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微机控制技术和应用

间接寻址采用@Ri或@DPTR,@是区别寄存 器寻址的标记
若(RO)=30H,(30H)=0FFH MOV A , R0 MOV A , @R0 寄存器寻址可使单片机寻址扩大到64K
5相对寻址
指令码中含有相对地址的偏移量
– MOV A,40H
ADD A,#30H SJMP SOUT ;PC=PC+2+rel 。 ; 。 。 SOUT:MOV 50H,A
6变址寻址
基地址寄存器和偏移量 MOVC A, @A+PC MOVC A, @A+DPTR 注意:变址寻址区是程序存储器而不是数
据存储器。 执行前,应预先在DPTR和A中存放地址,
为指令执行提供条件。
7位寻址
指令中含有位地址 位地址和字节地址的区分通过指令区分:
– MOV A,20H – MOV C,20H
单片机的发展趋势
单片机的多品种:
– 超微型化: MC68HC705:20PIN,2KEPROM、 112BYTE RAM、15BIT TIMER WATCHDOG
– 低功耗,低电压:CHMOSA工艺、空闲等待和 掉电停机方式 、电 压 2.4~5.5V:
单片机系统开发条件
单片机芯片 开发工具 资料手册
单片机的应用
应用: 量大面广
– 机电一体化:电脑缝纫机 – 智能仪表:测量仪 – 实时控制:汽车 – 家电:(MOTOROLA) – 网络通信:通信协议集成其中 – 计算机外设:键盘、打印机 – 保健 产品:按摩器
提示
单片机的出现使 得电路设计简单

典型单片机产品
器件厂家
– 美国:Intel Motorola、 Microchip 、Atmel – 荷兰: Philips – 德国: Siemens – 日本:Nec
第三节 计算机中的数值和编码
十进制到二进制的转换
– 整数:除二余数法 – 小数:乘二取整法
二进制到十进制的转换
– 直接按权展开
二进制到十六进制的转换 十六进制到二进制的转换
第三节 计算机中的数值和编码
定点数和浮点数 原码、反码和补码
第四章 MCS-51单片机的结构 和原理
主要掌握
单片机的发展历史
初级阶段(1974~1976)FAIRCHILD
– 两片集成芯片(集成工艺限制)
低性能阶段(1976~1978)INTER MCS48
高性能阶段(1978~1982)MCS51 更高性能阶段(1983~ 多种机型并行发

