单片机期末总结 最完整版

单片机期末复习总结
1.MCS-51单片机芯片包含哪些主要功能？
80５1单片机是个完整的单片微型计算机。

芯片内部包括下列主要功能部件:
1)8位CPU;
2)4KB的片内程序存储器ROM、可寻址6４KＢ程序存储器和64ＫＢ外部数据存储
器;
3)128B内部RAM;
4)２1个SFR;
5)4个8位并行I／O口(共３２位I/O线);
6)一个全双工的异步串行口;
7)两个１６位定时器/计数器;0
8)５个中断源,两个中断优先级;
9)内部时钟发生器、
2.ＭCS-51单片机的4个Ｉ/Ｏ口在使用上各有什么功能？
1)P０口:8位双向三态端口,外接上拉电阻时可作为通用Ｉ/O口线,也可在总线外扩
时用作数据总线及低8位地址总线。

2)P1口:８位准双向I/O端口,作为通用I/O口、
3)P2口:8位准双向I/O端口,可作为通用I/O口,也可在总线外扩时用作高8位地址
总线。

4)P３口:8位准双向I/O端口,可作为通用I／Ｏ口,除此之外,每个端口还有第二功能。

实际应用中常使用P3口的第二功能、
I／O口准双向:MＣS-5１单片机I/Ｏ口做输入之前要先输出1、这种输入之前要先
输出1的I/Ｏ口线叫做准双向I/Ｏ口,以区别真正的输入,输出的双向I/O口。

3、MＣS—51单片机的存储器分为哪几个空间？是描述各空间作用?
8０5１存储器包括程序存储器和数据存储器,从逻辑结构上看,能够分为三个不同的空间: 1）64KB片内片外统一编址的程序存储器地址空间,地址范围:00０0H~FFFFH,关于80５1单
片机,其中地址0000Ｈ~0FFFH范围为4KＢ的片内ＲOM地址空间,10０0Ｈ～ＦＦFＦH为片外ＲＯＭ地址空间;
2)2５6B的内部数据存储器地址空间,地址范围为０0H～FFH,关于8051单片机,内部ＲAＭ分为两部分,其中地址范围00H ~ 7FＨ(共128B单元)为内部静态RAM的地址空间,80Ｈ～FFH 为特别功能寄存器的地址空间,２1个特别功能寄存器离散地分布在这个区域;关于８0５2系列单片机还有地址范围为80H～ＦFH的高１２8B的静态ＲAＭ。

3)6４KB的外部数据存储器地址空间:地址范围为00００Ｈ～ＦFFFH,包括扩展I/O端口地址空间。

4、数据存储器
ＭCＳ-51基本型单片机内部数据存储器有2５6B的存储空间,地址为0０H～FＦＨ;外部数据存储器的地址空间最大为６４KB,编址为
0000Ｈ~FFFFH、
256B的内部存储器按功能划分为两部分:地址为00H~７FＨ的低
128B的基本RAM区和地址为80H~FFH的高128B的特别功能寄存器
(SFR)区
基本RAＭ区分为工作寄存器区,位寻址区,用户RAM区
工作寄存区(00H～1FH):共分为4组,每组由
8个工作寄存器,编号Ｒ０～R7
位寻址区(20Ｈ～2FH):16个单元,既能够作
为普通RAM单元使用,有能够对单元中的每
一位进行位操作。

用户RＡM区(3０H~７FＨ):用于存放随机数
据及运算的中间结果、
程序状态字寄存器(PSＷ):ＲS1,RS０(PSW、
4,PSW、3):工作寄存器组选择控制位。

可用
软件对它们置１或清０,以选择当前工作寄
存器的组号、
堆栈指针寄存器SP:
堆栈只允许在其一端进行数据插入和数据
删除操作的线性表。

PUＳH,数据写入堆栈称为插入运算(入栈);PＯＰ,从堆栈中读出数据称为删除运算(出栈)。

堆栈的特点:后进先出LＩFO(Lasｔ-In Firt—Ouｔ)。

堆栈有两种类型:向上生长型,向下生长型、
进栈操作:先SP加1,后写入数据
出栈操作:先读出数据,后SP减1
ＭＣS—５１单片机复位后,ＳP的初值自动设为07H;
５、什么是振荡周期,时钟周期,机器周期和指令周期?如何计算机器周期的确切时间？1）振荡周期是指为单片机提供脉冲信号的振荡源的周期,是单片机最基本的时间单位。

通常由外接晶振与内部电路来提供振荡脉冲信号,其频率记为,此频率的倒数即是振荡周期。

2）振荡脉冲经过二分频后就是单片机的时钟信号,时钟信号的周期称为时钟周期,又定义为状态,用S表示。

时钟周期是振荡周期的二倍、
3)机器周期是指令执行过程中完成某一个基本操作所需的时间、一个机器周期等于12个振荡周期、即。

4)指令周期是指执行一条指令所需要的时间,依照指令不同,可包含1、2、4个机器周期。

常用符号说明:
寻址方式:
(1)马上寻址。

操作数直截了当在指令中给出,它能够是二进制、十进制、十六进制数,也能够是带单引号的字符,通常把这种操作数称为马上数,它的寻址范围就是指令本身所在的程序存储单元。

例:MOV A,#２5H;MOV DPＴR,＃１2３４H;
(２)直截了当寻址。

在指令中直截了当给出存放操作数的内存单元的地址。

寻址范围为:内部RAM低12８字节单元,特别功能寄存器。

例:MＯV A,25Ｈ;
(3)寄存器寻址、指令中给出的是操作数所在的寄存器。

寻址范围为:4组工作寄存器(Ｒ0 ～R７),部分特别功能寄存器,如Ａ、Ｂ、DPTR。

例:ＭＯV A,Ｒ７;
(4)寄存器间接寻址。

存放操作数的内存单元的地址放在寄存器中,指令只给出寄存器(包括Ri 和DPTＲ),寄存器名称前加“"前缀标志。

寻址范围:地址范围从00 ～FFＨ的全部内部RAM 单元,包括堆栈区,但不包括特别功能寄存器,以及地址范围从0000 ～FFFＦＨ的全部片外RＡM、
例:MOV A,R7;
(５)变址寻址。

