51单片机原理入门教程

构进行运算 制 数据 储 程序 储 输入 输出 备 如 串行口 并行输出口等 在单 机中 些部份 被做到一块芯 中 所 单 单芯 机 有些单 机 集 了 等 一般用 脚封装 能多一些单 机 有引脚 较多的 如 引脚 能少的 有 多个或 多个引脚 甚至 引脚单 机和 等的关系是指 美 生产的一系列单 机的总 包括 等 是最早最 型的产品 系列 它单 机都是在 基础 进行 能增 改 而来 所 惯用 来 系列单 机 美 开发生产 下用 来完 实验基本概念半 体 储器的分类按 能分 读 储器 和 机 储器可编程 储器紫外线擦除的可编程 读 储器 擦除次数有限里里几百次闪 储器 和 类似 电学方法可 擦除 寿 长 几万到几十万次 等 写 是指在 常 作条件 管是 是 的写都有特殊条件 一般用编程器来做 作 置 能改写一 单 机的外部结构的芯 线引脚 负极引脚负极 地 接 引脚电源 电源电源 极接 引脚振蒎电路 单 机是时序电路 必 提供脉 信 才能 常 作 单 机内部已集 了振荡器 使用晶体振荡器 接 脚 按 接 晶振 电容 复 电路复 引脚 复 电路任何单 机在 作之前都要复 要在单 机的 引脚 高电 时间 少于 可引脚 引脚接到 电源端 至 一个单 机就接好 通 电 单 机就开始 作了指 保 在单 机的 读 储器 中灯灭调用子程序指 延时灯亮转移指调用子程序指 执行过程中遇到 指 就返回到 指 面的一条指 继续执行 到 是延时程序 程序最 一行是 是一条指 程序到 结束 伪指符 表一个 单元 指 中来分析 是接 者 是被传递的数 传递者被省略了 大部份数据传递指 都会有传递者 说明 就是被传递者 而 是传递者 指 将 参数中的值 如果 等于 就转移 转去执行 时 中的值 最终 被执行 次题 如果在 中放入 会有什 的结果程序将 断循 至零时序分析计算机 作时 中 指 然 执行 计算机 一次 储器的时间 之 一个机器周期机器周期 它包括 个时钟周期 单 机 作于 晶振 时钟周期是 微秒 它的一个机器周期是 微秒 单 机的指 中 有些 要一个机器周期 有一些要 个 个机器周期 如 指 是 周期指 计算 才的延时就是 毫秒计一个延时 毫秒的延时程序单 机内部结构分析单 机内部结构分析单 机内部结构分析作寄 器要 的数 源 是 达的地方 目的地 是 寄 器 在数据传递类指 中 均将目的地写在指 面 将源写在最在单 机中 有一个区域 区 机 储器 它可 将数据写进去。

特别地 在 单 机中 将 中分出一块区域 作寄 器区亮灭时间 的程式个引脚 并行口并行口结构分析输出结构 信 进入 储器的单元 一 的状态就被保 来 直到 一次 让它把开关再打开 器输入结构 第一种方式是将引脚作 输入 读进输入的值 第 种方式是 引脚处于输出状态时 读入 器的状态 然 作某种 换 再输出 接在外部的开关如果打开接在外部的开关如果打开 输入 如果 合如果 合 输入 但是如果单 机内部的开关是 合的 机内部的开关是 合的 那 管外部的开关是开是 那 管外部的开关是开是 单 机接 到的数据都是 可 可 要作 输入使用要作 输入使用 要 让内部的开关断开要 让内部的开关断开就是端口输出 因 要 做 一个准备 作 所 之 准 向 口它 个口 除作 输入输出口之外 有 它用途 结构稍复 一些 但用于输入 输出的结构是相 的第七課 單 機 部分析五单 机内部有一个一个 用来运算 制 四个并行四个并行 口 有 放程序 有 放中间结果 外 有定时定时 计数器计数器 串串行 口 中断系统中断系统中断系统 一个内部的时钟电路内部的时钟电路内部的时钟电路单 机中有一些独立 储单元是用来 制 些器件的 特殊 能寄 器累 器 通常用 表示 它是一个寄 器 所有运算类指 