单片机地址空间,堆栈理解
单片机地址空间，堆栈理解
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趣解单片机堆栈概念
关于单片机堆栈概念的一个有趣的解释 因为单片机有CPU、存储器、IO等等，使他（人性化一点以配合下文）看起来就像一个比较小的计算机，所以，在理解单片机的时候如果能把你之前有的那些也许仅仅是直觉上的对计算机的理解融入进来的话，可能会对你学习单片机的概念有极大的帮助，至少对于我是这样的。 我想在关于单片机的众多让你头晕脑胀、摸不着头脑甚至想撞墙的概念里面，“堆栈”可能是其中最可恶的一个，因为即使单单是从汉语的角度来理解这个词就已经让你很晕了，其实我最初也想不通这是哪位大侠的创意，不过不用担心，这里我们完全不去讨论关于这个词的问题（这个词用得其实很好“堆”和“栈”都有他们各自的意思，准确的概括了这个区域的功能，有兴趣可以Baidu一下），这里我会打一个比较有趣的比方，以此来绕过那些令你想撞墙的概念，并使你在直觉上对“堆栈”这个概念有一个深刻的理解。 你基本上应该清楚，单片机里面是有存储区和CPU的，如果你不清楚，那么我刚刚告诉你了，请记住。现在，请你把单片中的CPU想成一个人（你完全可以把他想成是你宿舍的那个天天和你吵嘴的同学，一会你就会发现这会非常有趣），在这里就叫他C哥吧，不过这个人不同于常人，有一些特点，一会我们会慢慢说清楚，现在要告诉你的关于这个人的第一个特点
是：他的记忆能力很差。下面，请你把存储区想象成一个一个排好的小盒子，这些盒子的作用大致可以分成两类：1、保存 写有你命令的纸条，比如你在某个盒子里面的纸条上写着：去洗我的袜子！；2、保存你的一些东西，比如你那双正在污染宿舍空气的臭袜子。因为C哥是一个记忆力不怎么好的人，所以，这些盒子都有自己的编号，以方便他查找。 那么，现在，我们可以来说明一下单片机是如何工作的了。首先，你要把所有的命令还有需要处理的东西放进那些小盒子，比如刚才提到的你那双待洗的袜子还有那张纸条，这时你应该发现C哥另一个特点：笨——他只会做你明确告诉他的事情，也就是说，如果你没有在纸条上写“去洗我的袜子！”，那么C 哥极有可能会无动于衷地看着你的袜子直到他被熏晕倒，当然，更可能的情况是他根本找不到你的袜子…好了，当你把要做的事情和该怎么做写到盒子里之后，下面的任务就交给C哥了。C哥做事真的很讲原则，他会按照你给定的顺序或者——如果你没有给定的话，根据盒子上面的编号按照从小到大的顺序——一个一个地打开盒子，读取里面的命令、处理相应的事件，直到所有的事情都执行完毕，他就会休息。请你牢记这个简单而有趣的过程，因为其实单片机就是这样工作的，当然，这里忽略了许多细节，但是这对你从直觉上理解单片机的概念以及足够了。 下面，就要开始说明堆栈这个概念了，思来想去，还是觉
基于51单片机课程设计
基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师：
目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)
一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。
51单片机基础知识试题题库(复习资料)
单片机原理与应用复习资料 第二章习题参考答案 一、填空题： 1、当MCS-51引脚ALE有效时〃表示从P0口稳定地送出了低8位地址。（备注：ALE 为地址锁存控制信号，书上P22） 2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。（p25 更具体些是在内部存储器的用户RAM区开辟的） 3、当使用8751且EA=1〃程序存储器地址小于1000H 时〃访问的是片内ROM。 4、MCS-51系统中〃当PSEN信号有效（备注：低电平为有效信号）时〃表示CPU要从外部程序存储器读取信息。（p22） 5、MCS-51有4组工作寄存器（p23 备注：称为通用寄存器或者工作寄存器）〃它们的地址范围是00H~1FH 。（延伸：通用寄存器占去32个单元，位寻址区占去16个单元，用户RAM区占去80个单元，三者总共为128个单元，组成内部数据存储器的低128单元区） 6、MCS-51片内20H~2FH（即为位寻址区）范围内的数据存储器〃既可以字节寻址又可 以位寻址。（p24） 7、PSW中RS1 RS0=10时〃R2的地址为12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时〃R2的地址为1AH 。（p27 查表2.3即可） 9、单片机系统复位后〃（PSW）=00H〃因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第0 组〃8个寄存器的单元地址为00H ~ 07H 。（p27 参考下一题） 10、PC复位后为0000H 。（p38 查表2.6即可，有各种寄存器的初始化状态） 11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。（p37） 12、PC的内容为将要执行的下一条指令地址。（p30）