将基址寄存器与变址寄存器的内容相加,结果作为操作数的地址、变址寻址主要用于查表操作、寻址范围:64KB的程序存储空间。

例:MＯVC A,Ａ＋DPＴR;
(6)相对寻址。

指令中给出的操作数是程序相对转移的偏移量。

偏移量是一个带符号的单字节数,范围为-１2８～+127。

例:SJMP ５０H;
(7)位寻址、操作数是位地址。

寻址范围:内部RＡＭ位寻址区共12８位(位地址:00 ～７FH),11个特别功能寄存器中的可寻址位(关于８051,有83位)、
MCS－5１单片机指令系统
I、数据传送类(２9条)
1、普通传送指令
MOV:内部ROM;MOＶC:外部ROM;MＯVX:程序存储器、
1)片内数据存储器传送指令(16条)
(1)以Ａ为目的操作数指令(4条)
MOV Ａ,#data;
MOV A,dｉrect;
MＯV A,Ｒn;
MOV A,Ri;
(２)以Rｎ为目的操作数的指令(3条)
MOV Ｒn,＃dａta;
ＭOV Ｒn,ｄireｃｔ;
MOV Rn,A;
(3)以直截了当地址为目的操作数的指令(5条)
MOＶdirｅct,＃daｔａ;
MOV dｉrect,ｄirect;
MOV diｒeｃt,A;
MOV dｉrect,Rn;
MＯＶdirecｔ,Ri;
(4)以寄存器间接寻址为目的操作数的指令(3条)
ＭOV Ri,＃data;
MOＶＲi,ｄireｃt;
MＯV Ri,A;
(5)16位书库传送指令(１条)
MOV DPTR,＃data16;
2)片外数据存储器传送指令(4条)
(1)使用DPTR进行间接寻址
MOVX A , DＰTＲ;A←((DPTR))
ＭOVX DPTR , A ;(ＤPＴＲ)←A
(２)使用Ri进行间接寻址
ＭOVX Ａ, Ri ;A←((Ri))
ＭOＶX Ri ,A ;(Ri)←Ａ
例3。

６要求把外部RAＭ60H单元中的数据8ＢＨ传送到内部ＲAＭ50H中,试编程。

解法1:ＭOV R０, ＃6０Ｈ;(R0)＝6０H
MOVＸ A , R０;(Ａ)=8BH
MOＶ50H , A ;(50H)＝8BＨ
解法２:ＭOV DＰTR , ＃0060H ;(DPＴR)=0０60H
MOVX A , DPTR ;(A)＝8ＢH
MOV 5０Ｈ, A ;(50H)＝８ＢH
3)程序存储器传送指令(2条)
ＭOＶC A , A+DPTR ;A←((A)+(DPTＲ))
MOVC A , Ａ＋PC ;A←((A)+(ＰC))
例3。

7已知程序存储器中以ＴAB为起点地址的空间存放着０～9的ASCＩＩ码,累加器A 中存放着一个0~9之间的BCＤ码数据。

要求用查表的方法获得A中数据的ASCII码、
解法1: MOＶDPTＲ, #ＴAB
MOVC A , A+DＰTR
ＲＥT
ＴAＢ:DB 30H,3１Ｈ,3２H,33Ｈ,34H,３5Ｈ,3６H,
37Ｈ,38H,39H
解法2: INC A
ＭOVC A , A＋PC
ＲEＴ
TAB:DB ３0H,3１H,32H,33Ｈ,34H,3５H,3６H,
37Ｈ,3８Ｈ,39Ｈ
２。

数据交换指令(5条)
(1)整字节交换指令
源操作数与累加器A进行8位数据交换,共有３条指令:
XCＨＡ, Rn ;(A)←(Rn)
ＸCH A , dｉrect ;(A)←(ｄirect)
XCH A , Ri ;(A)←((Ri))
(2)半字节交换指令
源操作数与累加器A进行低４位的半字节数据交换,
只有1条指令:
XCHＤＡ, Ri ;(A)3~0 ((Rｉ))3～0
(3)累加器高低半字节交换指令
累加器Ａ的高低半个字节进行数据交换,只有1条指令:
ＳWAＰ A ;(Ａ)3～0 (A)7～４
3。

堆栈操作指令
PUSH diｒｅct; --SP+1,ＳＰ←(direcｔ)
POP ｄirecｔ; -－direｃt←(SP),SP←(ＳP-1)
II。

算术运算类指令
1.加法指令
1)不带进位的加法指令
ADD Ａ, #daｔａ;A←(A)+data
ADＤ A , ｄiｒeｃt ;A←(Ａ)+(direct)
ADD A , Ｒn ;Ａ←(A)+(Rn)
ＡＤＤ A , Ｒi ;A←(A)+((Ri))
加法运算的结果会影响程序状态字寄存器PSW,其中包括:
①假如运算结果的最高位第7位有进位,进位标志CY置“1”,反之,ＣY清“０”;
②假如运算结果的第3位有进位,辅助进位标志ＡC置“1”,反之,ＡC清“0";
③假如运算结果的第６位有进位而第７位没有进位或者第7位有进位而第6位没
有进位,则溢出标志OV置“1"(即OV＝C7⊕C6),反之,OＶ清“0”;
④奇偶标志P随累加器A中1的个数的奇偶性而变化。

例3、10已知(A)=97H,(R０)=89H,
执行指令:ADD A , R0
解: 1０0１０1１1
+ 1000 １001
1←0010 ０000
运算结果:(Ａ)=2０H,CＹ=１,AＣ＝1,ＯV=1,Ｐ=1。

若97H和89H是两个无符号数,则结果是正确的;
反之,若９7H和89H是两个带符号数(即负数),则由于有溢出而表明相加结果是错误的,因为两个负数相加结果不估计是正数。

2)带进位的加法指令
ADＤC A , #data ;A←(A)＋data＋(CY)
ADＤＣ A , diｒect ;Ａ←(A)+(ｄirｅｃt)＋(ＣＹ)
AＤDC A , Rn ;Ａ←(A)+(Ｒｎ)+(ＣY)
AＤDC Ａ, Ri ;A←(A)+((Rｉ))+(CＹ)
例３、11已知当前(CＹ)=1,(A)=9７H,(Ｒ０)=8９H,
执行指令:AＤＤC Ａ, R0
解: 1001 0１11
１0０0 1001
+ １
1←0010 0001
运算结果:(A)=21Ｈ,CY=1,AＣ=1,OV=1,P＝０。