都离 开它寄 器 在做 除法时放 数或除数 做 除法时 你怎 用 程序状态 面放了 作时的状态 如 表符地址 能介绍 BF代寻 B寄 器 ACC司代寻 累 器 PS上号代寻 程序状态 导PB叫寻 中断优 制寄 器 P详B代寻 P详口 器 导司A叫寻 中断允许 制寄 器 P该A代寻 P该口 器 SB栈F 99寻串行口 器 SC适锁 9叫寻串行口 制寄 器 号只号6 号5 号4 号详 号该 号令 号代 C同 AC F代 RS令 RS代 适三 PP令 9代寻 9代寻P令口 器 标寻令 叫号寻定时器/计数器令 高叫 标寻代 叫C寻定时器/计数器令 叫 标L令 叫B寻定时器/计数器代 高叫 标L代 叫A寻定时器/计数器代 叫 标销适号 叫9A定时器/计数器方式 制寄 器 标C适锁 叫叫寻定时器/计数器 制寄 器 号P寻 叫详寻数据地址指针 高叫 号PL 叫该寻数据地址指针 叫 SP 叫令寻堆 指针 P代 叫代寻P代口 器 PC适锁 叫只寻 电源 制寄 器进 志 中的运算器是 运算器 当超过 被硬件置半进 志 例用户 志 编程人员 定什 时候用 什 时候 用作寄 器 选择 时 里 时 里 时 里 时 里法溢出 志 除法中除数奇偶校验 用来表示 运算结果中 的个数的奇偶性数据指针 用来 外部数据 储器中的任一单元 如果 用 可 作 通用寄 器来用四个并行输入 输出口的寄 器 对应管脚的输出堆 指针 在 中构 一个区域用来 放数据 规 是 进 出 进 出 堆 知道第一个数据所在地址单元 如 那 第 个就在 了单 机中能 放数据的区域有限 堆 分配的 利给用户 编程者 所 单 机中堆 的 置是可 的 种 化体 在 中值的 化 在 机中 开始指针所指的 置是数据 放的前一个 置 如一开始指针指向 单元 那 第一个数据的 置是 单元第 課 址方式 指 系统一 概述指 的格式机器码格式 说是数 的形式 符格式 如 汇编手 汇编和机器汇编手 汇编就是查表 用计算机 件来替 手 查表 就是机器汇编 址一共有 条指 单 机共单 机共 条指条指 把 找操作数所在单元的地址 之 址 直接使用数所在单元的地址 直接 址直接 址直接 址 作寄 器中 找数据 之 寄 器 址寄 器 址寄 器 址 例 如果选择 作寄 器 就是 单元 和 结果都是将 中的内容 到 中 但执行过程 第一条指 需要 个周期 而第 条 要 个周期 第一条指 目 码要两个 节 而第 条 要一个 节第五 值 等于 转到 处执行 相当于 到 值等于 单元开始将 个数据 入 中 间址 址 在间址 址中在间址 址中在间址 址中 能用 放 放指数据传递类指累 器 目的操作数目的操作数目的操作数的指将 值 入 中的值保持 类寄 器 目的操作的指数据传递类指直接地址 目的操作数的指间接地址 目的操作数的指传 间接地址数和寄 器数给 传 间接地址数和寄 器数给十 数的传递指是 机 是唯一一条 立 数传递指 中高 入 入 例 相当于执行累 器 外 之间的数据传递类指说明 在 中 外部 储器 打交道的是 累 器 内部 间可 直接进行数据的传递 而外部 行 在 两条指 中 地址被直接放在 中 而前两条指 提供 地址 因 有时扩展的外部 的数 少于或等于 个 提供 地址就够了使用时首 将地址 入 或 中 然 再用读写例 将外部 中 单元中的内容 入外部 中 单元中 第十課 單 機指程序 储器向累 器 传 指本指 是将 中的数 入 中 本指 查表指 常用来查一个已做好在 中的表格 条指 引出一个新的 址方法 址 址 址 址址 址 在 的一个地址单元中找出数据 将 和 中的数相 就是要查找的地址 结果放在 中 因 本指 执行前 中的值 一定相例 有一个数在 中 用查表方法确定它的 方值 值单元的地址就是 就是到 个单元中去 