《微处理器系统技术》

1、2002.10.2003年9月单片机原理及应用单片机原理及应用第1章：单片机基础知识及概论第2章：MCS-51单片机结构及原理第3章：MCS-51单片机指令系统第4章：单片机内部功能介绍第5章：单片机内部功能应用举例第6章：单片机系统扩展第7章：I/O设备及接口技术第8章：单片机应用系统实例第9章：应用系统开发工具2002.10.2003年9月1 单片机中数据表单片机中数据表示及运算基础示及运算基础数据转换数据表示机内表示数据编码返回2002.10.2003年9月数据表示数据表示数的进制 十进制数： 逢 “十” 进“一”； 基数为：10 二进制数： 逢 “二” 进“一”； 基数为： 2 八进制

2、数： 逢 “八” 进“一”； 基数为： 8 十六进制数：逢“十六”进“一”； 基数为：16表示方式：N = an-1rn-1+a1r1+a0r0+a-1r-1+a-i r-i其中： 0akr-1； k = -in-1； r 为基数； ak 数值返回1103 + 5 102 + 8 101 + 4 100 + 3 10-1 + 5 10-2例例1： 1584.3510 =例例2： 20.048 =例例3： 6FA116 =2 81 + 0 80 + 0 8-1 + 4 8-26 163 + 15 162 + 10 161 + 1 1602002.10.2003年9月数据转换数据转换 任意进制数转

3、换成十进制数（直接计算）N = an-1rn-1+a1r1+a0r0+a-1r-1+a-i r-I例：1111112=25+24+23+22+21+20=26-1= 6310 十进制数转换成二进制、八进制、十六进制进制数 方法1（直接法）： 整数转换法：除基数取余倒排，直到商为0； 例1： 31510 = 4738 小数转换法：乘基数取整顺排，直到小数部分为0（若不能为0，则取一定的精度）；例2：0.687510 = 0.10112 方法2（间接法）： 先转换成八进制，然后再继续转换即可；例3： 31510 = 4738返回2002.10.2003年9月数据转换数据转换:十进制转非十进制十进制

4、转非十进制十进制数转换成二进制、八进制、十六进制进制数方法：将整数部分和小数部分分开转换，然后将结果相加。 整数转换法：除基数取余倒排，直到商为0；例1： 2210 = 101102例2： 31510 = 4738 例3： 9010 = 5A16 小数转换法：乘基数取整顺排，直到小数部分为0（若不能为0，则取一定的精度）；例4： 0.687510 = 0.10112返回2002.10.2003年9月返回本节返回本节十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制0000810001081111910011192102210101012A3113311101113B4100441211001

5、4C51015513110115D61106614111016E71117715111117F015 015 与各数制之间的对应关系与各数制之间的对应关系2002.10.2003年9月二进制与八进制、十六进制的互换二进制与八进制、十六进制的互换返回八进制数转换成二进制数，进行一分为三一分为三。例1： 473.168 = 1 0 0 1 1 1 0 1 1. 0 0 1 1 10 2 。二进制数转换成八进制数，从小数点开始分别向左、向右进行每三位合一三位合一。不够位数时整数前面补0，小数后面补0 。例2： 1 0 0 1 1 1 0 1 1. 0 0 1 1 1 0 2 = 。3 37 74 4

6、1 16 6473.168十六进制数转换成二进制数，进行一分为四一分为四。例3： 473.1616 = 0100 0111 0011. 0001 0110 2 。二进制数转换成十六进制数，从小数点开始分别向左、向右进行每四位合一四位合一。不够位数时整数前面补0，小数后面补0 。例4： 100111011.001110 2 = 0001 0011 1011.0011 1000 = 13B.38H。2002.10.2003年9月本章结束，再见！本章结束，再见！返回2002.10.2003年9月例例1：22转换成二进制数转换成二进制数02221122 5121101102210= 101102返回基

7、数为基数为2，除，除 2 取余倒排，直到商为取余倒排，直到商为 0 ；2120102002.10.2003年9月例例2：315转换成八进制数转换成八进制数331583988 470447331510= 4738返回基数为基数为8，除，除 8 取余倒排，直到商为取余倒排，直到商为 0 ；2002.10.2003年9月例例3：90转换成十六进制数转换成十六进制数10(A)9016516055A9010= 5A16返回基数为基数为16，除，除 16 取余倒排，直到商为取余倒排，直到商为 0 ；2002.10.2003年9月例例4：0.687510转换成二进制数转换成二进制数0.687510 = 0.

