单片机原理实验讲义
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片内RAM
R0
30H
30H
34H
A
34H
MOV @R0，A间接寻址示意图
返回
变址寻址
▪ 变址寻址只能对程序存储器中数据进行操作。 由于程序存储器是只读的，因此变址寻址只 有读操作而无写操作，在指令符号上采用 MOVC的形式。
例：MOVC A，@ A+DPTR ;A←（A+DPTR）
程序存储器
2010H
返回
寄存器间接寻址
▪ 以寄存器中内容为地址，以该地址中内容为 操作数的寻址方式。间接寻址的存储器空间 包括内部数据RAM和外部数据RAM。
▪ 能用于寄存器间接寻址的寄存器有R0，R1， DPTR，SP。其中R0、R1必须是工作寄存器 组中的寄存器。SP仅用于堆栈操作。
例：MOV @R0，A ；内部RAM(R0)←A
1 立即寻址 2 直接寻址 3 寄存器寻址 4 寄存器间接寻址 5 变址寻址 6 相对寻址 7 位寻址
立即寻址
▪ 指令中直接给出操作数。立即操作数用前面 加有#号的8位或16位数来表示。
例如:
MOV A，# 60H
;A←#60H
MOV DPTR，# 3400H ;DPTR←#3400H
MOV 30H，# 40H ;30H单元←#40H
脚
T0/P3.4
14
27 P2.6
配
T1/P3.5
15
26 P2.5
置
WR/P3.6
16
RD/P3.7
17
25 P2.4 24 P2.3
图
XTAL2 18
23 P2.2
XTAL1 19
22 P2.1
VSS
20
21 P2.0
MCS-51单片机的片外总线结构
I/O CB
P1.0 PPP111...123 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
单片机复位后特殊功能寄存器的状态
特殊功能寄 存器 A B PSW SP DPL DPH
P0～P3
IP
IE
初始状态
00H 00H 00H 07H 00H 00H FFH
×××0000 0B
0××00000 B
特殊功能寄存 器
TMOD TCON TH0
TL0 TH1 TL1 SBUF
SCON
PCON
初始状态
程序存储器
2000H SJMP 08H 08H
200AH
2000H+2
PC
(2000H) 200AH
相对寻址示意图
返回
位寻址
▪ 位寻址只能对有位地址的单元作位寻址操作。 ▪ 位寻址其实是一种直接寻址方式，不过其地
址是位地址。
返回
最小系统
8051CPU板的结构
也可用作定时器。
（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口， 每个端口既可做输入，也可做输出。
（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。 （7）中断控制系统。 （8）内部时钟电路。
P1.0 1
40
MCS-
P1.1
2
39 P0.0
P1.2
3
38 P0.1
P1.3
4
37 P0.2
51 单
P1.4
位寻址区
工作寄 存器区
FFFFH 特 殊 功 能 寄 存 器 中 位 寻 址
0000H
外部 RAM
(I/O口 地址)
FFFFH
外部 ROM
1000H
0FFFH
0FFFH
内部
外部
ROM
ROM
(EA=1)
(EA=0)
0000H
0000H
内部数据存储器中的位地址
表特 殊 功 能 寄 存 器 地 址 及 功 能
实验准备
实验课前，学生必须预习实验指导书中的实验内 容，了解本次实验的目的、要求、仪器设备、实验原 理、实验步骤等；实验过程中，按照指导老师的要求 进行实验，遵守仪器设备的操作规程；实验结束后， 应将实验数据或结果送交指导老师审阅、签字，然后 将仪器恢复原状并搞好实验现场的环境卫生，经许可 后方可离开实验室。
A10
A9
AA87
AB
地 址 锁 存 器
A6 A5 A4 A3 AA21
A0
D7
D6
D5
D4 D3
DB
D2
D1
D0
MCS-51单片机存储器结构
FFH
80H 7FH 30H 2FH 20H 1FH 00H
特
F0H
殊 E0H
功
D0H
能
B8H
寄
B0H
存
A8H
器
A0H
98H
90H
88H
80H
通用 RAM区
64H
A 10H
64H(10H)
DPTR 2000H 2000H
变址寻址示意图
返回
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 相对寻址
▪ 以当前程序计数器PC的内容为基础，加上指 令给出的一字节补码数（偏移量）形成新的 PC值的寻址方式。
▪ 相对寻址用于修改PC值，主要用于实现程序 的分支转移。
例：SJMP 08H
;PC←PC+2+08H
