单片机技术

数据存储器
7FH
30H 2FH 7F 78
20H 07 00
1FH R7 3区 18H R0
17H R7 2区 10H R0
0FH R7 1区
08H R0
07H R7 00H R0
0区
数据缓冲区/堆栈区 可位寻址区
工作寄存器区
内部RAM存储器
RAM位寻址区位地址表
单元地址 MSB
2FH
7F
7E
2EH
专业英语词汇
特殊功能寄存器（SFR,Special Function Register） 程序计数器（PC，Program Counter） 累加器（ACC，Accumulator） 程序状态字（PSW，Program Status Word） 堆栈指针（SP，Stack Pointer） 时钟电路（Clock circuit） 复位电路（Reset circuit） 电压（Voltage） 地线（Ground）
1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路：XTAL1、XTAL2 3、复位引脚：RST 4、并行口：P0、P1、P2、P3 5、EA：访问程序存储控制信号 6、PSEN：外部ROM读选通信号 7、ALE：地址锁存控制信号 P3口线的第二功能
3. 存 储 器
4K
1
40
2
39
3
38
4
37
ACALL DELAY MOV P1,#0FFH ACALL DELAY SJMP START DELAY: MOV R3,#0FFH DEL2: MOV R4,#0FFH DEL1: NOP DJNZ R4,DEL1 DJNZ R3,DEL2 RET END
+5V
ALE P1. 0 01 P1. 1 01 P1. 2 01 P1. 3 01 P1. 4 01 P1. 5 01 P1. 6 01 P1. 7 01
仿真器（emulator） 工具软件（facility and software） 键盘（keyboard） 电源（power supply） 通信电缆（Communication Cable） 仿真插座（Emulator socket ） 在线仿真功能(On-line emulator function) 在线仿真器 （In Circuit Emulator，简称ICE） 运行（Execute） 单步运行（Step） 跟踪运行（Trace） 断点运行（Breakpoint）
注：本课程的重点 1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。 2.掌握软件设计与调试的基本技能。
二、单片机的特点及应用
1. 单片机的特点
体积小，重量轻 电源单一，功耗低 功能强，价格低 运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高
可以嵌入到电子产品中——嵌入式应用系统
2. 单片机应用
电讯方面
工业方面
汽车方面 仪表方面
输 出输 接出 口设 电备 路
CPU (Central Processing Unit)
微型计算机系统
输 输入 入接 设口 备电
路
微型计算机系统
CPU
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输
出输
软
接出
口 设 +件
电备
路
系
统
硬 件 系 统 —— 构 成 微 机 的实体和装置
软件系统——微机系统所 使用的各种程序的总称
中断1个） 8. 时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和12MHZ
2、MCS-51单片机信号引脚简介
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
RST RXD/ P3. 0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3
T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7
79
78
71
70
69
68
61
60
59
58
51
50
49
48
41
40
39
38
31
30
29
28
21
20
19
18
11
10
09
08
01
00
高128个单 元
☆离散分布有21个 特殊功能寄存器 SFR。
☆ 11个可以进行位 寻址。
☆特别提示：对 SFR只能使用直接 寻址方式，书写时 可使用寄存器符号， 也可用寄存器单元 地址。
三、MCS-51单片机硬件结构
时钟电路
T0 T1
ROM
RAM 定时计数器
CPU
并行接口 串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
结构框图
•
•
并8中位行央的I/处OI/O口理口：P器40个、
PC1P、UP：2、8P位3。，
•
•
•
•
串双时运功中5内4用个K行工钟断于部算能B中口串电控掩存R和断O：行路制膜放M源控口一：系R程：（O制。个可统序M外全：、，
单片机技术
单片机
为什么要学习单片机
❖单片机能代替人完成某些固定的指令
篮球计分计时器
恒温育种箱
密码锁
密码锁
电子大赛——走迷宫
电子大赛——跷跷板
电子大赛——进车库
出租车计价器
能力风暴智能移动机器人
足球机器人
走迷宫机器人
单片机最小系统
单片机开发系统概述
③仿真软件(集成开发环境) ②仿真器
5
36
6 7
片80内31
35 34
8 R8O75M1 33
9
32
10 11
8051
31 30
12
29
13 89C51 28
14 片内 27
15 16
RAM
26 25
17
24
18
24
19
22
20
21
1
28
2
27
3
26
4
25
5
24
6 7
RAM
23 22
8 6264 21
9
20
10
19
11
18
12
17
13
16
14
15
64K
1
28
2
27
3
26
4
25
5
24
6 7
RAM
23 22
8 6264 21
9
20
10
19
11
18
12
17
13
16
14
15
256B（字节）
1
28
2
27
EPROM
3
26
4
25
5
24
6
23
7
22
8
21
9
20
10 2764 19
11
18
12
17
13
16
14
15
1
28
2
27
EPROM
3
26
4
25
WR
单片机到底是如何实现 RD 这些动作？它里面有些
什么呢？
一、什么是单片机
1、微型计算机硬件结构 ——常见的微机外形
台式微机
立式微机
便携式微机
微型计算机硬件结构 ——微机硬件组成
显示器 主机 键盘
鼠标
微型计算机硬件结构 ——
内部结构
输 输入 入接 设口 备电
路
CPU
运算器 控制器
存储器 硬件系统
1. 中央处理器CPU：8位，运算和控制功能 2. 内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存放可读