8、10112返回0.6875210.375200.75210.5210乘基数乘基数 2 取整顺排，直到小数部分为取整顺排，直到小数部分为01.3750.751.51.0取整：取整：顺排10112002.10.2003年9月例例3： 31510 = 4738转换成其它进制数转换成其它进制数 31510= 4738 = 1 0 0 1 1 1 0 1 12 = 1 0 0 1 1 1 0 1 12=13C16返回？ 43.562510=（ ）2101011.10012002.10.2003年9月计算机的数据表示计算机的数据表示在计算机中用0和1的组合来表示数数；真值：带符号（正、负号）的数据称为；机

9、器数：将数的符号也数据化的数据称为；例：A = +1011010 01011010 B = - 1011010 11011010常用的表示数据的位数是：8位、16位、32位、64位等；机器数的表示方法有：原码、反码、补码 等多种；数的定点表示和浮点表示返回真值真值机器数机器数符号占1位数值占7位2002.10.2003年9月原码、反码、补码原码、反码、补码原码 = 机器数反码 = 补码 = 例：X= -1 X原 = 10000001 X反= 11111110 X补 = 11111111 X= 1 X原 = 00000001 X反= 00000001 X补 = 00000001 X= -0 X原

10、 = 10000000 X反= 11111111 X补 = 00000000 X=+0 X原 = 00000000 X反= 00000000 X补 = 00000000 规定-128补= 10000000原码 当原码为正数时符号位除外，其余按位取反 当原码为负数时原码 当原码0时符号位为1，数值位按位取反后末位+1 当原码为负数时返回2002.10.2003年9月数的定点表示和浮点表示数的定点表示和浮点表示数的定点表示：即小数点的位置是固定的；纯小数： 纯整数：浮点表示：即小数点的位置是变化的；N = 2JS 其中：S为尾数 规格化浮点数：0.5S1 ？例：用2个字节将 -0.00011011

11、0011用规格化浮点数表示。-2-30.1101100111 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0返回符号尾数小数点符号尾数小数点阶符阶码尾符尾数2002.10.2003年9月计算机的数据编码计算机的数据编码BCD码（Binary Coded Decimal）59.60810=0101 1001.0110 0000 1000BCDASCII码（The American Standard Code for Information Interchange）美国标准信息交换码汉字编码返回计算机内部是以二进制编码来表示各种不同的数据2002.10.2003年9月汉字编码汉字编码

12、我国汉字编码规范：GB231280标准（信息交换用汉字编码字符集，简称为国标码：94区94位）一级汉字库（按拼音排序）1655区：3755个二级汉字库（按部首排序）5687区：3008个 字母和图形符号 110区： 682个区位码（区号+位号，采用十进制）例： 2838 是“计”字； 0179 是“”符号；国标码： 2838 转换成16进制数 + 2020H 机内码： 国标码 + 8080H 用任何汉字输入法输入到计算机后，均必须转换成统一的国标码返回总计：7445个汉字和符号2002.10.2003年9月单片机概述单片机概述1 1、什么叫单片机（微处理器）？、什么叫单片机（微处理器）？返回2

13、 2、单片机的发展历程、单片机的发展历程3 3、单片机的特点、单片机的特点4 4、单片机的应用领域、单片机的应用领域可靠性高、控制功能强、体积小、功耗低(纽扣电池)、价格便宜（几元钱/片）、使用方便。工业过程控制、仪器仪表、家电等。全球100亿片/年以上的需求量。5 5、80C5180C51单片机的参数单片机的参数1、是8位机，即数据总线为8位二进制2、4KB的ROM,片外可扩充到64KB3、128B的RAM,片外可扩充到64KB2002.10.2003年9月基础知识和概念基础知识和概念存储器存储器: :返回用于存储程序和数据。存储程序的叫程序存储器，存储数据的叫数据存储器。存储器由许多个存储

14、单元组成。存储单元存储单元: :一个字节称为一个存储单元,由8个二进制位组成。地址地址: :从0开始，顺序给存储单元一个编号，这个编号称为相应存储单元的地址，常用十六进制表示。CPU:CPU:由运算器和控制器组成，又叫中央处理器，中央处理单元。运算器负责算术和逻辑运算，控制器负责控制各部件以完成程序的执行。存储器存储器的分类的分类: :1、程序存储器，数据存储器(按用途分) 2、片内存储器，片外存储器(按位置分) 3、ROM,RAM(按芯片分)存储器存储器的容量的容量: :1、存储器中所包含存储单元的数量，以字节为单位 2、最大容量与地址的关系2002.10.2003年9月基础知识和概念基础知