单片机的应用
应用特点
– 体积小:基本功能部件满足要求 – 可靠性高:BUS大多在内部;易采取电磁屏蔽 – 功能强:实时响应速度;I/O直接操作 – 使用方便:硬件设计简单;提供开发工具资料 – 性能价格比高:电路板小;接插件少 – 易产品化:研制周期短
第二节 寻址方式
七种寻址方式 寄存器寻址 直接寻址 立即寻址 寄存器间接寻址 变址寻址 相对寻址 位寻址
1立即寻址
指令码中直接含有所需地址的操作数 MOV A,#30H MOV DPTR,#3000H 注意:#是唯一区别与地址的标志。
2直接寻址
指令码中含有操作数的地址,机器根据地 址找到操作数
电子计算机是科技发展的产物 计算机的飞速发展归功于半导体集成技术的
发展 计算机的发展趋势
– 微型化 – 巨型化 – 网络化 – 智能模拟化
单片机的概念
微型机是由LSI、VLSI等组成的具有功 能强,结构紧凑、系统可靠性高的特征, 它由一片集成电路为主组成的中央处理 器(CPU)、存储器、通用或专用I/O 接口电路等组成的。
P0口
输出 输入 读--修改-写操作 P0作A/D总线
P0口组成结构
P0口
输出时接上拉电阻 可驱动8个LSTTL负载 作A/D总线时,分时输出A0~A7 和D0~D7
P1口组成结构
P2口组成结构
P3口组成结构
I/O口小结:从应用功能上
P0:系统扩展;一般I/O口(输出时,需接 上拉电阻。)
每代都向体积小、重量轻、高性能的方向发展。
微型计算机(简称微机)是第四代计算机的典
型,于70年代随着大规模、超大规模集成电路的诞生 而发展起来。性能价格比高,且小巧灵活,深受用户 欢迎并发展迅速。
微机的核心部件是微处理器MPU(Microprocessor), 也叫中央处理器或中央处理单元CPU(Central Processing Unit)。
1.1 微型计算机 系统的基本知识
电子计算机是由各种电子器件组成的能够
自动、高速、精确地进行逻辑控制和信息处理 的现代化设备。
按其性能来分:巨型、中型、小型和微型计算机
自1946年第一台电子计算机出现至今,经历了电 子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、 大规模/超大规模集成电路计算机,并开始了以 神经网络功能为基础的第五代计算机的研究。
内部RAM的00~1FH分为4个区,每个区有8 个单元,分别用R0~R7ห้องสมุดไป่ตู้表示。
– RS1:RS2=00时:(R0)=20H – RS1:RS2=01时:(R0)=20H – RS1:RS2=10时:(R0)=20H – RS1:RS2=11时:(R0)=20H
第二节 存储器配置
5个存储空间 片内/片外程序存储器64K(0000~0FFFFH)
微型计算机的发展是与微处理器的发展同步,微处理器 的集成度和性能几乎每2、3年提高一倍,已经推出了四 代产品,并进入第五代。各代的划分通常是以其字长、 位数和功能,还有速度为主要依据。
1. 第一代(1971~1973)——4位和8位 机,4004,8008
2. 第二代(1973~1978)——高档8位机 8080,Z80、MC 6800
可供位寻址的区域
– 片内RAM的20H~2FH为位寻址空间(00~7FH) – 某些SFR:凡是地址能被8整除的SFR,共11个。
位地址的表示方法
– MOV C,ACC.7 – MOV 20H,C – MOV 24H.0,C
第三节 指令系统
MCS-51汇编语言是用42种操作码助记符描 述33种操作功能,一种功能可能有几种助 记符,与寻址方式结合共产生111条指令。
P1:专供用户使用的I/O口 P2:系统扩展;通用I/O口 P3:功能口,每位独立定义;通用I/O口。
I/O口小结:负载能力
P0驱动8个LSTTL负载 P1~P3驱动3~4个LSTTL负载
I/O口小结:读入方式
每个I/O口均有两种读入方式(用命令区分)
– 读锁存器 – 读引脚
ANL A,#0FH MOV A,P1 注意:读引脚时,需先向锁存器写“1”。系
统复位时,所有口锁存器均置“1”。
说明
双向口:可使引脚悬浮作高阻输入 准双向口:其引脚具有内部拉高电阻,其
特点:当外部维持在低电平时,准双向口 输入要能提供源电流,而外部低电平消失 时,又会自动地使自己拉向高电平。
第四节MCS51的引脚功能
各类单片机均兼容,只是功能略有差异。 封装:双列直插(DIP) 方形:PLCC 扁平封装:QFP
思考题
片内RAM的容量?8051最大可配置的RAM/ROM 容量?
单片机主要有哪些组成部分? 8051的PSEN、RD、WR的作用? ALE线的作用?当8051不和RAM/ROM相连时,
ALE线的输出频率是多少? 堆栈的作用?堆栈指示器SP有多少位? 时钟周期、机器周期和指令周期的含义?一个机
典型单片机产品
•根据每种型号的存储器的类型
– 无ROM型 :8031 – ROM型:8051 – EPROM:8751 – EEPROM 型:8951
单片机的发展趋势
性能不断提高
– CPU功能增强:速度、精度 – 内部资源增多:A/D、D/A、EEPROM – 多功能引脚: – 寻址范围大 – 高新技术下移,重点发展8位机性能
PSW:程序状态字,8位,存放指令执行后的有关 状态。(见P79)
SP:堆栈指针,8位,专门存放堆栈的栈顶位置。 遵循“先进后出”的原则。 注意:禁止用传送指
令存放数据。
DPTR:数据地址指针,16位,存放程序存储器的 地址和外部数据存储器的地址。

可 分DPH和DPL两个独立8位寄存器使
寄存器区的使用
第四节MCS51的引脚功能
管脚功能 P88 逻辑符号图 片外三总线
– AB:P0口经地址锁存后提供低8位地址,P2口直接提 供高8位地址
– DB:P0口提供8位数据 – CB:EA,ALE,PSEN ,RD,WR,RST等
时序电路及时序
时钟电路
– 内部方式P83 – 外部方式
时序:注意ALE的地址锁存
3. 第三代(1978~1984)——16位机: 8086,8088、MC 68000
4. 第四代(1985~1991)——32位机: 80386、80486、MC68040
5. 第五代(1992~1999)——32、64位 机:Pentium/Pentium Pro/Pentium Ⅱ/Pentium Ⅲ/Pentium 4/Itanium
它分单片微机、单板微机和多板微机。
单片机的概念
将组成微型计算机的各功能部件:中央处 理器、存储器、I/O接口电路及定时/计数器 等制作在一块集成电路芯片中从而构成完 整的微型计算机。故称作单晶片微型计算 机,简称单片机(Single chip microcomputer)。或称微控制器 (MCU:Microcontroller)
数据传送类:28条 算术运算类:24条 逻辑运算类:25条 控制转移类:17条 位操作类: 17条
课程的基本要求:
1. 课程的性质:考试课,是专业基础课
2. 课程的辅导:辅导教师 3. 课程的要求:
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