写数据，后128个单元被专用寄存器占用。 3. 内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。 4. 定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。 5. 并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 6. 串行口：一个全双工串行口。 7. 中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2 个，串行
• •
产序振1部时个个原格定两时现功内2元前用25生列频中，）//始。时个定能M部，于16计计2个H时，率断串数/1时。用存R8数数计6ZR个A钟允6行2据或户放位中器数AMM个单脉许中和计使可的M断，器H：，元冲晶断单表数Z用读定2实：共定和，1
写数据，后
128个单元被
专用寄存器占
用。
1、8051单片机的基本组成
24
1D
1C
15
14
0D
0C
05
04
LSB
7B
7A
73
72
6B
6A
63
62
5B
5A
53
52
4B
4A
43
42
3B
3A
33
32
2B
2A
23
22
1B
1A
13
12
0B
0A
03
02
MSB——Most Significant Bit （最高有效位） LSB ——Least Significant Bit （最低有效位）
重点
单片机的最小系统电路的组成及制作
难点
最小系统电路的调试与基本程序设计
制作任务
用LED发光二极管、 单片机及电阻、电 容等器件，在老师 指导下制作多种显 示方式的广告艺术 灯。
彩灯
专业英语词汇
Keywords: 微型计算机（Microcomputer） PC（Personal Computer）机 单片微型计算机（Single Chip Microcomputer） 中央处理单元（CPU，Central Processing Unit） 输入输出（I/O，Input/Output） 随机存取存储器（RAM，Random Access Memory） 只读存储器ROM（Read-only Memory）
民用方面 数据处理方面
3. 单片机种类
◆单片机的发展经历了由4位机到8位机,再到16 位机的发展过程
◆目前8位单片机仍是单片机的主流机型；
◆生产厂商：
美国微芯片公司:PIC16C××系列、PIC17C××系列、PIC1400系列， 美国英特尔公司的MCS-48和MCS-51系列， 美国摩托罗拉公司的MC68HC05系列和MC68HC11系列， 美国齐洛格公司的Z8系列， 日本电气公司的μPD78××系列， 美国莫斯特克公司和仙童公司合作生产的F8（3870）系列等。
1 1 第3区 1 0 第2区 0 1 第1区 0 0 第0区 RS1 RS0 寄存器区
18H~1FH 10H~17H 08H~0FH 00H~07H 片内RAM地址
工作寄存器区选择位RS0、RS1
(64K)
(高128B)
FFH 80H
7FH
(低128B) 00H
专用 寄存器
内部
RAM
0000H
外部
软件系统与硬件系统共同 构成实用的微机系统，两
者是相辅相成、缺一不可
的。
输
输
入
入
接
设
口
备
设
备
2、单片微型计算机
微型计算机系统
CPU
运算器
输 出
控制器
接 口
设
备 存储器
硬件系统
输
软
出
设
+件
备 系
统
单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机， 简称单片机 —— 单片机实质上就是一个芯片
单片机内部结构示意图
XTAL2 XTAL1
VSS
1
40
2
39
3
38
4 5
8031
37 36
6
35
7 8051 34
8
33
9 10
8751
32 31
11
30
12 89C51 29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
24
19
22
20
21
VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
T
INT
定时器/计数器
中断系 统
并
P0-P3
行
CPU
串 行
TxD
I/
I/
RxD
O
O
口
存储 器
口
单片机应用系统
单片机应用系统
单
接口
片 机
＋
电路 及外
设等
＋
软 件
硬件
单片机应用系统:由硬件系统和 软件系统组成
硬件是应用系统的基础
软件是在硬件的基础上对其资源 进行合理调配和使用，从而完成 应用系统所要求的任务，二者相 互依赖，缺一不可
77
76
2DH
6F
6E
2CH
67
66
2BH
5F
Hale Waihona Puke Baidu
5E
2AH
57
56
29H
4F
4E
28H
47
46
27H
3F
3E
26H
37
36
25H
2F
2E
24H
27
26
23H
1F
1E
22H
17
16
21H
0F
0E
20H
07
06
位地址
7D
7C
75
74
6D
6C
65
64
5D
5C
55
54
4D
4C
45
44
3D
3C
35
34
2D
2C
25
5
24
6
23
7
22
8
21
9
20
10 2764 19
11
18
12
17
13
16
14
15
64K
(1)程序存储器
FFFFH
(64K)
0FFFH (4K)
0000H
内部
EA=1
外部
EA=0 0000H
0FFFH (4K)
0000H
程序存储器
中断入口地址
0FFFH
0FFEH ．．．
002BH
中断5
0023H
中断4
001BH
中断3
0013H
中断2
000BH
(PC)
0003H 0002H 0001H 0000H
中断1
8位
串行口中断
定时器1中断
外部中断1
定时器0中断
外部中断0 0000H是程序执行的起始单元, 在这三个单元存放一条 无条件转移指令
程序存储器资源分布
PSW位地址
(2)数据存储器
FFFFH
CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
①实验板(组合教具)
仿真器
PC
并口线
电源 +5
89C51 RESET
51单片机开发板
0123 4567 8 9AB CDE F
教学目标及重点难点
教学目标
学会单片机最小系统电路的硬件组成及焊接调试 掌握用单片机最小系统电路制作广告艺术灯 掌握wave仿真软件及编程器的使用 掌握单片机中的常用的指令及程序设计方法
4、并行输入/输出电路结构
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
九江职业技术学院
Single Chip Microcomputer 单片机基本原理
什么是单片机？ 单片机硬件结构 单片机特点及应用 单片机工作过程
信号灯的控制
1．实训目的
(1) 了解单片机应用系统的基本组成。 (2) 通过最简应用系统实例了解单片机的基本工作过程。
2．实验电路
3．实训程序
ORG 0000H START：MOV P1,#00H