15、识和概念返回RAM:RAM:随机存取存储器，特点是可读可写,掉电后数据会丢失。一般用来作为数据存储器。ROM:ROM:只读存储器，是在制做时用特殊的方法将数据或程序写在里面，特点是运行时只能读不能写，掉电后数据不会丢失。一般用来作为程序存储器。又可分为EPROM,EEPROM,这些可用专用工具写入。EPROM:EPROM:紫外线可擦除电可编程(改写)的ROM。EEPROM:EEPROM:电可擦除电可编程(改写)的ROM，又叫E E2 2PROMPROM 。读读/ /写写: :由外到内叫读，由内到外叫写。想象读书/写书汇编语言、机器语言、源程序、目标程序、汇编等的汇编语言、机器语言、源程序、目标

16、程序、汇编等的概念概念2002.10.2003年9月存储器的容量及单位存储器的容量及单位返回基本单位基本单位: :是位bit，只有0和1两种状态。字节字节(B):(B): 1 Byte=8个二进制位。各种进制数的书写及相互之间的相互转换各种进制数的书写及相互之间的相互转换 进入进入1、256B=28B (0-255, 00H-0FFH) 。2、4KB=4*210B=212B (0-4095, 000H-0FFFH)3、64KB=64*210B=216B (0-65535, 0000H-0FFFFH) KB:KB: 1 KB = 1024Byte = 210 B。MB:MB: 1 MB = 10

17、24KB = 210 KB。GB:GB: 1 GB = 1024MB = 210 MB。地址位数与容量的关系：地址位数与容量的关系：2002.10.2003年9月作业作业1返回1、RAM、ROM、EPROM、EEPROM各有什么特点和用途？ 2、存储器的容量单位有哪些？它们之间的关系怎样？ 3、8位地址线所表示的地址范围是什么？容量为多少？ 4、64K的存储容量至少需要多少位地址来表示？ 5、将十六进制数(7A4F)16化为十进制和二进制。 6、将二进制数(10110)2化为十进制和十六进制。 7、将十进制数(255)10化为二进制。8、请写出 +1011011，-1011011的原码，反码和

18、补码。 预习: 第1章 单片机硬件系统 2002.10.2003年9月MCS-51单片机结构及原理单片机结构及原理第1节：MCS-51单片机结构第2节：MCS-51存储器的结构第3节：输入/输出端口结构第4节：单片机的时序电路返回2002.10.2003年9月图图1.4 MCS-51 单片机结构框图单片机结构框图CPU时钟电路P0P3P2P1TXDRXDINT0INT1并行接口串行接口中断系统定时/计数器RAMROMT0T12002.10.2003年9月第一节第一节 C51的内部结构的内部结构CPU:CPU:返回由运算器和控制器组成的8位CPU。ROMROM: :4KB的片内程序存储器。RAM

19、:RAM:128B的片内数据存储器。1、8051的基本组成的基本组成：SFR:SFR:21个特殊功能寄存器。T0/T1:T0/T1:两个16位定时/计数器。串口串口: :1个全双工的串行通信接口。I/OI/O口口: :4个8位I/O端口中断中断: :5个中断源，分为两个优先级。时钟时钟: :内部时钟电路。2002.10.2003年9月P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST/VPD9RXD P3.010TXD P3.111INT0 P3.212INT1 P3.313T0 P3.414T1 P3.515WR P3.616RD P3.717XTAL21

20、8XTAL119VSS20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC408031 8051 8751图1.5 MCS-51引脚图2002.10.2003年9月第一节第一节 C51的内部结构的内部结构VCC:VCC:返回+5V电源。VSS:VSS:接地。XTAL1/XTAL2:XTAL1/XTAL2: 接外部时钟。3、引脚的定义及功能、引脚的定义及功能：RST:RST: 复位端。EA:EA:片外

21、程序存储器选用。P0P0、P1P1、P2P2、P3:P3:I/O端口。其中P0、P2除I/O功能外还用做访问片外存储器的地址线。P3为多功能口，除I/O功能外还有第2功能。X:X:表示低电平有效，表示低电平有效，X:X:高电平有效高电平有效EA:EA: =0，只执行片外存储器中的程序。=1，先执行片内，PC超过片内则自动到片外存储器中去执行程序。2002.10.2003年9月表1.2 P3口各引脚与第二功能表引脚第二功能信号名称P3.0 RXD串行数据接收P3.1 TXD 串行数据发送P3.2 外部中断0申请P3.3 外部中断1申请P3.4 T0定时/计数器0的外部输入P3.5 T1定时/计数