单片机中空间和堆栈的意义
单片机中空间和堆栈的意义 关于单片机的知识，体积庞大且结构复杂。初学者很容易陷入困境，最终 失去对单片机的兴趣。因此在学习单片机时一定要对基础知识进行特别的巩固。在本文中，小编将为大家介绍单片机地址空间以及堆栈的相关知识，下面大家 就随小编来一起看一看吧。 Data：可寻址片内ram0x00-0x7f Bdata：可位寻址片内ram Idata：可寻址片内ram，允许访问全部内部ram0x00-0xff Padata：分页寻址访问片外ram Xdata：可寻址片外ram0x0000-0xffff code--程序存储区单片机存储器分ROM跟RAM之分，RAM存放中间结果，数据和经常变换的代码，ROM存放code。51单片机采用的是哈弗结构，即数 据跟代码拥有单独的地址空间。存储器可以分为程序存储器(eerom，flash之类)，内部数据存储器(ram)，SFR，位地址空间和外部数据存储器。内部数据存储器 在物理上分为内部SRAM和特殊功能寄存器，而内部分为低(0x00-0x7f)和 (0x80-0xff)，高128字节地址重复，需要不同的访问方式。SFR用直接寻址方式，SRAM需要间接。这里SFR是寄存器，硬件上是中央处理器的内部组成部分，访问速度很快。在低128B的SRAM，0x00-0x1f是4个通用工作寄存器， 每组有R0-R7。使用哪一组，可以通过PSW中的RS1，RS0来配置。位寻址是在0x20-0x2f。 程序内存可以分为几个区，栈区(stack)、堆区(Heap)、全局区(static)、文字常亮区、程序代码区。程序编译之后，全局变量，静态变量已经分配好内存空间，在函数运行时，程序需要为局部变量分配栈空间，当中断来时，也需要将函数
基于51单片机的万年历的设计
单片机课程实训SCM PRACTICAL TRAINING
目录 第一部分课程设计任务书 (1) 一、课程设计题目 (1) 二、课程设计时间 (1) 三、实训提交方式 (1) 四、设计要求 (1) 第二部分课程设计报告 (2) 一、单片机发展概况 (2) 二、MCS-51单片机系统简介 (2) 三、设计思想 (3) 四、硬件电路设计 (3) 1. 总体设计 (3) 2. 晶振电路 (4) 3. 复位电路 (4) 4. DS1302时钟电路 (5) 5. 温度采集系统电路 (5) 6. 按键调整电路 (6) 7. 闹钟提示电路 (6) 五、软件设计框图 (7) 六、程序源代码 (8) 1. 主程序 (8) 2. 温度控制程序 (11) 3. 日历设置程序 (13) 4. 时钟控制程序 (18) 5. 显示设置程序 (20) 七、结束语 (23) 八、课程设计小组分工 (23) 九、参考文献 (23)
第一部分课程设计任务书 一、课程设计题目 用中小规模集成芯片设计制作万年历。 二、课程设计时间 五天 三、实训提交方式 提交实训设计报告电子版与纸质版 四、设计要求 （1）显示年、月、日、时、分、秒和星期，并有相应的农历显示。（2）可通过键盘自动调整时间。 （3）具有闹钟功能。 （4）能够显示环境温度，误差小于±1℃ （5）计时精度：月误差小于20秒。
第二部分课程设计报告 一、单片机发展概况 单片机诞生于20世纪70年代末，它的发展史大致可分为三个阶段： 第一阶段（1976-1978）：初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有 8 位CPU，并行 I/O 端口、8 位时序同步计数器，寻址范围 4KB，但是没有串行口。 第二阶段（1978-1982）：高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有I/O 串行端口，有多级中断处理系统，15 位时序同步技术器，RAM、ROM 容量加大，寻址范围可达 64KB。 第三阶段（1982-至今）位单片机微处理改良型及 16 位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。 二、MCS-51单片机系统简介 MCS-51系列单片机产品都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心构成的。MCS-51单片机由CPU 、RAM 、ROM 、I/O接口、定时器/计数器、中断系统、内部总线等部件组成。8051单片机的基本性能有： ◆8位CPU； ◆布尔代数处理器，具有位寻址能力； ◆128B内部RAM，21个专用寄存器； ◆4KB内部掩膜ROM； ◆2个16位可编程二进制加1定时器/计数器； ◆32个（4×8位）双向可独立寻址的I/O口； ◆1个全双工UART（异步串行通信口）； ◆5个中断源，两级中断结构； ◆片内振荡器及时钟电路，晶振频率为1.2MHz～12MHz； ◆外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB； ◆111条指令，大部分为单字节指令； ◆单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。