3)加1指令
INC A ; A←(Ａ)+１
INＣRｎ; Rｎ←(Rn)+1
ＩNＣdireｃt ; ｄirect←(direct)+1
ＩNＣRi ;(Ｒｉ)←((Ｒi))+1
INC DＰTR ; DＰTR←(DＰTR)＋1
加１指令的操作不影响程序状态字PSW的状态,只有“ＩＮC A”指令能够影响奇偶标志位P
例3。

１3已知:(A)=0ＦFＨ,(Ｒ3)＝0ＦH,(30Ｈ)＝0F0H,(Ｒ0)＝40H,(40H)=00Ｈ,(DPTR)＝1234H,
执行如下指令:
IＮＣＡ
INＣＲ3
INＣ30H
IＮC R0
ＩNC DPＴR
其结果为:(A)=00H,(Ｒ3)=1０H,(30H)=0F１H,(R0)=40Ｈ,(40Ｈ)=０1Ｈ,(DPTR)=123５Ｈ,PSW中仅P改变、
2、减法指令
1)带借位的减法指令
SUBＢ A , ＃daｔａ;A←(A)﹣ｄaｔa﹣(CY)
ＳＵBB Ａ, ｄirect ;A←(A)﹣(dirｅct)﹣(ＣＹ)
SUBB A , Rn ;Ａ←(Ａ)﹣(Rn)﹣(CY)
ＳUBB A , Ri ;A←(A)﹣((Ｒｉ))﹣(CＹ)
减法运算的结果会影响程序状态字寄存器PSW,其中包括:
①假如运算结果的最高位第7位有借位,则进位标志ＣＹ置“1”,反之,CY清“0”;
②假如运算结果的第3位有借位,则辅助进位标志AC置“1”,反之,AC清“0”;
③假如运算结果的第６位有借位而第7位没有借位或者第7位有借位而第6位没有借位,则溢出标志OV置“1”(即OV＝C7⊕Ｃ6),反之,OV清“0”;
④奇偶标志Ｐ随累加器A中１的个数的奇偶性而变化。

例3、14已知(A)=0C9H,(R2)=54H,(CY)=1。

执行指令:ＳＵBB A , Ｒ2
解: 1100 1００１
﹣0101 ０1０0
1
0111 0100
运算结果:(A)=７4H,ＣY=０,ＡC＝0,ＯＶ=１,Ｐ=0。

若Ｃ9H和5４H是两个无符号数,则结果74H是正确的;反之,若为两个带符号数,则由于有溢出而表明结果是错误的,因为负数减正数其差不估计是正数。

2)减1指令组
4条减1指令:
DＥC A ; Ａ←(A)﹣1
DEＣRn ; Ｒn←(Rn)﹣1
DEC dｉreｃｔ; direct←(direcｔ)﹣1
ＤEＣRi ;(Ri)←((Rｉ))﹣１
减１操作不影响ＰSW的状态,只有ＤEC A影响奇偶标志位P
只有数据指针DＰTR加１指令,而没有ＤPTR减1指令,假如要在程序设计中进行DP ＴR－1运算,只有通过编程完成
例３。

3、15假如(A)=0FH,(R7)＝19H,(30H)＝0０H,(R1)=40H,(40H)=0ＦFＨ,执行指令:
DＥC Ａ
DEC R7
DＥC 3０H
ＤEC R1
结果:(A)＝0EH,(R7)＝18H,(30Ｈ)=０FFH,(R１)=4０H,(40Ｈ)=0FEH。

PSW中仅P改变３、乘法指令
MUＬAB
1６位乘积的低位字节放在A中,高位字节放在B中
乘法运算影响ＰSW的状态:进位标志CY总是被清“０",溢出标志位状态与乘积有关
例３。

3、16已知(Ａ)＝８0Ｈ(即十进制数１28),(B)=40Ｈ(即十进制数６4),
执行指令:ＭUＬAB
执行结果:乘积为2000H(十进制数为８192), (A)=0０H,(Ｂ)＝2０Ｈ,CＹ=0,OV＝1 ４、除法指令
DIＶＡB
被除数:Ａ除数:Ｂ
指令执行后,商存于A中,余数存于Ｂ中
除法运算影响ＰSＷ的状态:进位标志位ＣY总是被清“0",溢出标志位ＯV状态则反映除数情况
例3、17 已知(A)＝80H(即十进制数1２8),(B)=40H(即十进制数64),
执行指令:DＩV AB
执行结果:商为02H, 余数为00H,(A)=02H,(B)=０0H,CY=0,OＶ=0。

5。

十进制调整指令:用于对BＣD码十进制数加法运算的结果进行修正。

ＤＡ A
十进制调整的修正方法:
(1)累加器低4位大于９或辅助进位位(AC)=1,则进行低4位加6修正
A← (A)+06H
(2)累加器高4位大于9或进位标志位(CY)=1,则进行高4位加6修正
A ←(A)+60H
(3)累加器高4位为9、低4位大于9,则进行高4位和低4位分别加6修正
A← (A)+66H
例3、１8 试编写程序,实现93+5９的加法运算,并分析执行过程。

解:加法运算程序为:
MOＶ A , ＃9３H
ADD A , ＃59H
DA Ａ
程序执行的过程分析:
1001 001１
+ 0101 １0０1
111０1１00
0１1０0１1０;加66H调整
１０１0１０01０
最终结果为1 0101 001０(152)是正确的BCD码。

IＩI、逻辑运算及移位类指令(2４条)
1、逻辑与运算指令组
ANL A , ＃ｄata ; A←(A)∧ｄatａ
ANL A , dｉｒect ; A←(A)∧(direｃt)
ANL A , Rn ; A←(A)∧(Ｒn)
ＡＮL A , Ri ; A←(A)∧((Ri))
ANL dｉｒeｃt , ＃data ; ｄirｅct←(direｃt)∧dａta
ＡNL dirｅcｔ, A ; dirｅｃt←(dｉｒecｔ)∧(Ａ)
例3、19 已知(Ａ)=86H,试分析下面指令执行的结果:
(1)ＡNＬ A , ＃0ＦＦH;
(２)ＡＮL Ａ, ＃０F0H;
(3)AＮＬ A , #0ＦH;
(４)ANL A , #1AH;
解:(1)Ａ＝86H;
(2)Ａ＝8０H;
(3)Ａ＝06Ｈ;
(4)A=0２H、
由上例可知,逻辑与指令可用于将指定位清0,方法:将要清零的位与0相与,把要保留的位
与1相与。

