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51单片机汇编语言教程.doc
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51 单片机汇编语言教程:1 课:单片机简叙
1、什么是单片机 一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成:CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存
储)、ROM(程序存储)、输入/输出设备(例如:串行口、并行输出口等)。在个人计算机上这些部份被
分成若干块芯片,安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中,这些部份,全部被做到一块集成
电路芯片中了,所以就称为单片(单芯片)机,而且有一些单片机中除了上述部份外,还集成了其它部份
如 A/D,D/A 等。
单片机是一种控制芯片,一个微型的计算机,而加上晶振,存储器,地址锁存器,逻辑门,七段译码
器(显示器),按钮(类似键盘),扩展芯片,接口等那是单片机系统。
天!PC 中的 CPU 一块就要卖几千块钱,这么多东西做在一起,还不得买个天价!再说这块芯片也得非常大
了。
不,价格并不高,从几元人民币到几十元人民币,体积也不大,一般用 40 脚封装,当然功能多一些单片机
也有引脚比较多的,如 68 引脚,功能少的只有 10 多个或 20 多个引脚,有的甚至只 8 只引脚。
为什么会这样呢?
功能有强弱,打个比方,市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱,可是有的一台功放机就要卖好几千。
另外这种芯片的生产量很大,技术也很成熟,51 系列的单片机已经做了十几年,所以价格就低了。
既然如此,单片机的功能肯定不强,干吗要学它呢?
话不能这样说,实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能,一个控制电冰箱温
度的计算机难道要用 PIII?应用的关键是看是否够用,是否有很好的性能价格比。所以 8051 出来十多年,
依然没有被淘汰,还在不断的发展中。
2、MCS51 单片机和 8051、8031、89C51 等的关系
我们平常老是讲 8051,又有什么 8031,现在又有 89C51,89s51 它们之间究竟是什么关系?
MCS51 是指由美国 INTEL 公司(对了,就是大名鼎鼎的 INTEL)生产的一系列单片机的总称,这一系
列单片机包括了好些品种,如 8031,8051,8751,8032,8052,8752 等,其中 8051 是最早最典型的产品,
该系列其它单片机都是在 8051 的基础上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于用 8051 来称呼
MCS51 系列单片机,而 8031 是前些年在我国最流行的单片机,所以很多场合会看到 8031 的名称。INTEL
公司将 MCS51 的核心技术授权给了很多其它公司,所以有很多公司在做以 8051 为核心的单片机,当然,功
能或多或少有些改变,以满足不同的需求,其中 89C51 就是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国
ATMEL 公司开发生产的。以后我们将用 89C51 单片机来完成一系列的实验。
51 单片机汇编语言教程:2 课:单片机引脚介绍
8051 单片机引脚功能介绍
首先我们来连接一下单片机的引脚图,如果,具体功能在下面都有介绍。
单片机的 40 个引脚大致可分为 4 类:电源、时钟、控制和 I/O 引脚。
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⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源,接+5V;
⑵ VSS - 接地端;
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊ 控制线:控制线共有 4 根,
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片 EPROM 编程脉冲
① ALE 功能:用来锁存 P0 口送出的低 8 位地址
② PROG 功能:片有 EPROM 的芯片,在 EPROM 编程期间,此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外 ROM 读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
① RST(Reset)功能:复位信号输入端。
② VPD 功能:在 Vcc 掉电情况下,接备用电源。
⑷ EA/Vpp:外 ROM 选择/片 EPROM 编程电源。
① EA 功能:外 ROM 选择端。
② Vpp 功能:片有 EPROM 的芯片,在 EPROM 编程期间,施加编程电源 Vpp。
⒋ I/O 线
80C51 共有 4 个 8 位并行 I/O 端口:P0、P1、P2、P3 口,共 32 个引脚。P3 口还具有第二功能,用于特
殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。
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〈51 单片机引脚图与引脚功能〉
拿到一块芯片,想要使用它,首先必须要知道怎样连线,我们用的一块称之为 89C51 的芯片,下面
我们就看一下如何给它连线。
1、 电源:这当然是必不可少的了。单片机使用的是 5V 电源,其中正极接 40 管脚,负极(地)接 20 管
脚。
2、 振蒎电路:单片机是一种时序电路,必须供给脉冲信号才能正常工作,在单片机部已集成了振荡器,
使用晶体振荡器,接 18、19 脚。只要买来晶体震荡器,电容,连上就能了,按图 1 接上即可。
3、 复位管脚:按图 1 中画法连好,至于复位是何含义与为何需要复要复位,在单片机功能中介绍。
4、 EA 管脚:EA 管脚接到正电源端。 至此,一个单片机就接好,通上电,单片机就开始工作了。
我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管 LED,显然,这个 LED 必须要和单片机的某个管脚
相连,不然单片机就没法控制它了,那么和哪个管脚相连呢?单片机上除了刚才用掉的 5 个管脚,还有 35
个,我们将这个 LED 和 1 脚相连。(见图 1,其中 R1 是限流电阻)
按照这个图的接法,当 1 脚是高电平时,LED 不亮,只有 1 脚是低电平时,LED 才发亮。因此要 1 脚我们
要能够控制,也就是说,我们要能够让 1 管脚按要求变为高或低电平。即然我们要控制 1 脚,就得给它
起个名字,总不能就叫它一脚吧?叫它什么名字呢?设计 51 芯片的 INTEL 公司已经起好了,就叫它 P1.0,
这是规定,不能由我们来更改。
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〈单片机接线图〉图 1
名字有了,我们又怎样让它变'高'或变'低'呢?叫人做事,说一声就能,这叫发布命令,要计算机做事,
也得要向计算机发命令,计算机能听得懂的命令称之为计算机的指令。让一个管脚输出高电平的指令是 SET
B,让一个管脚输出低电平的指令是 CLR。因此,我们要 P1.0 输出高电平,只要写 SETB P1.0,要 P1.0
输出低电平,只要写 CLR P1.0 就能了。
现在我们已经有方法让计算机去将 P10 输出高或低电平了,但是我们怎样才能计算机执行这条指令呢?
