51单片机汇编语言教程(精华版本)

第1章单片机基础知识概述1.1单片机概述1.2单片机学习的预备知识第1章单片机基础知识概述1.1单片机概述1、什么是单片机？2、为什么要学单片机？3、怎样学习单片机？1.2单片机学习的预备知识1.3Proteus软件简介1.什么是单片机？——从微型计算机技术的两大发展分支谈起第1章单片机基础知识概述⑴单片计算机（SingleChipMicrocomputer）SCM——将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片上构成的一种专用微计算机系统第1章单片机基础知识概述单片机应用范例第1章单片机基础知识概述单片机的发展：从1976年起，Intel公司先后推出MCS-48（4位）、MCS-51（8位）和MCS-96（16位）三大系列单片机。迄今为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品。单片机的发展趋势是高集成度、高性能、高性价比、低功耗——微控制器（MicroCompuerUnit)——增强功能的单片机，8位的51内核单片机仍然是目前主流机型。第1章单片机基础知识概述汽车电控系统中的单片机应用第1章单片机基础知识概述单片机应用实例——抽油机自动间抽控制技术第1章单片机基础知识概述游梁式抽油机——石油开采设备3、怎样学习单片机各组成部分既相对独立，又相互交叉80C51型单片机教学目标——掌握单片机原理与应用系统设计技能需要具备——单片机硬件、软件、接口三方面知识硬件系统软件系统接口系统第1章单片机基础知识概述硬件结构（RAM，IO，T/C，INT，UART）存储器输入/输出单元定时/计数器中断系统串行通信第1章单片机基础知识概述第1章单片机基础知识概述1.1单片机概述1.2单片机学习的预备知识1、数制定义2、数制转换3、有符号数4、位-字节-字1.数制定义01231041031021011234单片机常用的数制有十进制、二进制、十六进制。例如：十进制：0～9；规则：逢十进一，后缀为D，但可忽略。一般表达式为：0011221110101010ddddNnnnnD基数加权数0～9第1章单片机基础知识概述二进制：0、1；规则：逢二进一，后缀为B。一般表达式为：其中，基数为2，各位加权数为0，1。0123212021211101B001122112222bbbbNnnnnB例如：第1章单片机基础知识概述十六进制：0~9、A~F。规则：逢十六进一，后缀为H。一般表达式为：其中，基数为16，各位加权数为0~9、A~F。0011221116161616hhhhNnnnnH01231681612161516138HDFC例如：第1章单片机基础知识概述2.数制转换(1)二进制转换成十进制转换规则：按进制的表达式展开，然后按照十进制运算求和。112121211011013B例如：111111118421163264128记忆：1100B=121001B=91111B=1511111111B=255举例：第1章单片机基础知识概述（2）十六进制转换成十进制转换规则：按进制的表达式展开，然后按照十进制运算求和。5728816816121615161380123HDFC例如：第1章单片机基础知识概述(3)二进制与十六进制数之间的转换1010B=0AH1101B=0DH1011B=0BH1110B=0EH1100B=0CH1111B=0FH记忆：从低位起由右到左，每四位二进制数对应一位十六进制数。例如：（最后一组不足时左边添0凑齐4位）转换规则：第1章单片机基础知识概述(4)十进制整数转换成二、十六进制整数转换规则：“除基取余”。十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。例如：第1章单片机基础知识概述4.位-字节-字位(bit)：二进制数中的一位，其值不是“1”，就是“0”。字节(byte)：一个8位的二进制数为一个字节。字节是计算机数据的基本单位。字(word)：两个字节就是一个字，又叫双字节。另外，有时还会用到“半字节”，即4位二进制。例如：1000111011001011B=8ECDH半字节字节字（双字节）位字节字节第1章单片机基础知识概述80C51单片机的内部资源主要包括：•8位中央处理器（CPU）；•片内振荡器和时钟电路；•4KB片内程序存储器(ROM)；•128字节的片内RAM；•4个8位并行的双向I/O口；•2个16位定时器/计数器；•1个全双工串行口；•时钟电路第2章单片机结构及原理第2章单片机结构及原理2.1MCS-51单片机结构2.1.1MCS-51单片机的内部结构2.1.2MCS-51引脚及功能2.2MCS-51的存储器结构2.3单片机的复位、时钟与时序2.4并行I/O口P3口线的第二功能为多功能引脚，其8个引脚均具有专门的第二功能。VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7(2)、时钟电路：XTAL1、XTAL2(3)、复位引脚：RST(4)、并行口：P0、P1、P2、P3(7)、ALE：地址锁存控制信号(1)、电源引脚：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN(5)、EA：访问程序存储控制信号(6)、PSEN：外部ROM读选通信号RXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524242221803180C51875189C511、管脚图MCS51单片机信号引脚简介（1）电源及晶振引脚VCC(40脚)：+5V电源引脚VSS(20脚)：接地引脚XTAL1(19脚)；外接晶振引脚（内置放大器输入端）XTAL2(18脚)：外接晶振引脚（内置放大器输出端）Vcc80C512040第2章单片机结构及原理（2）控制引脚ALE/PROG(30)为地址锁存使能输出/编程脉冲输入RST/VPD(9)为复位/备用电源引脚PSEN(29)：输出访问片外程序存储器读选通信号EA/VPP(31)：外部ROM允许访问/编程电源输入第2章单片机结构及原理（3）并行I/O口引脚共计4×8=32个引脚，其中：P0.0～P0.7（39～32脚）——P0口；P1.0～P1.7（1～8脚）——P1口；P2.0～P2.7（21～28脚）——P2口；P3.0～P3.7（10～17脚）——P3口。