22、器1的外部输入P3.6 外部RAM写选通P3.7 外部RAM读选通0INT1INTWRRD2002.10.2003年9月v 一个仓库管理的问题 假如有一个电工产品仓库，仓库中存放下列两类物资： 工具类：工具类：电钻、万用表、钳子等 材料类：材料类：电线、灯管、开关、胶布等 引言仓库的结构我们怎样才能管理好这个仓库和我们怎样才能管理好这个仓库和这些物资？这些物资？2002.10.2003年9月引言仓库的结构要管理好仓库，我们需要了解：1、该仓库由几个库房组成，各个库房的名称及大小（多少货架）；2、给库房中的货架进行编号，如：第1排，第2排，第3排 ；3、这些物资在仓库中，是如何存放的，分别放在什

23、么地方（哪个库房，第几排货架）；4、如何领用和归还物资通过相同的管理员还是不同的管理员。归纳起来就是要掌握仓库的结构。归纳起来就是要掌握仓库的结构。2002.10.2003年9月第第 二二 节节MCS-51的存储器结构的存储器结构1、普通微机的存储器结构及特点2、51单片机的存储器结构及特点3、普通微机与51单片机存储器的区别4、 51单片机存储器各部分详细介绍2002.10.2003年9月相关知识和概念的复习回顾相关知识和概念的复习回顾存储器存储器: :返回用于存储程序和数据。存储程序的叫程序存储器，存储数据的叫数据存储器。存储器由许多个存储单元组成。存储单元存储单元: :一个字节称为一个存

24、储单元,由8个二进制位组成。地址地址: :从0开始，顺序给存储单元一个编号，这个编号称为相应存储单元的地址。RAM:RAM:随机存取存储器，特点是可读可写,掉电后数据会丢失。一般用来作为数据存储器。ROM:ROM:只读存储器，是在制做时用特殊的方法将数据或程序写在里面，特点是只能读不能写，掉电后数据不会丢失。一般用来作为程序存储器。又可分为PROM,EPROM,EEPROM,这些可用专用工具写入。2002.10.2003年9月相关知识和概念的复习回顾相关知识和概念的复习回顾PC:PC:返回程序计数器。是一个16位的专用寄存器，用来存放下一条要执行的指令的地址，具有自动加1的功能。ACC:ACC

25、:累加器。简称为 A A,是一个8位的专用寄存器，用来存放操作数或中间结果。PSW:PSW:程序状态字寄存器。是一个8位的专用寄存器，用来存放程序运行中的各种状态信息。三个三个专用寄存器：专用寄存器：2002.10.2003年9月0FFFFH 数据 RAM 或者 ROM 0000H 存储单元 FFFFH 存储单元 FFFEH 存储单元 FFFDH 存储单元 0002H 存储单元 0001H 存储单元 0000H 图1 、冯冯诺依曼诺依曼结构内存储器1.3 普通微机的存储器结构普通微机的存储器结构特点特点1 1：ROM和RAM统一编址，只有一个地址空间，可随意安排ROM和RAM。特点特点2 2：

26、访问ROM和RAM使用同样的指令。返回我们把这种结构称为冯冯诺依曼诺依曼结构。2002.10.2003年9月特点特点1 1：物理上分成4个空间：片内RAM、片内ROM、片外RAM、片外ROM。特点特点2 2：逻辑上分成3个空间：片内独立编址的256B RAM,片外独立编址的64KB RAM，片内外统一编址的64KB ROM空间。特点特点3 3：访问3个逻辑空间时使用的指令不同，在后面我们将会学到这三类指令。问题问题: : 51单片机与普通微机的存储器的结构有什么不同？ 答答: :说明说明1 1：如果片内RAM够用，可以不用片外RAM；如果片内RAM不够，可在片外按需要进行扩展，最多可扩64KB

27、。片内片外分开编址。说明说明2 2：如果片内ROM够用,可以不用片外ROM;如果片内ROM不够,可在片外按需要进行扩展,扩充时片内片外统一编址,片外接着片内往下编,最多可扩充到64KB.说明说明3 3：EAEA=1时.PC在00000FFFH范围内是执行片内ROM中的程序,在1000HFFFFH范围内时,自动执行片外ROM中的程序.EAEA=0时,只能寻址片外ROM,可以从0000H开始.1.3 MCS-51存储器空间结构存储器空间结构 0FFFFH 0FFFFH 片内存储器 1000H 0FFFH 0FFFH FF 00 0000 0000H 0000H 64KB RAM EA=0 4KB