数 到的是 可 看到 的真实含 就是地址数 的真实含 就是地址数值 它 表了 几个数据在 中 放的起点 置 而 指 中 表了 的那段程序在 中 放的起始地址 是通过 个地址找到 段程序的可 通过 的例子再来看一看 的含如果 值 最终地址 到 单元中找到的是第一条 入 将 中的内容 入堆 中 第 条指 弹出 将堆 中的内容 回到 中 入指 首 将 中的值 然 将 中的值 进 中的值 地址的 单元中 例值指 的执行是 首 将 中的值作 地址 并将 地址中的数 到 指 面的 中 然接 面程序将 中的值 作 地址 单元中的数值 到 中 所 执行完 中的值是 然 的值 然 执行 将 中的值 作 地址 地址中 数 在是 并 到 中 些指 会把 中的值 中的值改掉 所 在程序的结束 如果要把 和 中的值恢复原值 那 些指 就有意 了如果 用堆 如在 指 处用 在 处用指 然 用 来替 两条 指 结果 看一 但过程 一 和 指 都是单 节指 都是单 节 单周期指 单周期指 而 指 是 节指 是 节 周期指 周期指堆 的作用 于 需要保 数据时 通常用堆 的方法来实例 写出 程序的运行结果结果是 中的值 而 中的值 两者进行了数据交换 使用堆 时 入 的 序和出 的 序必 相 才能保证数据被 回原 作业 在 执行 面的例程 注意 察内 窗口和堆 的 化第十一課 單 機指 四 进 的 法指用途用途 将 中的值 面的值相 中的值 面的值相 最终结果回到 中例执行完本条指 执行完本条指 中的值进 的 法指用途用途 将 中的值和 面的值相 中的值和 面的值相 并且 进 中的值中的值 例 做 超过了 最终保 在 中的是 而 到了 中的 了 了 就相当于是 然 然 再做再做 结果是 所 最终的结果是借 的 法指说明说明 没有 借 的 法指 没有 借 的 法指 如果需要做 的 法指 如果需要做 的 法指 在做第一次相 时第一次相 时 要将 要将 清零 可清零 可法指将 和 中的两个 无符 数相 无符 数相 结果用 个 数来表达数来表达 中高 放在 中 放在 中 大于 时 置 溢出溢出 而 总是例 执行指 是 所 在 是 而 是除法指将 中的 无符 数除 中的 无符 数 商放在 中 余数放在 中 和 都是 如果 中的值是 那指将目 中的值结果 看 和 差 多差 多 但 是单 节单周期指 是单 节单周期指 而 是 是 节 周期指 节 周期指 节 周期指而且 会影响 如 如果是 是 因 指 并 合做 法 并 合做 法 它 要是用来做计数它 要是用来做计数 地址增 等用途地址增 等用途外 外 法类指 都是 心的 运算结果必 放在 中 而 类指 的对象 广泛得多类指 的对象 广泛得多 可 是寄 器可 是寄 器 内 地址内 地址 间址 址的地址等等间址 址的地址等等 指指 类似指 类似 就 多说了就 多说了 综合 综合第十 課邏輯運算指逻辑运算类指逻辑运算类指对累 器 的逻辑操作单周期单 节指 效果相将 中的值清 单周期单 节指将 中的值按将 中的值逻辑 移将 中的值进行逻辑循 移将 中的值 进 进行逻辑循 移将 中的值进行逻辑循 右移将 中的值 进 进行逻辑循 右移将 中的值高 交换是将 中的值的第 到第 第 依次类例 中的值 执行 化 进制 按 进行移 化是将 中的值 进 进行移例 中的值 中的值 执行结果是 就是 进 的值 了 而 了例 执行 之 中的值就是 如果是 的 执行 之 是已知 执行 列指 写出 的结果实验五实验五初始化堆 在本程序中有无 无关紧要口的值是 就是 接的 亮 而 它的 亮 是将 中的值进行 移 是 就是接在 的 亮 而 它的都亮 调用延时程序 然 转到 处 依次循 就形 了 暗点流 象如何实 亮点流如何改 流 的方向答案 将 中的初始值改 