单片机课后答案(C语言)
第二章习题参考答案 一、填空题： 1、当MCS-51引脚ALE有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址。 2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。 3、当使用8751且EA=1，程序存储器地址小于 1000H 时，访问的是片内ROM。 4、MCS-51系统中，当PSEN信号有效时，表示CPU要从外部程序存储器读取信息。 5、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围是 00H~1FH 。 6、MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以位寻址。 7、PSW中RS1 RS0=10时，R2的地址为 12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时，R2的地址为 1AH 。 9、单片机系统复位后，（PSW）=00H，因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第 0 组，8个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。 10、PC复位后为 0000H 。 11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。 12、PC的内容为将要执行的的指令地址。 13、在MCS－51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为 2us 。 14、内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为 26H 。 15、若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为 0 。 16、8051单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为 04H ，因上电时PSW= 00H 。这时当前的工作寄存器区是第 0 工作寄存器区。 17、使用8031芯片时，需将/EA引脚接低电平，因为其片内无程序存储器。 18、片内RAM低128个单元划分为哪3个主要部分：工作寄存器区、位寻址区 和用户RAM区。 19、通过堆栈操作实现子程序调用，首先就要把 PC 的内容入栈，以进行断点保护。 调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到 PC 。 20、MCS－51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为MCS －51的PC是16位的，因此其寻址的范围为 64 KB。 21、MCS-51单片机片内RAM的寄存器共有 32 个单元，分为 4 组寄存器，每组 8 个单元，以R0~R7作为寄存器名称。 22、但单片机的型号为8031/8032时，其芯片引线EA一定要接低电平。 二、选择题： 1、当MCS-51复位时，下面说法正确的是（ A ）。 A、 PC=0000H B、 SP=00H C、 SBUF=00H D、 P0=00H 2、PSW=18H时，则当前工作寄存器是（ D ）。 A、 0组 B、 1组 C、 2组 D、 3组 3、MCS-51上电复位后，SP的内容应是（ B ）。 A、 00H B、 07H C、 60H D、 70H 4、当ALE信号有效时，表示（ B ）。 A、从ROM中读取数据 B、从P0口可靠地送出低8位地址 C、从P0口送出数据 D、从RAM中读取数据 ５、MCS—51单片机的CPU主要的组成部分为（ A ）。 A、运算器、控制器 B、加法器、寄存器 C、运算器、加法器 D、运算器、译码器 ６、单片机上电复位后，PC的内容和SP的内容为（Ｂ）。
基于51单片机系统设计
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
51单片机基础知识及期末复习