28、ROM EA=1 256B RAM 64KB ROM 图2、MCS-51 存储空间分布图(哈佛结构哈佛结构)返回片外扩展存储器说明说明4 4：我们把这种结构称为哈佛哈佛结构。2002.10.2003年9月1.3 MCS-51存储器空间结构存储器空间结构 0FFH : 128B 0E0H 0D0H : 80H 7FH 128B 00H 3、用户RAM区 2、位寻址区 1、工作寄存器区 4、专 用 A AC CC C 寄 P PS SW W 存 器 区 图3、片内256B RAM存储空间分布图返回高高128128字节：字节： 1、从80H0FFH,共128单元称为专用寄存器区(SFR)，分布有21

29、个专用寄存器,其中5个双字节寄存器，先记住ACC和PSW。 2、只能采用直接寻址方式。低低128128字节：字节： 1、从00H7FH,共128单元，又分为 3 个部分：工作寄存器区、位寻址区和用户RAM区。 2、可采用直接寻址或间接寻址方式。2002.10.2003年9月1.3 特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFR返回 1、从80H0FFH,共128单元称为专用寄存器区(SFR)，分布有21个专用寄存器,其中5个双字节寄存器，先记住ACC、PSW、B、SP、DPTR、P0、P1、P2、P3。 2、只能采用直接寻址方式。(1)、累加器A(ACC)，8位专用寄存器，字节地址为0E0H(2)、程序状

30、态字寄存器PSW, 8位专用寄存器，字节地 址为0D0H，PSW的各位含义及引用方法如下表：位地址D7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0H寄存器符号.位PSW.7PSW.6 PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位名CYACF0RS1 RS0 OV保留P字节地址.位0D0H.70D0H.60D0H.50D0H.40D0H.30D0H.20D0H.10D0H.02002.10.2003年9月第一节第一节 C51的内部结构的内部结构PC:PC:返回程序计数器。是一个16位的专用寄存器，用来存放下一条要执行的指令的地址，具有自动加1的功能。ACC:ACC:累加器(0E0

31、H)。简称为 A A,是一个8位的专用寄存器，用来存放操作数或中间结果。PSW:PSW:程序状态字寄存器(0D0H)。是一个8位的专用寄存器，用来存放程序运行中的各种状态信息。每1位代表不同的状态。2、三个、三个专用寄存器：专用寄存器：2002.10.2003年9月1.3 MCS-51存储器空间结构存储器空间结构 7FH 30H 2FH 20H 1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 0 07 7H 0 00 0H R7 R0 第3组工作寄存器 R7 R0 第2组工作寄存器 R7 R0 第1组工作寄存器 R7 R0 第第0组组工工作作寄寄存存器器 用户RAM区(80B) (堆栈、数据缓

32、冲) 位寻址区(16B) （位地址00H7FH） 图4、片内256B RAM低128B存储空间分布图返回位地址区：位地址区：从20H2FH,16个字节共128个二进制位,可用位寻址方式访问各位.工作工作( (通用通用) )寄存器区：寄存器区： 1、从00H1FH,共32单元,分为4组(0-3),每组8个单元,组成工作寄存器R0、R1R7。R0R7在不同的组对应的地址是不一样的。地址表 2、CPU通过PSW中的RS1、RS0的值来选定一组作为当前的工作寄存器组。CPU复位后,RS1=0,RS0=0,选中第0组。 3、若程序不需4组，则未使用的组所对应的单元可作为一般的缓冲器用。用户用户RAMRA

33、M区：区：从30H7FH,共80个字节,为用户RAM区，用作堆栈或数据缓冲。2002.10.2003年9月1.4 单片机并行单片机并行I/O口口3232条条I/OI/O口线口线: :返回MCS-51单片机有32条I/O口线，分为4个8位双向端口P0、P1、P2、P3。P0:P0:用作通用I/O口或在访问片外存储器时分时复用为地址/数据线，先用做低8位地址线，再用做数据线。P1:P1:用作通用I/O口。P2:P2:用作通用I/O口或在访问片外存储器时作为高8位地址线。P3:P3:称为多功能口。除用作通用I/O口还有第二功能（见表）。2002.10.2003年9月单片机单片机P3口的第二功能表口的