可将 改 可第十 課邏輯與指中的值按 结果 入 中中的值按 结果 入 中间址 址单元 中的值按 结果 入 中立 数 按 结果 入 中中值 中的值按 结果 入 中中的值 立 数 按 结果 入 中或指和 中的值按 或 结果 入 中和 中的值按 或 结果 入 中和立 数 按 或 结果 入 中和 间址 址单元 中的值按 或 结果 入 中中值和 中的值按 或 结果 入 中中的值和立 数 按 或 结果 入 中异或指和 中的值按 异或 结果 入 中和 中的值按 异或 结果 入 中和间址 址单元 中的值按 异或 结果 入 中和立 数 按 异或 结果 入 中中值和 中的值按 异或 结果 入 中中的值和立 数 按 异或 结果 入 中四 制转移类指无条件转移类指短转移类指长转移类指相对转移指他们的区别在于跳转范围 一 能跳 最多跳 而 最多跳 原 所有用 或 的地方都可 用 来替 是 节指 占用 储器 的两个单元 是 节指 占用 储器 的 个单元间接转移指条指 的用途 是跳转 转到什 地方去 简单地 定 将 所 表的地址 入中 数 面说明中的值 面的说明跳转跳转表格在单 机开发中 常要用到键盘 要求是 当按 能键 ……… 时去完 的 能前面的程序读入按键的值 如按 的键值是 按 键 获得 等等 然 据 的值进行跳转 如键值 就转到 执行 就转到 执行若 个 语 在 储器中 个 语 都占用两个 储器的空间 并且 续 放 放的地址是第一 执行 中的值是 假 是 按键处理程序获得的键值 按 键 中的值是 类 在假 按 的是 键 执行完 中的值是 第 条 第四条指 将 中的值 值是 面执行 了 在 中的值是 而 就是 因 跳到 个地址继续执行 在 个地址 面是 条指 因 执行 指 程序将跳到 处往 执行请分析按 键 ……之 的情况们用 就实 了按 一键跳到相应的程序段去执行的一个要求 什 得键值 要 如果换 能 确地执行吗 如果 能 应 怎 改第十四課条件转移指条件转移指 是指在满足一定条件时进行相对转移判 内容是 转移指如果 转移到 处 序执行如果 中的值 等于 就转移较转移指第一条指 的 能是将 中的值和立 数 较 如果两者相等 就 序执行 如果 相等 就转移 如果前面的数 中的 大 因 在程序转移 再次利用 就可判断出 中的数 大 是小了 例条指 的原型是 作用和 面的 类似 它是判 如果 转移到 面的 处执行 如果 序执行分析 面的程序 如果 序执行 如果 等于 转到 处继续执行 在 处 再次进行判断 如果 将 序执行 执行 指 而如果 将转移到 处指行 执行 指因 最终结果是 本程序执行前 如果 如果 如果它几条类似 第 条是把 当中的值和直接地址中的值 较 第 条 是将直接地址中的值和立 数 较 第四条是将间址 址得到的数和立 数 较循 转移指调用 返回指调用返回过程 程序调用了子程序执行完之 再回到 程序继续执行 调用指长调用指短调用指返回指指空操作指空操作 就是什 停一个周期 一般用作短时间的延时第十五課 位操作指在 单 机中引入一个 处理机制址区在 中 有一部份 和一部份 是 有 址 能的 就是说 些 的 一个 都有自已的地址 内部 的个 节 就是 的 址区 如的各 定 如 表 如 可用 表示节第 第 第 第 第 第 第 第里里 里里里里 里里里里 里里里里 里里里里 里里里里 里里里里 里里可 址的特殊 能寄 器中有一些 可 进行 址 特点是 节地址可被 整除 到 个 节 如 中断优 制 中断允许 制 串行口 制 定时器 计数器 制 到 中的 个 节 按 序用 表示操作指 当指 有两个 时 必 有一个是在进行 处理时 进 累 器 传 指 修 指清 指 使 使指 的 地址等于 例置 指 使 使指定的 地址等于 例 使指 使 等于原来的相 