P3.0 PP33..12 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
VCC
P2.7 PP22..65 P2.4 PP22..23
P2.1 P2.0 PPP000...756 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
ALE EA RESET PSEN
VSS
A15
A14
A13
A12
A11
MCS-51单片机的基本组成
时钟源 时钟电路
CPU
SFR和RAM
ROM
T0
T1
定时/计数器
系统总线
并行端口
串行端口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
8051CPU
（1）一个8位微处理器CPU。 （2）内部数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。 （3）内部程序存储器ROM。 （4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，
00H 00H 00H 00H 00H 00H ×××××× ××B 00H
0×××××× ×B
中断向量表
中断源
高
复位中断
外部中断0
优 先
定时器T0中断
级
外部中断1
低 定时器T1中断
串行口中断
中断向量 0000H 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H
寻址方式
▪单片机共有7种寻址方式:
5
P1.5
6
P1.6
7
36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5
片
P1.7
8
33 P0.6
机 的
RST/VPD 9
RXD/P3.0
10
TXD/P3.1
11
8031 8051 8751
32 P0.7 31 EA/VPP 30 ALE/PROG
引
INT0/P3.2
12
INT1/P3.3
13
8951
29 PSEN 28 P2.7
返回
直接寻址
▪ 指令中直接给出操作数地址。能进行直接寻 址的存储空间有SFR寄存器和内部数据RAM。 例： MOV A，30H ;A←30H内部RAM单元的内容
返回
寄存器寻址
▪ 以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式。
例：
CLR A
;A←0
INC DPTR
;DPTR←DPTR+1
ADD R5，# 20H ;R5←#20H+R5
R0
30H
30H
34H
A
34H
MOV @R0，A间接寻址示意图
返回
变址寻址
▪ 变址寻址只能对程序存储器中数据进行操作。 由于程序存储器是只读的，因此变址寻址只 有读操作而无写操作，在指令符号上采用 MOVC的形式。
例：MOVC A，@ A+DPTR ;A←（A+DPTR）
程序存储器
2010H
返回
寄存器间接寻址
▪ 以寄存器中内容为地址，以该地址中内容为 操作数的寻址方式。间接寻址的存储器空间 包括内部数据RAM和外部数据RAM。
▪ 能用于寄存器间接寻址的寄存器有R0，R1， DPTR，SP。其中R0、R1必须是工作寄存器 组中的寄存器。SP仅用于堆栈操作。
例：MOV @R0，A ；内部RAM(R0)←A
1 立即寻址 2 直接寻址 3 寄存器寻址 4 寄存器间接寻址 5 变址寻址 6 相对寻址 7 位寻址
立即寻址
▪ 指令中直接给出操作数。立即操作数用前面 加有#号的8位或16位数来表示。
例如:
MOV A，# 60H
;A←#60H
MOV DPTR，# 3400H ;DPTR←#3400H
MOV 30H，# 40H ;30H单元←#40H
脚
T0/P3.4
14
27 P2.6
配
T1/P3.5
15
26 P2.5
置
WR/P3.6
16
RD/P3.7
17
25 P2.4 24 P2.3
图
XTAL2 18
23 P2.2
XTAL1 19
22 P2.1
VSS
20
21 P2.0
MCS-51单片机的片外总线结构
I/O CB
P1.0 PPP111...123 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
单片机复位后特殊功能寄存器的状态
特殊功能寄 存器 A B PSW SP DPL DPH
P0～P3
IP
IE
初始状态
00H 00H 00H 07H 00H 00H FFH
×××0000 0B
0××00000 B
特殊功能寄存 器
TMOD TCON TH0
TL0 TH1 TL1 SBUF
SCON
PCON
初始状态
程序存储器
2000H SJMP 08H 08H
200AH
2000H+2
PC
(2000H) 200AH
相对寻址示意图
返回
位寻址
▪ 位寻址只能对有位地址的单元作位寻址操作。 ▪ 位寻址其实是一种直接寻址方式，不过其地