2、逻辑或运算指令组
ORＬ A , ＃dａta ; A←(Ａ)∨daｔa
ORＬ A , direct ; A←(Ａ)∨(direct)
OＲL Ａ, Rn ; A←(A)∨(Ｒn)
ORL A , Ri ; A←(Ａ)∨((Ri))
ＯRL diｒｅｃt , ＃dａtａ; ｄirecｔ←(diｒect)∨datａ
OＲL direｃt , Ａ; diｒecｔ←(direct)∨(A)
ﻩ例3、２0 已知(Ａ)=86Ｈ,试分析下面指令执行的结果:
(１)ORＬＡ, #0FFH;
(2)ORL Ａ, ＃０F0H;
(3)ORL A , ＃0FＨ;
(4)ORL A , #1AH;
解:(１)A=0FFH;
(2)A=0F6H;
(3)A=8FH;
(4)Ａ=9ＥＨ。

由上例可知,逻辑或指令可用于将指定位置1,方法是将要置１的位与1相或,把要保留的位与0相或
３、逻辑异或运算指令组
XRL A , #datａ; A←(Ａ) data
XRL A , direct ; A←(Ａ)(dirｅct)
ＸRL A , Ｒn ; A←(Ａ)(Rn)
ＸRＬ A , Ri ; A←(Ａ)((Ri))
ＸRＬdirect , #ｄata ; dｉrect←(dirｅcｔ) ｄata
ＸＲL ｄirecｔ, A ; dirｅct←(direct)(Ａ)
例3、3、2０已知(A)=86H,试分析下面指令执行的结果:
(1)XRL A , ＃0ＦＦH;
(2)XRL Ａ, ＃0F０Ｈ;
(3)XRL Ａ, ＃0FＨ;
(４)XRL A , ＃1AH;
解:(1)Ａ=７９Ｈ;
(2)A=76H;
(3)A=89H;
(4)A=９ＣH。

4。

累加器清“0”和取反指令组
累加器清“0”指令CLR A ; Ａ←0
累加器取反指令:CPL A; A ←(A)
5、移位指令组
(１)累加器循环左移RL Ａ;
(2)累加器循环右移ＲR A;
(3)带进位循环左移RLC A;
(4)带进位循环右移RRC Ａ;
例3。

3。

２３
若累加器A中的内容为10０0 1011B,CY=０,则执行RLC A指令后累加器A中的内容为0０0１0110,ＣY=１
Ⅳ、控制转移类指令
1、无条件转移指令组:不规则条件的程序转移称为无条件转移
(１)长转移指令LJMP addr16; PＣ←adｄr16 转移范围:6４KB
(２)绝对转移指令ＡJMＰaddr11;ＰC←(PC)+２,PＣ10~０←addｒ１1
指令功能:构造程序转移目的地址,实现程序转移
以指令提供的1１位地址去替换PC的低11位内容,形成新的ＰC值,即转移的目的地址。

注意:PＣ是下一条指令的PC值,是本条指令地址加2以后的PC值例3、25 程序存储器1000H地址单元有绝对转移指令:
1000H AJMP 0750H
分析该指令的执行情况。

解:指令AJMP 0750Ｈ执行前,(PC)=１00０H,取出该指令后PC当前值为1002H,指令执行的过程是将指令中的1１位地址111 0101 00００Ｂ送入PC的低1１位,得新的PＣ值为0001 0１1１0１01 ０0０0B=1750H,因此指令AJMＰ07５0H执行的结果就是转移到１750H处执行程序。

(3)短转移指令:SJＭP ｒel 目的地址ＰC=(PC)+２＋reｌ
例３、26 在1000H地址上有指令１00０ＨＳＪＭP 3０H
则目的地址为1000H+02H+30H=１０３2Ｈ程序向前转移
假如指令为１000H SJMP 0Ｅ7H rｅｌ=0E7H,是负数19H的补码,
目的地址=10００H+02H-19H=0FE9H。

程序向后转移。

单片机程序设计时,通常用到一条SJMＰ指令:SJMP ＄或HERE: SJMP HE ＲE
以＄代表PC的当前值
(4)变址寻址转移指令JＭP A＋DＰTR ;ＰC←(A)+(DPTR)
目的地址=(A)+(ＤＰＴR)
例３、２8 设累加器Ａ中存放着待处理命令的编号(０～n ; n≤85),程序存储器中存放着标号为PGTAB的转移表,则执行以下程序,将依照A内命令编号转向相应的命令处理程序、ＰＧ: MOV B , ＃３
MUＬAB ; A←(A)＊3
MＯV DPTR , ＃PGTB ; DPTR←转移表首址
JMP Ａ+DＰTR
ＰGTB: ＬJＭP PＧ0 ; 转向命令0处理入口
LJMP PG1 ; 转向命令1处理入口
︴
LJＭP PＧn ; 转向命令n处理入口2、条件转移指令组:程序的转移时有条件的
(1)、累加器判零转移指令
JZ rel ; 若(A)=0,则PＣ←(PC)+2＋ｒel、若(A)≠０,则ＰC←(PＣ)+2
JNZ rel ; 若(A)≠0,则PC←(PＣ)+2＋rel、若(A)＝0,则PＣ←(ＰC)+２
例３。

2９编写程序将内部ＲAM以30H为起始地址的数据传送到５0H为起始地址的内部RAＭ区域,遇0终止。

解: ＭOV R0 , ＃３０H
MOV Ｒ1 , #50H
LＯOP: MＯV Ａ, R0
ＪZ LＯＯP1
MOV R1 , Ａ
IＮC R０
INC R1
SJＭＰLOOP
ＬOＯP１: SJＭP $
(2)数值比较转移指令:将两个操作数进行比较,比较结构作为条件来控制程序转移
ＣJNＥ A , ＃ｄatａ, ｒel ; (Ａ)≠dａｔａ则转移
CJNE A , ｄiｒeｃt , rｅl ; (A)≠(direct)则转移
CJNＥRn , #data ,rel ; (Rn)≠datａ则转移
CＪNE Ｒi , #data , rｅl ; ((Ri))≠dａta则转移
(3)减一非零转移指令
ﻩDJNZ Rn , rel ; Rｎ←(Rn)—1
; 若(Rn)≠0,则PＣ←(PC)+2＋rｅl
; 若(Ｒｎ)=0,则PC←(PＣ)+2
DＪNZ diｒeｃt , rel ; Rn←(Rｎ)-1
; 若(dｉrect)≠０,则ＰＣ←(PC)+3＋rｅl
; 若(dｉrect)＝0,则ＰC←(ＰC)＋3
例３。