34、第二功能表返回引脚第二功能功能说明P3.0RXD串行输入端P3.1TXD串行输出端P3.2INT0外部中断0输入端P3.3INT1外部中断1输入端P3.4T0定时器/计数器0输入端P3.5T1定时器/计数器1输入端P3.6WR外部RAM写选通输出P3.7RD外部RAM读选通输出2002.10.2003年9月1.5 单片机的复位单片机的复位复位复位: :返回是单片机的初始化操作。复位将单片机恢复到初始化状态，使CPU和各专用寄存器处于一个确定的初始状态。复位方式复位方式: :在RST/VPD引脚保持2个机器周期的高电平，单片机就会被复位。复位方法复位方法: :1、上电复位；2、手动复位；3、程序

35、自动复位。2002.10.2003年9月MCS-51单片机复位后单片机复位后PC及及SFR状态表状态表返回寄存器名称 复位后状态寄存器名称 复位后状态PC0000HIE0X000000BACC00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPTR0000HTH100HP0,P1,P2,P30FFHTL100HSBUF不确定SCON00HIPXXX00000BPCON0XXX0000B2002.10.2003年9月1.6 MCS-51单片机的时钟单片机的时钟频率频率f foscosc : :返回振荡器的频率决定了单片机的时钟。常用单位：1MHz=106H

36、z 1s=106us时钟周期时钟周期: :T时钟 = 1/f foscosc 机器周期机器周期: :T机器 = 12*T时钟指令周期指令周期: :执行一条指令所需要的时间。不同指令的指令周期不一定一样，可由1到多个机器周期组成。2002.10.2003年9月作业作业2返回1、C51单片机的存储器从物理上和逻辑上分别划分几个空间？2、程序存储器有几个特殊单位？它们的作用是什么？ 3、 C51单片机的片内256B RAM可分为几个区，作用是什么？ 4、 C51单片机有哪些工作寄存器？它们的地址是多少？开机复位后使用哪组寄存器？如何确定和改变当前寄存器？ 5、简述PSW的作用及各位含义。简述PC的作

37、用。6、位地址7CH与字节地址7CH如何区别？ 7、说说时钟频率、时钟周期、机器周期、指令周期的含义及相互之间的关系。 预习: 第2章 MCS-51单片机的指令格式和寻址方式 2002.10.2003年9月本章结束，再见！本章结束，再见！返回2002.10.2003年9月返回工作寄存器地址表工作寄存器地址表组号RS1 RS0R0R1R2R3R4R5R6R700000H01H02H03H04H05H06H07H10108H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH21010H11H12H13H14H15H16H17H31118H19H1AH1BH1CH1DH1EH1FH? ? RS0=0,RS1

38、=1时，时，CPU选中选中 的是第几组工作寄存器？的是第几组工作寄存器？2002.10.2003年9月返回51单片机与普通微机的存储器的结构区别普通微机：普通微机： 1、冯诺依曼结构。 2、有2个物理空间：ROM和RAM 3、ROM和RAM统一编址，只有一个逻辑地址空间，可随意安排ROM和RAM。 4、访问ROM和RAM使用同样的指令。5151单片机：单片机： 1、哈佛结构。 2、有4个物理空间：片内ROM和片内RAM、片外ROM和片外RAM； 3、有3个逻辑地址空间：独立编址的片内RAM、独立编址的片外RAM、统一编址的片内ROM和片外ROM； 4、要使用不同的指令访问这3个逻辑地址空间。2

39、002.10.2003年9月返回例例315转换成八进制数转换成八进制数3839470447331510= 4738除基数除基数 8 取余倒排，直到商为取余倒排，直到商为 0 ；315882002.10.2003年9月说明：说明：EAEA=1时.PC在00000FFFH范围内是执行片内ROM中的程序,在1000HFFFFH范围内时,自动执行片外ROM中的程序.EAEA=0时,只能寻址片外ROM,可以从0000H开始.特点特点1 1：物理上分成4个空间：片内RAM、片内ROM、片外RAM、片外ROM。特点特点2 2：逻辑上分成3个空间：片内独立编址的256B RAM,片外独立编址的64KB RAM

40、，片内外统一编址的64KB ROM空间。特点特点3 3：访问3个逻辑空间时使用的指令不同，在后面我们将会学到这三类指令(MOV、MOVX、MOVC)。重点内容回顾：重点内容回顾：MCS-51存储器空间结构存储器空间结构 0FFFFH 0FFFFH 片内存储器 1000H 0FFFH 0FFFH FF 00 0000 0000H 0000H 64KB RAM EA=0 4KB ROM EA=1 256B RAM 64KB ROM 图2、MCS-51 存储空间分布图(哈佛结构哈佛结构)返回片外扩展存储器2002.10.2003年9月 0FFH : 128B 0E0H 0D0H : 80H 7FH