的值 使指定的 的值等于原来相 的值 逻辑运算指 指 指定的 地址的值相 结果 回 将指定 再和 相 结果 回 但指定 或指 条件转移指 判 转移指 如果 等于 就转移 如果 等于 就 序执行 和第一条指 相 如果 就转移 等于 就 序执行 判 转移指如果指定的 中的值是 转移 序执行 如果指定的 中的值是 转移 时将 清 面 们举个例子说明接有一 按键 它按 时 接有一 按键 它按 时 均未按 时循 检测按 接在 的按键 口的灯 亮了 按 接在 的按键 灯就 灭了 如果 是高电 键没有按 序执行 语 如果 是高电 键没有按 序执行 语 就 停地检测 如果有一次 的按键按 去了 转移到 使灯 亮 直到检测到 执行 灯 灭 如 循 已稍 改 将本程序用 指 改写第十 課定時器與計數器一 计数概念的引入计数器的容单 机中有两个计数器 和 分别 两个 的 单元 的 都是 的计数器 最大计数是定时中的计数器除了可 作 计数之用外 可 用作时钟 计数脉 的间隔 晶振有关 的晶振 计数脉 的间隔是 微秒四 溢出五 任意定时 计数的方法计数器最大的计数值到 计到 就会产生溢出采用预置数的方法定时第十七課定時計數器的 制方式和 它们的地址是 和中看出 被分 两部份 部份 分别 制 和被分 两部份 高 用于定时 计数器 用于中断 当计数溢出 看 计数脉 要进入计数器 要 因 运行 制运行 制 可用指 置 启 计数器 定时器运行 用指 关 定时 计数器的 作定时器 计数器的 作方式 定时 计数方式 它 的 和 的 构 的计数器 时 的高 未用 定时 计数器一共有四种 作方式 用 来 制如果 用作定时器 用作计数器非 是 或门输出 要 是 定时 计数就 作且 引脚 是高电 计数脉 才得 通过个特性可 用来测 一个信 的高电 的宽度在 种模式 用 是 了和 机的前辈 系列兼容而 的一种 作式作方式作方式 是 的定时 计数方式 将 可 它特性 作方式 相采用 作方式 或 都要在溢出 做一个 置预置数的 作在 作方式 有 参 计数 而高 参 计数 用作预置数的 放 计数范围就小多了 当计数溢出 就会打开 的高 之间的开关 计预置数进入 是 硬件自 完 的 需人 预作方式定时 计数器 被拆 个独立的定时 计数器来用 中 可 构 定时器或计数器 而 能作 定时器定时 计数器需要 制 计满 溢出需要溢出 被分 两个来用 那就要两套 制 溢出 了 是用原来的 的 而 借用 的 如 无 制可用一般情况 有在 作方式 运行 当波特率发生器用 时 才让 作于方式 的定时器 计数器的定时 计数范围作方式 定时 计数方式 最多可 计到 的 次方 次 作方式 定时 计数方式 最多可 计到 的 次方 次 作方式 和 作方式 都是 的定时 计数方式 最多可 计到 预置值计算 用最大计数 去需要的计数次数 可第十 課 中斷系統 有关中断的概念把可 引起中断的 之 中断源 单 机中引起中断的 件 中一共有 个 两个外部中断两个外部中断两个外部中断 两个计数 定时器中断定时器中断 一个串行口中断一个串行口中断 第 中断的嵌套 优 处理优 的 题 仅发生在两个中断 时产生的情况 发生在一个中断已产生 有一个中断产生的情况 第 中断的响应过程 中断响应分 几个 骤保 断点 保 一将要执行的指 的地址 把 个地址 入堆 找中断入口 据 个 的中断源所产生的中断 查找 个 的入口地址 作 计算机自 完 编程者无关 在 个入口地址处 放有中断处理程序执行中断处理程序中断返回 执行完中断指 就 中断处返回到 程序 继续执行中断系统的结构 中断有关的特殊 能寄 器 中断入口 序查询逻辑电路等 包括 个中断请求源 个用于中断 制的寄 器 和 来 制中断 类型 中断的开 关和各种中断源的优 确定中断请求源中断请求源 