２9 编写程序将内部ＲAM以3０H为起始地址的１０个单元的数据传送到50H为起始地址的内部RAM区域,假如遇０终止。

解: MOＶR0 , #3０H
ＭOV R1 , ＃５0H
MOV R７, ＃3２
LOOP: MOV Ａ, R0
JZ LＯＯP1
ＭOV Ｒ1 , A
IＮC Ｒ0
IＮC R1
ＤJＮZ R7 , ＬOＯＰ
ＬＯOP１: ＳJMP ＄
Foｒ循环:ＭOV R6,＃200
LOOP: NＯＰ;
DJNZ R6,ＬOＯＰ
3、子程序调用与返回指令:调用指令在主程序中使用,返回指令应该是子程序的最后一条指令。

执行完这条指令之后,程序返回主程序断点处接着执行
(１)长调用指令LCALL addr16 ; ＰＣ←(PC)+３
; SP←(SP)+1,(SP)←(PC)７～0
; ＳＰ←(SP)+1,(ＳP)←(ＰC)１5~8
; PＣ←addr16
(2)绝对调用指令AＣＡLＬaddr11 ; PC←(PC)+２
; ＳP←(ＳＰ)+1,(ＳP)←(PC)7～0
; SP←(SP)＋1,(SP)←(PＣ)15~8
; ＰC10～0←ａdｄr11
(3)子程序返回指令RET ;PＣ15~８←((SP)),SP←(SP)-1
; PＣ7～0←((SP)),SＰ←(SP)-1
(４)终端返回指令RETI ;PC１5～8←((SP)),SP←(SP)—１
;ＰC７~0←((SＰ)),SP←(ＳＰ)－1
例3。

33 从片外数据存储器10０0H单元开始有10个0～9之间的数,请求出相应数的平方并存入片内RAM ５0Ｈ开始的存储单元,试编程实现。

解:主程序编程:
MＡIN: MOV DＰTR , #1０00H
MOＶR０, ＃５0H
ＭOV R7 , ＃１0 ;循环1０次
ＬOOP: ＭOVＸ A , ＤＰTR
ACＡＬL QPF ;调用求平方的子程序
MOV R0 , Ａ
INC R0
ＩＮC DPTR
DＪNZ Ｒ7 , ＬOＯP
ＳＪMP ＄
子程序编程:
QPF: ＭOV Ｂ, Ａ
ＭUL ＡB
RET
４、空操作指令NOP ;ＰC←(ＰＣ)+1
控制CPＵ不作任何操作,只消耗一个机器周期的时间
单字节指令,因此执行后PＣ加1,时间延续一个机器周期
Ⅴ。

位操作类指令(17条)
1。

位传送指令
MＯＶ C , bｉt ; CY←(bit)
MOV bit , C ; bit←(CY)
例3。

３4 例如将30H位的内容传送到40Ｈ位,试编程。

ＭＯV 1０Ｈ, C ;暂存CY内容
ＭＯＶ C , 30H ;30Ｈ位送ＣY
MOＶ4０H , C ;CY送40H
MOV C , １０H ;恢复CＹ内容
2。

位置位与清零指令
SETB C ;ＣＹ←1
SＥＴＢbit ;biｔ←1
CＬＲＣ;CY←0
CＬＲｂiｔ;bit←０
３、位运算指令组
ANＬＣ, bit ;CY←(ＣY)∧(bit)
ANL Ｃ, /bｉｔ;ＣY←(ＣY)∧( )
OＲL C , biｔ;ＣY←(CY)∨(bit)
ORＬＣ, /biｔ;ＣY←(CY)∨( )
CPL C ;CY←()
CPL biｔ;bｉt←()
例3、３5 设D、E、Ｆ代表位地址,试编程将位D、E的内容相异或,并把结果送到F中。

解:位Ｄ、E、F的关系为,
编制程序如下:
MOV Ｃ, D
ANＬ C , /E ; CY←
MOV F , C
MOV C , /D
ＡNＬ C , Ｅ; CY←
OＲL C , F ;
MOV F , C ; 异或结果送F位
4。

位控制转移指令组
(1)以C状态为条件的位转移指令
ﻩJＣｒｅｌ; 若(CＹ)=１,则PC←(ＰC)+2+ｒｅｌ
; 若(CY)=０,则ＰC←(ＰC)＋2
JNＣｒel ; 若(CY)=０,则PC←(PC)+2+rel
; 若(CY)=1,则ＰC←(ＰC)＋2
(2)以位地址内容为条件的转移指令
JB ｂit , reｌ;若(bit)＝1,则PＣ←(PC)+3+ｒｅl
;若(biｔ)=0,则PC←(PＣ)＋3
JNB biｔ, reｌ;若(bｉt)=0,则PC←(PC)+３+rｅl
; 若(bit)=1,则ＰC←(ＰＣ)+３
JBC ｂｉｔ, rel ;若(ｂit)=１,则ＰC←(PC)+3+rｅl,; (ｂｉt)←0
;若(biｔ)=0,则PC←(ＰC)＋３
流水灯,汇编
ＫEＹBＩＴＰ2、3
ORG ０0H
LJＭP MAＩN
ORG 100０H
MAＩN:ＭＯV C,KEＹ
ＪC CON1 /＊若C=1,跳转到ＣON１*/
ﻩMOＶDPTR,＃TＡB1
ﻩ MＯV R2,#8
SJMP ＣON2
CＯＮ1:MOＶDPTR,#TAB2
MOV R2,#16
COＮ2:LCＡLＬDIＳＰLAY
SＪMＰMAIN
ＤISPLAY:MOV Ａ,R2
ﻩＭOＶR6,A
ﻩﻩMOＶA,＃0
LOOP: ＭOＶ20H,A
MOVC Ａ,A+ＤPTR
ＭOV P１,A
ﻩﻩＬCAＬＬＤEＬＡY
ﻩﻩMOV A,２0Ｈ
ﻩIＮＣＡ
ﻩﻩDＪNＺR6,LOOP
ﻩRＥＴ
DELAＹ:MＯV R3,#200
D1:MOV R4,＃200
Ｄ2:NOP
DJNZ R4,D2
DJNZ R3,D1
ﻩRET
ORG 20０0H
ＴAＢ1:DB 0FＥH,０ＦDH,0ＦBＨ,0F７H,０ＥＦH,0DFH,0ＢFH,７FH
ＴAB2:ＤＢ7ＦH,0ＦＦＨ,0BFH,0ＦFＨ,0DFH,０FFH,０EＦＨ,0FFH,０F7H,0FFH,0FBH,０FF Ｈ,0ＦDH,0FFH,0FEH,0FFH
Ｃ51的数据类型:
Cｈａr: 单字节,能够存放一个字符。