41、128B 00H 3、用户RAM区 2、位寻址区 1、工作寄存器区 4、专 用 A AC CC C 寄 P PS SW W 存 器 区 图3、片内256B RAM存储空间分布图返回高高128128字节：字节： 1、从80H0FFH,共128单元称为专用寄存器区(SFR)，分布有21个专用寄存器,其中5个双字节寄存器，记住ACC(A)、B、PSW、SP、DPTR。 2、只能用直接寻址低低128128字节：字节： 1、从00H7FH,共128单元，又分为 3 个部分：工作寄存器区(4*8=32B)、位寻址区(16B)和用户RAM区(80B)。2、可采用直接寻址或间接寻址方式。重点内容回顾：重点内容

42、回顾：MCS-51存储器空间结构存储器空间结构2002.10.2003年9月返回重点内容回顾：程序状态字寄存器重点内容回顾：程序状态字寄存器PSW位地址D7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0H寄存器符号.位PSW.7PSW.6 PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位名CYACF0RS1 RS0 OV保留P字节地址.位0D0H.70D0H.60D0H.50D0H.40D0H.30D0H.20D0H.10D0H.01、PSW的字节地址为：0D0H2、PSW的组成及各位含义2002.10.2003年9月返回重点内容回顾：工作寄存器重点内容回顾：工作寄存器1、MCS-5

43、1共有32个工作寄存器，分为4组组号RS1 RS0R0R1R2R3R4R5R6R700000H01H02H03H04H05H06H07H10108H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH21010H11H12H13H14H15H16H17H31118H19H1AH1BH1CH1DH1EH1FH2002.10.2003年9月第第2章章 单片机的指令系统单片机的指令系统返回本章学习目标本章学习目标: :1、熟练掌握不同寻址方式以及汇编指令的用法；2、掌握伪指令的使用以及汇编语言程序的完整格式；3、掌握算术运算指令对PSW各标志位的影响；4、理解汇编语言程序的执行过程；2002.10.2003年

44、9月第第2章章 单片机的指令系统单片机的指令系统指令系统指令系统: :返回是指计算机所有支流的集合。 MCS-51单片机共有111条指令。指令的分类指令的分类: : 1、按功能分类：数据传送指令(29条)算术运算指令(24条)逻辑运算指令(24条)位操作指令(17条)控制转移指令(17条)2002.10.2003年9月单片机的指令系统单片机的指令系统返回指令的分类指令的分类: : 2、按指令字长分类：单字节指令(49条)双字节指令(46条)三字节指令(16条)3、按指令执行时间分类：单机器周期指令(64条)、双机器周期指令(45条)、四机器周期指令(4条)2002.10.2003年9月指令格式

45、指令格式返回指令的格式如下指令的格式如下: :标号:操作码 目的操作数 ,源操作数 ；注释如：AA: AA: ADD ADD A, #10A, #10 ;(A)+10;(A)+10 A A INC INC A A ; ;将累加器将累加器+1+1 RET RET ; ;返回到主程序返回到主程序 Loop1: Loop1: MOV MOV A, #10HA, #10H ;10H;10H A A2002.10.2003年9月指令格式指令格式标号标号返回标号的规定标号是由字母打头的18个字母数字串组成，可以有“_”；指令系统的助记符号和保留的字符串不能再用做标号；标号后面必须跟一个冒号；标号可有可无。

46、举例并练习判断标号的合法性。（P18）1、标号 标号的作用：用于转移支流，是用来实现程序的转移执行。2002.10.2003年9月指令格式指令格式操作码操作码返回2、操作码功能：规定语句执行的操作；以指令的助记符号或伪指令的助记符号来表示，必须记住；操作码是指令中唯一不可缺少的一部分。例如：LOOP: INC A ；(A)+1 A ADD A,#50H ；(A)+50H A CJNE A,#5,LOOP ；(A)5,转移到LOOP执行 RET ；返回到主程序2002.10.2003年9月指令格式指令格式操作数操作数返回3、操作数功能：给出指令的操作数据或地址；不同的指令，其操作数的个数不同(0