外部中断请求源 外中断 和 外部引脚引入 就是 中有四 外中断有关触发方式 制 可 件进行置 和复 电 触发方式 负跳 触发方式中断请求 志 当有外部的中断请求时 就会置 硬件来完 在 响应中断 硬件将 清 的用途和 相 内部中断请求源定时器 的溢出中断 当 计数产生溢出时 硬件置 当 响应中断 再 硬件将 清 类似 串行口发 接收中断 在串口中再讲解中断允许寄 器在 中断系统中 中断的允许或禁 可进行 址的寄 器 来 制 表中 是总开关 如果它等于 所有中断都 允许 串行口中断允许 定时器 中断允许 外中断 中断允许 定时器 中断允许 外中断 中断允许如果要 置外中断 定时器 中断允许 它 允许 是可 用 操作指五个中断源的自然优 中断服 入口地址 外中断 定时器 外中断 定时器 串口它们的自然优 高到 排列 前面有一些程序 写就是 了让出中断源所占用的向 地址 在程序中没用中断时 直接 开始写程序 在原理 并没有错 但在实 中最好 做优 单 机采用了自然优 和人 置高 优 的策略 可 定那些中断是高优 优 处于 一 别的 就 自然优 确定开机时 个中断都处于 优 可 用指 对优 进行 置 中断优 寄 器 置中某 相应的中断就是高优 是 优例 要求将 外中断 高优 它 优 求 的值 的首 没用 可任意 值因 最终 IP 的值就是06HE A XX E S E T 1 E X 1 E T 0E X 0E A X X E S E T 1E X 1 E T 0 E X 0 111X X X P P P P P 0 0 0 0 0 11 0XXXPSPT1PX1PT0PX0例 在 例中 如果 个中断请求 时发生 求中断响应的次序响应次序 定时器 外中断 外中断 定时器 串行中断 的中断响应过程在 列 种情况之一时 将封 对中断的响应在处理一个 或更高 别的中断请求行的机器周期 是当前 执行指 的最 一个周期 当前执行指 是是 节或四 节的 就要等整条指 都执行完了才响应中断 因 中断查询是在 个机器周期都可能查到的 当前 执行的指 是返回批 或 寄 器的指 至少再执行一条指 才应中断 如果 可能会开 关中断或改 中断的优 而中断返回指 说明本次中断 没有处理完 所 都要等本指 处理结束 再执行一条指 才可 响应中断中断响应过程响应中断时 首 把当前指 的 一条指 就是中断返回 将要执行的指 的地址 入堆 然 据中断 将相应的中断入口地址 入 是程序指针 指 就 据 中的值 转到中断入口处继续执行 些 作都是 硬件来完 的 个中断向 地址间隔 个单元 可安排一个 指 跳转至中断程序 执行 指 把堆 中保 着的地址 出 回 程序 中断处往 执行 所做的保 作很有限 保 了一个地址 而 它的东西都 保第十九課定時中斷用定时器来实 灯的闪烁例 查询方式关所灯定时 计数器 作于方式数定时 计数器 开始运行如果 等于 清 并转 处 是定时 计数器 的溢出 溢出 要用 件将 清 指 在判 转移的 时 将 清置定时 计数器的初值程序 用中断实定时 计数器 开始运行可写任意程序定时器 的中断处理程序将 和 入堆 保置定时常数例中 定时时间一到 就会引发中断 自 转至 处执行 进入定时中断 首 保 当前的一些状态 程序演示了保 和 实 中 据需要将可能会改 的单元值都 入堆 进行保 本程序中实 需保 任何值 面两个程序运行 灯的闪烁非常快 计算一 定时器中预置数 所 计 个脉 定时时间到 晶振 就是 微秒 毫秒 在 晶振濒率 最长的定时是 毫秒定时器 的中断向 地址计数器预清定时 计数器 作于方式数总中断允许定时 计数器 允许定时 计数器 开始运行真 作时 可写任意程序定时器 的中断处理程序将 和 入堆 保单元中的值到了 了吗到了清 件计数器。