Int: 整数,对大多数单片机开发软件而言是双字节大小
ｆloat: 单精度浮点数。

dｏｕbｌe :双精度浮点数。

单片机特有的数据类型
bｉtﻩ位变量,值为0或１
ｓbit 声明可位寻址空间的一个位
sｆｒﻩ特别功能寄存器,８位
ｓfｒ16 特别功能寄存器,16位
C51的存储模式:
Smalｌ模式,所有缺省变量参数均装入内部RAM。

优点是速度快,
缺点在于空间有限,仅适用于小规模程序设计、
pａct模式,所有缺省变量均位于外部RAM区的一页(２56个字节),具体哪一页可由P2口指定(在ＳTAＲＴUP。

A51文件中说明,也可用pdaｔa指定)、
优点是可用空间较Ｓｍaｌl宽裕,
速度比Smａll慢但比Laｒｇe要快、
Ｌaｒgｅ模式,所有缺省变量可放在多达６4KＢ的外部RAM区。

缺点是速度较前两种模式要慢。

第六章
什么是中断？ＭCＳ－５１有几个中断源?中断请求如何提出？单片机如何进行中断的响应？
①单片机正常工作时,按用户程序逐条执行指令,假如系统中出现某些急需处理的事件,CPU
暂时终止当前的程序,转而去执行服务程序,以对发生的更紧迫的事件进行处理,待服务程序结束后,CPU自动返回原来的程序接着执行,这个过程就称为中断。

②ＭCS－５1单片机有5个中断源:外部中断0、定时/计数器T0的溢出中断、外部中断1、定时/计数器T1的溢出中断、串行口收发中断,对应的中断请求标志为IE0、ＴF0、IE1、ＴF1、TI／ＲI。

③中断源产生中断信号后,中断系统把相应的中断标志置位,在中断允许的前提下,由中断标志触发中断请求。

④中断响应过程:第一步,关于外部中断,需要由CPU采样外部中断请求信号,若采样到后,把相就的中断请求标志置位;第二步,查询各个中断标志位;第三步,进行中断响应,由硬件自动生成一条长调用指令“LＣＡLＬ＃ａddr16”进行断点保护后转向中断服务程序。

1.中断控制
1）定时器控制寄存器TCON
(1)ＩE０和IE1:外部中断请求标志位
当ＣPU采样到INＴ0(或INＴ1)出现有效中断时,IE0(ＩE1)位由片内硬件自动置1;在中断响应完成时,转到中断服务程序时,再由片内硬件自动清零。

(2)IT0和IＴ1:外部中断请求信号触发方式控制位
IT０(IT１)=0时,INT0(或INT1)信号为低电平有效;IＴ0(IT1)=1时,ＩＮＴ0(或INT1)信号为脉冲负跳变有效。

IT0(IＴ１)由软件置１或清零、
(３)TF0和ＴF１:定时/计数器溢出标志位
Ｔ0(T1)发生计数溢出时,TF0(TF1)有片内硬件自动置一,当完成中断响应,并转向中断服务时,有片内硬件自动清零。

2）串行口控制寄存器ＳCON
（1）ＴI:串行口发送中断请求标志位
当串行口发送完一帧信号后,由片内硬件自动置1;在转向中断服务后,必须由软件清０。

（2）RI:串行口接收中断请求标志位
当串行口接收完一帧信号后,由片内硬件自动置1;在转向中断服务后,必须由软件清０。

3）中断允许控制寄存器IE
(1)EA:中断允许总控制位
EA=0,中断总禁止,禁止所有中断;EA＝1,中断总允许,总允许后各个中断源的允许与禁止,还取决于各个中断源允许位的状态。

(２)EＸ０和ＥX1:外部中断允许控制位
EX0(EＸ1)=0,禁止外部中断INT0(INＴ1); EX0(ＥX1)=１,允许外部中断ＩＮＴ0(ＩＮT1)、
(3)ET0和EＴ１:定时器中断允许控制位
ＥＴ0(EＴ１)＝0,禁止定时器0(定时器１)中断; ET0(ET1)＝１,允许定时器0(定时器
1)中断。

(4)EＳ:串行中断允许控制位
ES=0,禁止串行(TI或RI)中断;EＳ=1,允许串行(TI或ＲI)中断
4）中断优先级控制寄存器IP:MCS－51有高,低两个中断优先级
其中与中断有关的共5位:
①PX0:外部中断0(ＩNT0)优先级设定位;
②ＰT０:定时器0(T０)优先级设定位;
③PＸ1:外部中断1(ＩNＴ1)优先级设定位;
④ＰＴ1:定时器１(Ｔ1)优先级设定位;
⑤PS:串行中断优先级设定位。

对IP的各个对应位置1或清0决定,设定为0时为低优先级,设定为1时为高优先级。

例6、2在图6。

6中,P1、0～P1、３接有4个开关,P1。

4~P1、7接有4个发光二极管,消抖电路用于产生中断请求信号,当消抖电路的开关来回拨动一次将产生一个下跳变信号,向CPU申请中断,要求:初时发光二极管全黑,每中断一次,P1、0～P1、3所接的开关状态反映到发光二极管上,且要求开关合上时对应发光二极管亮、
解:编程如下:
ORG 00００H
ＡJMP MＡIN
ORG 00０3Ｈ;外部中断0入口
AJＭP SＥR_INT0 ;转中断服务程序
ORG 0100H ;主程序
MＡIＮ: MOV Ｐ１, ＃０ＦH ;熄灭发光二极管
且对开关输入端先输出1
SEＴB IT0 ;脉冲触发方式
SＥTB EX0 ;允许中断
SETB EＡ;总中断允许
ＡＪMP $ ;等待中断
SEＲ＿INＴ0: ＭOV P１, ＃0FH ;熄灭发光二极
管且对开
关输入端先输出1
MＯV Ａ, P１;输入开关状
态
CPＬ A ;状态取反
ANL A , ＃０FH ;屏蔽A的高半字
节
ＳWAP A ;Ａ高低半字节交换
MOV P1 , A ;开关状态输出
RETＩ;中断返回
例6、3 用C语言对例６。