47、3个)；操作数有源、目的操作数之分，操作数之间以“，”分开；运算后的结果放在目的操作数中例如：LOOP: INC A ；一个操作数 ADD A,#50H ；二个操作数 CJNE A,#5,LOOP ；三个操作数 RET ；无操作数2002.10.2003年9月指令格式指令格式注释注释返回4、注释功能：不属于语句的功能，只用于对语句的操作进行说明；汇编程序对注释不进行汇编操作；注释可有可无，注释前必须加“；”。5、分隔符功能：分隔符用来分隔语句的各个部分；分隔符有“：，；空格”4种；其作用和用法是不一样的。“：”用于标号之后；“，”用于操作数之间；“；”用于注释之前；“ ”用于操作码与操作数之间

48、；2002.10.2003年9月指令的字长指令的字长返回指令的字长MCS-51单片机采用变字长指令，有单字节，双字节，3字节3种指令；例如：汇编指令 注释 机器指令 说明 . RET ;单字节指令。 00100010 ;操作码(22H)MOV A,#0FH ;双字节指令。 01110100 ;操作码(74H) 00001111 ;操作数(0FH)MOV 55H,#0AH ;三字节指令。 01110101 ;操作码(22H) 01010101 ;目的操作数(55H) 00001010 ;源操作数(0AH)2002.10.2003年9月指令的周期指令的周期返回指令的周期指令周期是指执行一条指令所需

49、要的时间，一般用机器周期来表示；MCS-51单片机有单机器周期、2机器周期、4机器周期3种指令。MCS-51单片机的指令长度和执行时间见P272的指令表。注意：指令周期不与指令的字长成比例。例如：MUL AB 为乘法指令，单字节，但执行时间为4个机器周期，是MCS-51单片机中执行时间最长的指令。2002.10.2003年9月寻址方式寻址方式返回计算机执行程序的过程是不断地根据指令寻找操作数并进行操作的过程；MCS-51单片机有7种寻址方式，下面逐个进行介绍。寻址方式就是指计算机CPU寻找操作数或操作数地址的方式；2002.10.2003年9月 00101111 00101111 111100

50、00 ACC: 0E0H PSW: 0D0H 数据 30H 00H 00000001 00101111 11110000 寻址方式寻址方式直接寻址直接寻址1 1、直接寻址：、直接寻址：指令中直接给出操作数所在的单元地址。如：MOV A,30H;将30H单元的内容送到累加器A.返回MOV A,30H指令执行的前后状态例如：例如：MOV A,00H;(00H)送到累加器A.INC 0E0H ;(0E0H)加1DEC 30H ;(30H)减12002.10.2003年9月寻址方式寻址方式直接寻址直接寻址直接寻址的注意事项直接寻址的注意事项;1 1、寻址范围为片内RAM。返回2 2、SFR只能用直接寻

51、址。可以用直接地址，也可以用寄存器名。如： MOV A,0D0H ；直接寻址 MOV A,PSW ；寄存器寻址3 3、累加器A有三种表示方式，结果完全一样。如：INC A ；寄存器寻址 INC ACC ；直接寻址 INC 0E0H ；直接寻址2002.10.2003年9月 ACC: 0E0H PSW: 0D0H 数据 30H 00H 00000001 00101111 00110000 00101111 寻址方式寻址方式立即寻址立即寻址1 1、立即寻址：、立即寻址：指令中直接给出操作数，该操作数称为立即数。如：MOV A,#30H特点：特点：立即数可以是8位二进制数，也可以是16位二进制数。在

52、指令中可以用不同进制来表示。返回MOV A,#30H指令执行的前后状态注意：注意：立即数前必须加#号，以区别直接地址。如：MOV A,#30H ;A30H MOV A,30H ;A(30H)2002.10.2003年9月 ACC: 0E0H PSW: 0D0H 数据 R3 00H 00000001 00101111 00101111 00101111 寻址方式寻址方式寄存器寻址寄存器寻址3 3、寄存器寻址：、寄存器寻址：指令中给出寄存器名，寄存器中的内容为操作数。如：MOV A,R3可用于寄存器寻址的寄存器：可用于寄存器寻址的寄存器：1、四组共32个工作寄存器，但指令中的寄存器名只是R0R7，使用的是当前寄存器组。注意:当前寄存器组R0R7对应的RAM地址由PSW中的RS1,RS0决定。2、部分特殊功能寄存器A、AB、DPTR。返回MOV A,R3指令执行的前后状态2002.10.2003年9月 ACC: 0E0H PSW: 0D0H 数据 7FH R1 00H 00000001(01H