51单片机简答题部分（经典） 1、什么叫堆栈？ 答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。 2、进位和溢出？ 答：两数运算的结果若没有超出字长的表示范围，则由此产生的进位是自然进位；若两数的运算结果超出了字长的表示范围（即结果不合理），则称为溢出。 3、在单片机中，片内ROM的配置有几种形式？各有什么特点？ 答：单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式：（1）掩膜（Msak）ROM型单片机：内部具有工厂掩膜编程的ROM，ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固 化，用户不能修改ROM中的程序。掩膜ROM单片机适合于 大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法 将程序制作在芯片的ROM。 （2）EPROM型单片机：内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器，用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM 中，也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片 还可以再次写入新的程序，允许反复改写。 （3）无ROM型单片机：内部没有程序存储器，它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。 无ROM型单片机价格低廉，用户可根据程序的大小来选择外接 程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活，但系统结构较复 杂。 （4）E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。该类型目前比较常用 （5）OTP(One Time Programmable)ROM单片机：内部具有一次可编程的程序存储器，用户可以在编程器上将程序写入片内程 序存储器中，程序写入后不能再改写。这种芯片的价格也较 低。 4、什么是单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期？它们之间是什么关系？ 答：某条指令的执行周期由若干个机器周期（简称M周期）构成，一个机器周期包含6个状态周期（又称时钟周期，简称S周期），而一个状态周期又包含两个振荡周期（P1和P2，简称P周期）。也就是说，指令执行周期有长有短，但一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周
基于51单片机MP3设计
基于51单片机的音乐播放器的软件设计 [摘要]本课题完成了基于51单片机的音乐播放器的软件设计。论文主要介绍了对U盘所存储的MP3、WMA或MIDI格式的文件识别、提取以及音频解码程序实现的方法，通过与硬件调试表明所设计的音乐播放器可以通过按键选择歌曲以及控制音量，同时还可以通过显示屏来显示所播放的歌曲名。声音的播放可以通过扬声器或耳机进行，基本实现了音乐播放器的功能。 [关键词]单片机；音乐播放器；U盘文件读取；音频解码
Software Design of Music Player Based on 51 MCU Automation Specialty Hao Shuai-chen Abstract:This topic finishes the software design of the music player based on the 51 microcontroller. The paper mainly introduces the method of identification, extraction and audio decoding program to the storing the U disk MP3, WMA or MIDI format file. At the same time the hardware debugging shows that the music player can select the songs and control the volume through the keyboard, at the same time through the screen display the song name. The sound can play through the speakers or headphones. The design basically realizes the function of music player. Key words:Single chip microcomputer; music player; u disk file reading; audio decoding
基于51单片机的电子表设计