2的任务进行编程
解:编程如下:
#incluｄe＜reｇ5１、h>
void int0() ｉnterruｐt 0 /*中断函数*/
｛
Ｐ1=0x０ｆ; /＊熄灭发光二极管且对开关输入端先输出1＊/
P1〈〈＝４; /＊读入开关状态,并左移四位,使开关反映在发光二极管上＊/ ～P1; /*对Ｐ１口内容取反*／
}
ｍain() ／＊主函数
{
EA＝1; /*开中断总开关*/
EＸ０=1; ／＊允许中断＊/
ＩT0=1; /＊负跳沿产生中断＊/
while(1) ; /＊等待中断＊/
}
中断控制数码管显示
＃ｉnｃlude〈reg5１、h＞
sbｉt keｙ=Ｐ3^２;
ｉntａ[］＝｛0x40,0x79,0x２4,0x30,0ｘ1
９,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10｝;
ｉnｔｉ=0;
void delaｙ(ｉｎｔｎ)
｛
ﻩint ｉ,j;
ﻩfoｒ(i=0;i＜n;i＋+)
ﻩﻩfor(j＝０;ｊ<１25;ｊ++);
}
vｏid int0() interrupt 0
｛
dｅｌａy(30);
if(key==０)P2＝a[i］;
ﻩｉ＋+;
ﻩiｆ(ｉ==1０)i=0;
}
voｉd mａｉn()
｛
EＡ=1;
ﻩEX０＝１;
ﻩIT0=1;
ﻩｗhile(1);
｝
2.定时/计数器控制
1）定时/计数器控制寄存器TCON
(1)ＴF0和TF1:定时／计数器溢出标志位
T０(Ｔ1)发生计数溢出时,ＴF0(TＦ1)有片内硬件自动置一,当完成中断响应,并转向中断服务时,有片内硬件自动清零。

(2)TR0和ＴR1:定时/计数器运行控制位
TＲ０(TR1)=０,停止定时/计数器０(定时/计数器1)工作;ＴR0(TＲ1)=1,启动定时/计数器0(定时/计数器1)工作、该位依照软件置１或清0;
2）工作方式控制寄存器TMＯD
（1）GATE:门控位、
GATＥ=0,若ＴCOＮ中的TR０或ＴR1＝1,则起启动定时／计数器;
GATE＝1,若TCOＮ中的TＲ0或TＲ1=1,则起启动定时／计数器,同时外部中断引脚INT0或INＴ１也为１,才启动定时/计数器。

(2)C/Ｔ:计数方式或定时方式选择位:
Ｃ/T=0,选择定时方式;C/T＝１,选择计数方式、
定时/计数器工作方式:
1.工作方式0
方式0是13位计数结构的工作方式,其计数器由TＨ0全部８位和TL0的低5位构成,T Ｌ0的高３位弃之不用。

定时时间=(２1３—计数器初值)×机器周期
或定时时间=(213－计数器初值)×晶振周期×1２
若晶振频率为1２ＭHＺ,
则最长定时时间为(２13－0)×(1/12)×1２×１0-6 =8１９２uｓ
最短定时时间为(213-(213-1))×(1/12)×12×10—6 =1us
2.工作方式1
方式1是16位计数结构的工作方式,计数器由TH0全部８位和TL0全部8位构成、
定时时间=(2１６-计数器初值)×机器周期
或定时时间=(216—计数器初值)×晶振周期×12
若晶振频率为12ＭHＺ,
则最长定时时间为(２16－0)×(１/12)×12×10—6 =65536us
最短定时时间为(216－(21６—1))×(1／12)×12×１0-６=1us。

3、工作方式2
它具有自动重新加载功能,即自动加载计数初值、
初始化时,8位计数器初值同时装入TＬ0和TH0中
当TＬ０计数溢出时,置位TF0,同时把保存在TＨ0中的计数初值自动加载ＴL0,然后ＴL０重新计数。

如此重复不止
8位计数结构,计数值有限,最大只能到２55
当C/ T=０时,TL0(TL1)对机器周期计数,可作为定时器使用。

定时时间的计算公式为
定时时间=(28-计数器初值)×机器周期
或定时时间＝(２8－计数器初值)×晶振周期×12
若晶振频率为12MHz,
则最长定时时间为
(28—０)×(1／１2)×10-６×１2=２56µs
最短定时时间为
(２8—(2８－1))×(1/１2)×1０-6×１２=1µs
当C/ T=1时, TL0(TL1)对外部计数脉冲计数,作为计数器使用, 最大计数值为2８=２5６。

4、工作方式3(省略)。

定时器/计数器的初始化步骤
①确定定时器/计数器的工作方式,确定方式控制字,写入方式控制字寄存器TMＯＤ;
②依照要求计算定时器／计数器的初值,并写入TH0、TＬ0或ＴH１、TL1;
③如用中断方式编程,须对中断允许寄存器IＥ编程,必要时也须对中断优先级寄存器
IP编程;
④设置定时器控制器中的TＲ1或ＴR０,启动定时器/计数器;
⑤定时／计数时间到,如用中断方式编程,则执行中断服务程序;如用查询方式编程,则
查询溢出标志,当溢出标志等于1,则转入相应程序、
例6。

4 设单片机的ｆOSC＝12MHz,要求用定时器/计数器T0以1在P１、0脚上输出周期为4ms的方波、
解:P1、0每2ms取反一次即可。

f OＳＣ=12MHz,T０工作于方式1,方式控制字设定为000０0001Ｂ=01H
最大定时值为216×机器周期＝65536µｓ=65、53６ms,满足２ms定时要求,
初值X=216—(12/1２)×2000=6５53６－2０00=6３5３6＝0F830H、
1)采纳中断方式编程
(1)汇编程序:
ORＧ0０００H
LJＭP MAIN
ＯRG 00０BH
ＡJMP SＥR＿Ｔ0
ＯRG 0100H
MＡIN: MOV TMOD , #０1H ;写入方式控制字
MOＶＴＨ0 , ＃0Ｆ8H ;写入计数初值
ＭＯＶTＬ0 , ＃３0H
SETB EA ;开总中断
SＥTB ＥT０;开T0中断
SETＢTR０;启动Ｔ０
SJＭP $ ;等待中断SERT0: MOＶTH０, #0F８H ;重新写入计数初值
ＭOV TL０, #3０H
CPL P1。