P0～P3是单片机对外联络的重要通道第2章单片机结构及原理P3口的特殊功能第2章MCS-51单片机结构及原理2.1MCS-51单片机结构2.2MCS-51的存储器结构2.3单片机的复位、时钟与时序2.4并行I/O口2.1MCS-51单片机结构2.1.1MCS-51单片机的内部结构2.1.2MCS-51引脚及功能2.2MCS-51的存储器结构2.3单片机的复位、时钟与时序2.4并行I/O口第2章单片机结构及原理2.1MCS-51单片机结构2.2MCS-51的存储器结构1.存储器划分方法2.程序存储器3.数据存储器2.3单片机的复位、时钟与时序2.4并行I/O口第2章单片机结构及原理MCS-51系列单片机存储器配置如图：共有四个物理存储空间，或三个逻辑存储空间。第2章单片机结构及原理POM作用：存放程序、表格或常数（非易失性——掉电保存）RAM作用：存放程序运行结果字长：8位数量：256B30H低128B（00H～7FH）为普通RAM区高128B（80H～FFH）为特殊功能寄存器区第2章单片机结构及原理(1)低128字节的区域①工作寄存器区（00H-1FH）②可位寻址区（20H-2FH）③用户RAM区（30H-7FH）①②③30H第2章单片机结构及原理①区共有32个字节单元（00H～1FH），分为4组，每组8个单元，命名为工作寄存器R0～R7)。任一时刻CPU只能选用一组工作寄存器为当前工作寄存器组。当前工作寄存器组通过PSW中的RS1和RS0标志位（工作寄存器组指针）进行设置。①30H第2章单片机结构及原理CYACF0RS1RS0OVF1PPSW7PSW6PSW5PSW4PSW3PSW2PSW1PSW0CYACF0RS1RS0OVF1PPSW7PSW6PSW5PSW4PSW3PSW2PSW1PSW0位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PPSW7PSW6PSW5PSW4PSW3PSW2PSW1PSW0CYACF0RS1RS0OVF1PPSW7PSW6PSW5PSW4PSW3PSW2PSW1PSW0位7位6位5位4位3位2位1位0注意：CPU复位后RS1和RS0默认值为0，即默认第0组为当前工作寄存器组。第2章单片机结构及原理②区共有16个字节单元（20H～2FH），又可划分为128个位地址单元（00H～7FH），可按两种方式存取数据。②30H第2章单片机结构及原理③区共有80个字节单元（30H～7FH），是用户RAM区，但只能按字节进行数据存取操作。③30H在此区内用户可以作为为堆栈区和中间数据存储区。第2章单片机结构及原理（2）高128字节RAM区在80H～FFH的高128字节RAM区中，离散地分布有21个特殊功能寄存器（SpetialFunctionRegister)，又称为特殊功能寄存器区。30H第2章单片机结构及原理具有标准的SFR名称和符号、字节地址和位地址前述的Acc、PSW、DPL、DPH等几个寄存器都属于SFR，其余寄存器将在以后章节中结合应用进行介绍。第2章单片机结构及原理字节地址末位是0或8的SFR，都具有位地址。SFR之外的其它存储单元用户均不可用（系统留用）。第2章单片机结构及原理418051的内部结构8051芯片按功能结构CPU控制器程序计数器PC数据指针寄存器DPTR运算器累加器A寄存器B程序状态寄存器PSW存储器数据存储器RAM程序存储器ROM定时／计数器：2个16位定时器T0，T1I/O接口:P0、P1、P2、P3四个8位口一个全双工串行口5个中断源单片机CPU=控制器+运算器第2章单片机结构及原理作用：统一指挥和控制计算机协调工作1、控制器（1）程序计数器（ProgramCounter——PC）——指令地址寄存器，永远存放着下一条指令的地址，PC的变化规律决定着程序的流程第2章单片机结构及原理（2）数据指针寄存器（DataPointer——DPTR）16位字长，可寻址范围216(64KB)用于表示存储器数据地址的指针可拆为2个8位的独立寄存器DPL和DPH……0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH35H77HF4H94H9EHDPTR指针……xxHxxHxxHxxHxxHROMRAMDPLDPH0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH第2章单片机结构及原理2、运算器作用：对数据进行算术运算和逻辑操作功能：(1)对暂存器中的数据进行运算(2)结果保存在ACC中(3)运行状态反映在PSW中第2章单片机结构及原理（1）累加器（Accumulater——A）累加器A是一个8位寄存器，用来存放操作数或中间运算结果；它是CPU中使用最频繁的寄存器。第2章单片机结构及原理CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1P位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位7位6位5位4位3位2位1位0（2）程序状态字寄存器（ProgramStateWord——PSW）PSW是一个8位的专用寄存器，用于存放程序运行过程中的