目录 目录 (1) 第1章概述 (1) 1.1实验原理 (1) 第2章设计思路及框图 (1) 2.1设计思路 (1) 2.2设计框图 (2) 第3章系统的硬件设计 (2) 3.1主控制部件 (2) 3.2显示模块 (3) 3.3晶振模块 (3) 3.4按键模块 (3) 3.5驱动模块 (4) 第4章电路设计原理图 (4) 4.1电路原理图 (4) 第5章程序设计 (5) 5.1程序流程图 (5) 5.2源程序 (6) 第6章系统的验证及调试 (26) 6.1日期设置显示测试 (26) 6.2秒表测试 (26) 6.3倒计时测试 (27) 第7章总结 (28) 第8章参考文献 (28)
第1章概述 1.1实验原理 单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。 单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。本课题讨论的方波发生器的核心是目前应用极为广泛的 51系列单片机。 利用AT89C51单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为0，每中断一次中断计数初值加1，当加到100时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。 为了将时间在6位LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。 第2章设计思路及框图 2.1设计思路 针对要实现的功能，采用AT89S51单片机进行设计，AT89S51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，第一，熟悉AT89S51单片机，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、存储单元的用法，否则，编程无从下手，电路也无法设计。这是前期准备工作。第二，设计硬件部分：依据想要的功能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三，画图部分：设计好电路后进行画图。第四，软件部分：先学习理解汇编语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。第五部分是软件仿真部分：软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分：连接电路并导入程序检查电路，实现想要的功能。
什么是堆栈,51单片机堆栈指针SP的使用举例
什么是堆栈，51单片机堆栈指针SP的使用举例 SP：堆栈指针。（专用于指出堆栈顶部数据的地址。）堆栈介绍：日常这样的现象，家里洗的样的现象，家里洗的碗，一只一只摞起来，最晚放上去的放在最上面，而最早放上去的则放在最下面，在取的时候正好相反，先从最上面取，这种现象我们用一句话来概括：先进后出，后进先出。请大家想想，还有什么地方有这种现象？其实比比皆是，建筑工地上堆放的砖头、材料，仓库里放的货物，都是先进后出，后进先出，这实际是一种存取物品的规则，我们称之为堆栈。在单片机中，我们也能在RAM中构造这样一个区域，用来存放数据，这个区域存放数据的规则就是先进后出，后进先出，我们称之为堆栈。为什么需要这样来存放数据呢？存储器本身不是能按地址来存放数据吗？对，知道了地址的确就能知道里面的内容，但如果我们需要存放的是一批数据，每一个数据都需要知道地址那不是麻烦吗？如果我们让数据一个接一个地放置，那么我们只要知道第一个数据所在地址单元就能了（看图2）如果第一个数据在27H，那么第二、三个就在28H、29H了。所以利用堆栈这种办法来放数据能简化操作那么51中堆栈什么地方呢？单片机中能存放数据的区域有限，我们不能够专门分配一块地方做堆栈，所以就在内存（RAM）中开辟一块地方，用于堆栈，但是用内存的哪一块呢？还是不好定，因为51是一种通用的单片机，各人的实际需求各不相同，有人需要多一些堆栈，而有人则不需要那么多，所以怎么分配都不合适，怎样来解决这个问题?分不好干脆就不分了，把分的权利给用户（编程者），根据自已的需要去定吧，所以51单片机中堆栈的位置是能变化的。而这种变化就体现在SP中值的变化，看图2，SP中的值等于27H 不就相当于是一个指针指向27H单元吗？当然在真正的51机中，开始指针所指的位置并非就是数据存放的位置，而是数据存放的前一个位置，比如一开始
单片机的堆栈