0 ;输出取反
RETI
ENＤ
(2)C语言程序
＃iｎclｕdｅ<ｒｅｇ５１、h〉
sｂｉt P１_０=Ｐ1＾0;
voiｄmain(vｏｉｄ)
｛
TMOＤ=０ｘ01; /＊定时器/计数器0工作在定时器方式1 */ P１_0＝0; /＊P1、0输出0 ＊／
TH0=(６5536－2０00)/2５6; /＊预置计数初值＊／
TL0=(6５５36－２000)％256;
ＥA=１; ／* CPU开中断＊/
ET0=1; /＊定时器/计数器0开中断*／
TR0=1; /＊启动定时器／计数器0 */
do ｛｝wｈiｌｅ(1); /＊等待中断*/
}
void timｅr0(void) intｅrrupｔ１usinｇ１／* 定时器/计数器0中断服务程序入口*／
｛
TH0＝(６5５36－20０0)/２５６; /* 计数初值重装载＊/ TL０=(6５5３6—２０00)%256;
P１_０=!P1_0; /* P1。

0取反＊/
}
单片机的串行通信
发送:MOV SＢUF, A 接收:MＯV Ａ, SBUF
1）串行控制寄存器ＳＣOＮ
位地址9FＨ９ＥＨ9DＨ9CH 9ＢH 9AH ９9H 98H 位符号SM0 SM1 SM2 REN TＢ8 RB8 ＴI ＲＩＳM０和SＭ１为工作方式选择位,可选择四种工作方式:
RＥＮ:允许接收控制位。

当REN＝１,则允许接收,当ＲＥN＝0,则禁止接收、
TB8:发送数据的第9位。

在方式２或方式3中,是发送数据的第九位
ＲB8:接收数据的第9位。

在方式２或方式3中,是接收到数据的第九位
TＩ:发送中断标志位。

TI＝1,表示帧发送完毕,其状态可请求中断、ＴI必须由软件清零。

RI:接收中断标志位。

RI=1,表示帧接收完毕,其状态可请求中断。

RI必须由软件清零、２)
当SMOD=1,串行口波特率加倍,系统复位时,SMOD=0。

②GＦ1、GＦ0:通用标志位
③PD:CHＭOＳ器件的低功耗控制位
当PD=0时,正常工作方式;PD＝1时,掉电工作方式、
④IＤL:芯片IＤLE模式设置位
当ＩDL=０时,正常工作方式;IDL=1时,空闲工作方式、
串行通信的工作方式及波特率设置
1。

串行工作方式0
串行口可作为同步移位寄存器使用,常用于扩展I／O口
ＲXＤ/P3。

0端:输入或输出串行数据
TＸD／P3、1端:输出移位时钟,作为外接部件的时钟信号
发送和接收均为8位数据,低位在先,高位在后。

波特率固定为foｓc/12。

(1)方式0输出
“串入并出"的移位寄存器
(如74LS164、7４ＨC164、ＣＤ４0９4)
MOV SBUF , A
8位数据全部输出完后,中断标志TI自动置1,
串行口停止移位,完成一个字节的输出
(2)方式0输入
“并入串出"的移位寄存器
(如７4ＬS165、74HC1６５、ＣD4014)
MO Ｖ Ａ,SBUF
经过8次移位,外部寄存器７4LS １65的８位并入数据移入内部移位寄存器,并使中断标志RI 自动置１,停止移位,完成一个字节的输入。

2、串行工作方式1
为波特率可变的8位数据的异步通信接口 TXD 为数据发送引脚,RX Ｄ为数据接收引脚。

起始
0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 停止
☞波特率可变--用定时器Ｔ１作波特率发生器: 公式:波特率 =
(1)方式1输出
执行任何一条写ＳB ＵＦ的指令(如MOV SBUF , Ａ)时,就启动了串行口发送、在串行口由硬件自动加入起始位和停止位,在发送移位时钟(由波特率确定)的作用下,从T ＸD 引脚发送一帧信息,先送出起始位(0),接着从低位开始依次输出8位数据,最后输出停止位１、一帧10位数据发送完后,将中断标志TI 置1,CP Ｕ执行程序判断ＴI=１后或转中断服务程序后由软件把TI 清0。

(2)方式1输入
软件使R ＥN ＝1和RI=0时,就允许接收器接收。

当检测到RXD 引脚输入电平发生负跳变时,则说明起始位有效,将其移入输入移位寄存器,并开始接收这一帧信息的其余位、采样数据从输入移位寄存器右边移入,起始位０移至输入移位寄存器最左边时,控制电路进行最后一次移位,把移位寄存器的内容(９位)分别装入SB ＵF 和RB8,其中前８位装入接收数据缓冲器ＳBUF,最后１位停止位装入R Ｂ８,并置RI=1,向CPU 请求中断。

此时要求①RI=0;②S Ｍ2=0或接收到的停止位=1。

如这两个条件任一不满足,所接收的数据帧就会丢失,且ＲI 仍为０。

如要再接收数据,就再用软件将RI 清0、 3、串行工作方式2和方式3
方式2或方式３时为１1位数据的异步通信口、 TXD 为数据发送引脚,RX Ｄ为数据接收引脚 、
起始
0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 停止
8D
第九位由软件置1或清０,发送时在S ＣON 的TB8中,接收时存入ＳC ＯN 的R Ｂ8中 方式２和方式３的工作原理类同,唯一的差别是波特率不同 (1)方式2和方式3输出
发送前,先由软件设置TB ８、执行任何一条写ＳＢＵF 的指令(如M ＯV ＳＢＵF , A)时,就启动了串行口发送。

串行口能自动把TB8取出,并装到第9位数据的位置,8位数据装入S ＢUF 。

发送开始时,先把起始位０输出到TXD 引脚,然后是9位数据位,最后是停止位1。

一帧１。