址是位地址。
返回
最小系统
8051CPU板的结构
也可用作定时器。
（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口， 每个端口既可做输入，也可做输出。
（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。 （7）中断控制系统。 （8）内部时钟电路。
P1.0 1
40
MCS-
P1.1
2
39 P0.0
P1.2
3
38 P0.1
P1.3
4
37 P0.2
51 单
P1.4
位寻址区
工作寄 存器区
FFFFH 特 殊 功 能 寄 存 器 中 位 寻 址
0000H
外部 RAM
(I/O口 地址)
FFFFH
外部 ROM
1000H
0FFFH
0FFFH
内部
外部
ROM
ROM
(EA=1)
(EA=0)
0000H
0000H
内部数据存储器中的位地址
表特 殊 功 能 寄 存 器 地 址 及 功 能
实验准备
实验课前，学生必须预习实验指导书中的实验内 容，了解本次实验的目的、要求、仪器设备、实验原 理、实验步骤等；实验过程中，按照指导老师的要求 进行实验，遵守仪器设备的操作规程；实验结束后， 应将实验数据或结果送交指导老师审阅、签字，然后 将仪器恢复原状并搞好实验现场的环境卫生，经许可 后方可离开实验室。
A10
A9
AA87
AB
地 址 锁 存 器
A6 A5 A4 A3 AA21
A0
D7
D6
D5
D4 D3
DB
D2
D1
D0
MCS-51单片机存储器结构
FFH
80H 7FH 30H 2FH 20H 1FH 00H
特
F0H
殊 E0H
功
D0H
能
B8H
寄
B0H
存
A8H
器
A0H
98H
90H
88H
80H
通用 RAM区
64H
A 10H
64H(10H)
DPTR 2000H 2000H
变址寻址示意图
返回
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 相对寻址
▪ 以当前程序计数器PC的内容为基础，加上指 令给出的一字节补码数（偏移量）形成新的 PC值的寻址方式。
▪ 相对寻址用于修改PC值，主要用于实现程序 的分支转移。
例：SJMP 08H
;PC←PC+2+08H
P3.0 PP33..12 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
VCC
P2.7 PP22..65 P2.4 PP22..23
P2.1 P2.0 PPP000...756 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
ALE EA RESET PSEN
VSS
A15
A14
A13
A12
A11
MCS-51单片机的基本组成
时钟源 时钟电路
CPU
SFR和RAM
ROM
T0
T1
定时/计数器
系统总线
并行端口
串行端口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
8051CPU
（1）一个8位微处理器CPU。 （2）内部数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。 （3）内部程序存储器ROM。 （4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，
00H 00H 00H 00H 00H 00H ×××××× ××B 00H
0×××××× ×B
中断向量表
中断源
高
复位中断
外部中断0
优 先
定时器T0中断
级
外部中断1
低 定时器T1中断
串行口中断
中断向量 0000H 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H
寻址方式
▪单片机共有7种寻址方式:
5
P1.5
6
P1.6
7
36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5
片
P1.7
8
33 P0.6
机 的
RST/VPD 9
RXD/P3.0
10
TXD/P3.1
11
8031 8051 8751
32 P0.7 31 EA/VPP 30 ALE/PROG
引
INT0/P3.2
12
INT1/P3.3
13
8951
29 PSEN 28 P2.7
返回
直接寻址
▪ 指令中直接给出操作数地址。能进行直接寻 址的存储空间有SFR寄存器和内部数据RAM。 例： MOV A，30H ;A←30H内部RAM单元的内容
返回
寄存器寻址
▪ 以通用寄存器的内容为操作数的寻址方式。
例：
CLR A
;A←0
INC DPTR
;DPTR←DPTR+1
ADD R5，# 20H ;R5←#20H+R5