堆栈是一种数据结构。一直以为堆栈是一个寄存器，惭愧！教科书定义:所谓堆栈，就是只允许在其一端进行数据插入和数据删除的线性表。51单片机的单片机的堆栈是在内部RAM中开辟的。这句话表明了堆栈的位置。 那么堆栈到底有什么作用？ 堆栈主要是为子程序调用和中断操作而设立的，因此对应有两项功能：保护断点和保护现场。 单片机的程序归根结底是个死循环，反复在执行Main函数(主程序)，你可以只写一个函数Main，那么你这个函数随着功能的增多而变得异常大，而且非常不具备可读，这个时候就需要子函数(子程序)了。主函数在调用完子函数后会返回到主函数中，这样就可以调用其它函数并且继续这个死循环。在计算机去执行子函数或者中断服务函数，如何确保程序能够正确地返回到主函数中并且继续正确执行后面的内容？因为在执行子函数或者中断服务函数时，很有可能会破坏寄存器单元的内容，但这些寄存器单元在子函数必须要用到？这个问题看起来比较难解决了。这个时候就要用到断点保护和现场保护了。 保护断点：在调用子程序和堆栈时，将返回地址(执行完子程序或者中断后要执行的下一个指令的的地址(PC 寄存器值)) 送入堆栈，程序返回时，这个值自动弹回PC。这种方式是自动使用堆栈的，程序中一般无需理会。在这个过程中，地址送入堆栈时，堆栈指针SP+2,因为51的寻址范围是64KB，再查看RAM中堆栈单元就可以发现这个时候已经变成了PC的值，在返回的时候SP-2，但是堆栈中的内容在下一次堆栈操作之前不会发生变化。来看下面的仿真图：
程序初始化将SP设置为0x07，这个时候RAM中全部被清零。单步运行。 这个时候SP的值已经变为0x30，但是内容依旧没有改变。 运行到断点。
单片机复位时 堆栈指针sp pc psw tmod scon p0_单片机测试题1
单片机测试题1 一、填空题（每题1分，共10分） 1．MCS-51是指单片机的（）号，8031、8051是指单片机的（）号。 2．MCS-51共有（）条指令，可分为几种不同的寻址方式。如：MOV A，@Ri 属于（）寻址方式，MOV C, bit 属于（）寻址方式。 3．单片机（计算机）在进行（）运算的情况下应使用补码。 4．在程序状态字寄存器PSW中，CY与OV标志的状态可反应指令运算的结果，其中CY 为进位（借位）标志，被用于（）符号数加（减）运算；OV为溢出标志，被用于（）符号数加（减）运算。 5．转移指令与调用指令的相同点是两种指令都是通过改变程序计数器PC的内容来实现转移的；不同点是，当执行调用指令时，它不仅能转移到某一指定地址处，而且当子程序执行到（）指令后，它能自动返回到（）指令处，而普通转移指令（）能返回。 6．8031有两个16位可编程定时/计数器，其中定时作用是指对单片机（）脉冲进行计数，而计数器作用是指对单片机（）脉冲进行计数。7．当P1口做输入口输入数据时，必须先向该端口的锁存器写入（），否则输入数据可能出错。 8．堆栈指针SP的内容将始终指示（），当单步执行了调用指令LCALL addr16后SP的内容将（）改变。 9．完成不同数制间的转换：（10100101）二=（）十；（11000011）二=（）十六；（01010111）BCD =（）十；（58）十 = ）BCD； 10．中断源的优先级别被分为高级和低级两大级别，各中断源的中断请求是属于什么级别是由（）寄存器的内容决确定的。 二、选择题（每空2分，共40分） 1．判断是否溢出时用PSW的（）标志位，判断是否有进位时用PSW的（）标志位。 A．CY B．OV C．P D．RS0 E．RS1 2、调用子程序、中断响应过程及转移指令的共同特点是（）。
基于51单片机的多机通信系统设计
单片机多机通信系统 一、引言 随着单片机技术的不断发展，单片机的应用已经从单机向多机互联化方向发展。单片机在实时数据采集和数据处理方面，有着成本低、能满足一般要求、开发周期短等优点，其在智能家居、计算机的网络通信与数据传输、工业控制自动化等方面有着广泛的应用。 本系统是面向智能家居应用而设计的。在初期，采用红外无线通信方式，其传输距离短，适于一般家庭应用，且成本相对较低；待方案成熟、成本允许，可以改用GSM无线通信方式。 二、系统原理及方案设计 1 、系统框架介绍 本系统为基于51单片机的多机红外无线通信系统，由三个51单片机模块组成。其中一个作为主机（即上位机），负责接收来自从机1（即下位机）采集的数据信息，以及向从机2（即下位机）发送控制信息。从机1是数据采集模块，采集温度、光强等室内数据，并将其发送给主机。主机经分析处理，作出相应判断，并给从机2发送控制信息，使由从机2控制的电机作出相应反应，调节室内环境状况。 系统总体框图如下图1所示，图2为红外收发模块简图：
图1 系统总体框图 图2 红外收发模块简图 2 、多机通信原理介绍 在多机通信系统中，要保证主机与从机间可靠的通信，必须要让通信接口具有识别功能，51单片机串行口控制寄存器SCON中的控制位SM2正是为了满足这一要求而设置的。当串行口以方式2或方式3工作时，发送或接收的每一帧信息都是11位的，其中除了包含SBUF 寄存器传送的8位数据之外，还包含一个可编程的第9位数据TB8或RB8。主机可以通过对TB8赋予1或0，来区别发送的是数据帧还是地址帧。 根据串行口接收有效条件可知，若从机的SCON控制位SM2为1，
如何优化单片机C程序及堆栈溢出、RAM空间优化