总不能也对计算机也说一声了事吧。要解决这个问题,还得有几步要走。第一,计算机看不懂 SETB CLR
之类的指令,我们得把指令翻译成计算机能懂的方式,再让计算机去读。计算机能懂什么呢?它只懂一
样东西——数字。因此我们得把 SETB P1.0 变为(D2H,90H ),把 CLR P1.0 变为 (C2H,90H ),至于
为什么是这两个数字,这也是由 51 芯片的设计者--INTEL 规定的,我们不去研究。第二步,在得到这两
个数字后,怎样让这两个数字进入单片机的部呢?这要借助于一个硬件工具"编程器"。如果你还不知道
是什么是编程器,我来介绍一下,就是把你在电脑上写出来来的代码用汇编器等编译器生成的一个目标
烧写到单片机的 eprom 里面去的工具,80c51 这种类型的单片机编程是一件很麻烦的事情,必要要先装
到编程器上编程后才能在设备上使用,而目前最新的 89s51 单片机居然在线编程(isp)功能,不用拔出
来利用简单的电路就可以实现把代码写入单片机部,本站有详细的 at89s51 编程器制作教程
我们将编程器与电脑连好,运行编程器的软件,然后在编缉区写入(D2H,90H)见图 2,写入……好,拿
下片子,把片子插入做好的电路板,接通电源……什么?灯不亮?这就对了,因为我们写进去的指令就是
让
图 2
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P10 输出高电平,灯当然不亮,要是亮就错了。现在我们再拨下这块芯片,重新放回到编程器上,将编
缉区的容改为(C2H,90H),也就是 CLR P1.0,写片,拿下片子,把片子插进电路板,接电,好,灯亮
了。因为我们写入的()就是让 P10 输出低电平的指令。这样我们看到,硬件电路的连线没有做任何改
变,只要改变写入单片机中的容,就能改变电路的输出效果。
51 单片机汇编语言教程:3 课:单片机存储器结构
单片机部存储结构分析 我们来思考一个问题,当我们在编程器中把一条指令写进单片要部,然后取下单片机,单片机就
可以执行这条指令,那么这条指令一定保存在单片机的某个地方,并且这个地方在单片机掉电后依然可以保持这条指令不会
丢失,这是个什么地方呢?这个地方就是单片机部的只读存储器即 ROM(READ ONLY MEMORY)。为什么称它为只读存储器呢?
刚才我们不是明明把两个数字写进去了吗?原来在 89C51 中的 ROM 是一种电可擦除的 ROM,称为 FLASH ROM,刚才我们是用的
编程器,在特殊的条件下由外部设备对 ROM 进行写的操作,在单片机正常工作条件下,只能从那里面读,不能把数据写进去,
所以我们还是把它称为 ROM。
数的本质和物理现象:我们知道,计算机能进行数学运算,这可令我们非常的难以理解,计算机吗,我们虽不了解它的
组成,但它总只是一些电子元器件,怎么能进行数学运算呢?我们做数学题如 37+45 是这样做的,先在纸上写 37,然后在下
面写 45,然后大脑运算,最后写出结果,运算的原材料:37、45 和结果:82 都是写在纸上的,计算机中又是放在什么地方呢?
为了解决这个问题,先让我们做一个实验:这里有一盏灯,我们知道灯要么亮,要么不亮,就有两种状态,我们能用‘0’和
‘1’来代替这两种状态,规定亮为‘1’,不亮为‘0’。现在放上两盏灯,一共有几种状态呢?我们列表来看一下:
状态
表达
0 0
0 1
1 0
1 1
请大家自已写上 3 盏灯的情况 000 001 010 011 100 101 110 111
我们来看,这个 000,001,101 不就是我们学过的的二进制数吗?本来,灯的亮和灭只是一种物理现象,可当我们把它们按
一定的次序排好后,灯的亮和灭就代表数字了。让我们再抽象一步,灯为什么会亮呢?是因为输出电路输出高电平,给灯通
了电。因此,灯亮和灭就能用电路的输出是高电平还是低电平来替代了。这样,数字就和电平的高、低联系上了。
什么是位:
通过上面的实验我们已经知道:一盏灯亮或者说一根线的电平的高低,能代表两种状态:0 和 1。实际上这就是一个二进制位,
因此我们就把一根线称之为一个“位”,用 BIT 表示。
什么是字节:
一根线能表达 0 和 1,两根线能表达 00,01,10,11 四种状态,也就是能表达 0 到 3 的数,而三根能表达 0-7 的数,计算机
中常常用 8 根线放在一起,同时计数,就能表过到 0-255 一共 256 种状态。这 8 根线或者 8 位就称之为一个字节(BYTE)。
不要问我为什么是 8 根而不是其它数,因为我也不知道。(计算机世界是一本人造的世界,不是自然界,很多事情你无法问
为什么,只能说:它是一种规定,大家在以后的学习过程中也要注意这个问题)
存储器的工作原理:
1、存储器构造
存储器就是用来存放数据的地方。它是利用电平的高低来存放数据的,也就是说,它存放的实际上是电平的高、低,而
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matlab大师
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