如何优化单片机中的C程序 堆栈溢出：在调试程序的时候有事会碰到堆栈溢出的情况，堆栈为什么会溢出呢，个人总结主要有以下几点： a、是否有修改堆栈指针； c语言编写者一般不会主动修改堆栈指针的，除非在特殊情况下才会涉及到与此相关的操作，如在扩展区独立开辟一段存储空间用于压栈时数据的存储区。 b、是否嵌套的数据保护的内容超过堆栈； 此种情况发生的几率比较多，个人估计占到80%左右，这种情况就是RAM本就不是很充足，此时又发生了中断嵌套，上一个中断占用的现场保护空间还没有释放，另一个中断又要重新占用大量空间进行现场数据的保存。这样可定会造成空间不够用，堆栈溢出是很显然的。建议避免中断嵌套（方法1：可以再优先级低的中断中先关掉优先级高的中断，这或许会影响程序的执行效果。方法2：换用RAM 比较大的IC或扩展RAM，这种方法要提高成本。） c、程序中进行的算术运算比较多 计算机最擅长的运算就是加法运算，在程序中弄了好多浮点运算、求余运算、除法运算，而且数据量很大，运算过程中是要占用很多空
间的，建议能优化算术运算的尽量优化，下面介绍如何优化程序，个人总结加上网上搜索。 优化程序： 1、选择合适的算法和数据结构 应该熟悉算法语言，知道各种算法的优缺点，具体资料请参见相应的参考资料，有很多计算机书籍上都有介绍。将比较慢的顺序查找法用较快的二分查找或乱序查找法代替，插入排序或冒泡排序法用快速排序、合并排序或根排序代替，都可以大大提高程序执行的效率。.选择一种合适的数据结构也很重要，比如你在一堆随机存放的数中使用了大量的插入和删除指令，那使用链表要快得多。 数组与指针语句具有十分密码的关系，一般来说，指针比较灵活简洁，而数组则比较直观，容易理解。对于大部分的编译器，使用指针比使用数组生成的代码更短，执行效率更高。但是在Keil中则相反，使用数组比使用的指针生成的代码更短。 2、使用尽量小的数据类型 能够使用字符型(char)定义的变量，就不要使用整型(int)变量来定义；能够使用整型变量定义的变量就不要用长整型(long int)，能不使用浮点型(float)变量就不要使用浮点型变量。当然，在定义变量后不要超过变量的作用范围，如果超过变量的范围赋值，C编译器并不
51单片机课题设计
实验一、单片机最小系统的熟悉 一、实验目的 在进行其他实验之前，先熟悉实验装置的核心模块——单片机最小系统模块。掌握该实验模块的电路原理和接口的使用方法。 1．掌握单片机振荡器时钟电路及CPU工作时序；掌握复位状态及复位电路设计；掌握单片机各引脚功能及通用I/O口的使用；掌握单片机基本指令的使用。 2．掌握IDE集成开发环境，仿真器和烧录器等开发工具的使用。 二、实验设备 1.单片机仿真器(伟福S51、仿真头POD-H8X5X)，烧录器(西尔特Superpro 680)； 2.单片机最小系统实验模块，键盘实验模块，发光二极管阵列实验模块。
三、实验要求 1．连接实验电路，编写简易单片机汇编程序达到下述工作要求：以任意两个独立式按键作为输入，当第一键按下时，点亮第一行发光二极管；当第二键按下时，点亮第二行发光二极管。 2．将编写的程序调入仿真器中，在IDE集成开发环境中进行调试； 3．在IDE中产生机器码文件，用烧录器烧录到单片机芯片中，插在板子上观察工作情况。 四、实验原理 4．1 AT89C51引脚说明 我们以常用的单片机芯片AT89C51为教学实例，首先对其引脚进行简要介绍： ◆P0.0～P0.7：P0口的8位双向三态I/O口线； ◆P1.0～P1.7：P1口的8位准双向口线； ◆P2.0～P2.7：P2口的8位准双向口线； ◆P3.0～P3.7：P3口的8位具有双重功能的准双向口线； ◆-ALE：地址锁存控制信号。 ◆-PSEN：外部程序存储器读选通信号，读外部ROM时PSEN低电
平有效。 ◆-EA：访问程序存储器控制信号，当EA为低电平时，对ROM的 读操作限制在外部程序存储器；当EA为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。 ◆RST 复位信号，复位信号延续2个机器周期以上高电平时即 为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。 ◆XTAL1 和 XTAL2 外接晶体引线端，当使用芯片内部时钟时， 此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 ◆Vss 地线。 ◆Vcc +5V电源。
硬件堆栈和软件堆栈
硬件堆栈和软件堆栈在AVR中的理解 (2010-02-01 18:43:03) 首先是从理论上的东西。。网上转载来的，后面是看AVR代码时得出的一些东西。 硬件堆栈：或许也可以称作系统堆栈，是位于片内RAM区。有人说，只要能使用PUSH，POP指令的单片机，都可以说含有硬件堆栈。这样的说法我个人觉得不是很全面。通过指令进行压栈和出栈操作只是系统堆栈中的一种操做。系统堆栈还可以被隐含调用。例如，当调用子程序时，系统会主动把返回地址压入堆栈，并不需要用户通过指令操作。通常，栈底设在内存的高端，也就是把内存的最高一段空间划作栈区。这些都是向下生长栈。栈指针可能是专用的寄存器，也可能借用一通用寄存器。也有单片机是在数据区里划一块作栈区，可能是向上生长，也可能是向下生长。 硬件堆栈：是通过寄存器SPH，SPL做为索引指针的地址，是调用了CALL，RCALL等函数调用指令后硬件自动填充的堆栈！ 软件堆栈：是编译器为了处理一些参数传递而做的堆栈，会由编译器自动产生和处理，可以通过相应的编译选项对其进行编辑。 简单一点说，硬件堆栈主要做为地址堆栈用，而软件堆栈主要会被分配成数据堆栈！ ---摘自《AVR单片机C语言开发入门指导》- P169--- ICCAVR 使用两个堆栈：一个用于子程序调用和中断操作的硬件堆栈，一个用于传递参数、临时变量和局部变量的软件堆栈。可以使用堆栈检测函数检测两个堆栈是否溢出。 单片机在执行调用子程序的指令时，一般会把返回地址自动存入堆栈，而没有被单片机自动入栈但是也需要保存的内容比如状态寄存器、通用寄存器等，就得通过PUSH等指令把它们人为地保存到堆栈中。自动入栈和“人为入栈”可能使用的是一个堆栈指针。有的单片机可以分开，比如AVR，可以通过“ST -Y, R0”这样的指令把R0存入软件堆栈区（Y是由R28和R29两个寄存器的值组成的16位指针），有的单片机缺少这样的指令，就会把软件堆栈和硬件堆栈放在一个栈空间，都使用SP，比如51. 看其栈顶指针是否和CPU具有特殊的关联，有关联者（如SP）“硬”，而无关联者“软”。 如果没有硬堆栈，你可以选定一个寄存器作堆栈指针，通过软件实现堆栈操作。移植μC/OS-II也不一定要硬堆栈。ARM 就很难说它的堆栈是软的还是硬的。32位的ARM指令中没有PUSH、POP指令。ARM习惯上用R13作堆栈指针（SP），但用别的寄存器作堆栈指针也未常不可。ARM习惯上用LDM/STM（多寄存器加载/存储指令）来操作堆栈，压多少，按什么顺序都能选择。应该说ARM是软硬结合的堆栈。 C代码（AVR-GCC编译，优化等级-00）: #include
单片机练习题答案
单片机练习题答案 一、填空题 1、若单片机振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为______2μs________。 2、AT89C51单片机的XTAL1和XTAL2引脚是___外接晶振或时钟__引脚。 3、定时器／计数器的工作方式3是指的将定时器/计数器T0 拆成两个独立的8位计数器。 4、若由程序设定RS1、RS0=01，则工作寄存器R0～R7的直接地址为__08～0FH____。 5、写出完成相应功能的汇编指令：将立即数11H送到R2____ MOV R2,#11H ____、使ACC.2置位____ SETB ACC.2__、使累加器的最低2位清零___ ANL A,#0FCH ___。 6、A/D转换的作用是将__模拟____量转为数字量。ADC0809是__8___位的A/D转换芯片。 7、8051的堆栈区一般开辟在用户RAM区的地址为30H～7FH。 8、所谓寻址，其实质就是__如何确定操作数的单元地址问题_。 9、若单片机振荡脉冲频率为12MHz时，一个机器周期为____1μs ______。 10、定时器中断请求发生在__计数溢出的时候_____。 11、中断响应时间是指__从中断请求发生直到被响应去执行中断服务程序所需的时间____。 12、通过CPU对I/O状态的测试，只有I/O已准备好时才能进行I/O传送，这种传送方 式称为____程序查询方式___。 13、在中断服务程序中现场保护和现场恢复期间，中断系统应处在__关中断__状态。 14、8051单片机的内部硬件结构包括了：中央处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器、和2个16位定时/计数器以及并行I/O口、串行口、中断控制系统、时钟电路、 位处理器等部件，这些部件通过内部总线相连接。 15、MCS-51的堆栈只可设置在RAM的地址为30H～7FH，堆栈寄存器sp是8位寄存器。 16、MCS-51单片机的P0~P4口均是并行I/O口，其中的P0口和P2口除了可以进行数据的输入、输出外，通常还用来构建系统的数据总线和地址总线，在P0~P4口中，P0为真正的双相口，P1—P3为准双向口；P3口具有第二引脚功能。 17、若LED为共阳极接法（即负逻辑控制），则字符3的八段代码值(a->dot)应当为__0D__H。 18、MCS-51片内20H～2FH范围内的数据存储器,既可以__字节__寻址又可以位寻址。 19、AT89C51单片机有___2___级中断，___5___个中断源。 20、MCS-51系列单片机的典型芯片型号分别为_____8031或8051_____、_____ AT89C 51或AT89C52_____、_____ AT89S51或AT89S52____。