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单片机基础教案PPT下载

素材编号:
260925
素材软件:
PowerPoint
素材格式:
ZIP/RAR
素材上传:
陈思雨
上传时间:
2018-06-13
素材大小:
3.02 MB
素材类别:
仪器设备PPT
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单片机基础教案PPT

单片机基础教案PPT免费下载是由PPT宝藏(www.pptbz.com)会员陈思雨上传推荐的仪器设备PPT, 更新时间为2018-06-13,素材编号260925。

这是单片机基础教案PPT,包括了计算机基础知识,单片机的硬件结构,单片机汇编程序设计,MCS-51系列单片机汇编程序常用伪指令等内容,欢迎点击下载单片机基础教案PPT哦。现在的计算机中字符数据的编码通常采用的是美国信息交换标准代码ASCII码。基本ASCII码标准定义了128个字符,用七位二进制来编码,包括英文大小写字母、数字符号0~9,还有一些专用符号,如“:”、“!”、“%”及如换行、回车等。由于在计算机中常用一个字节(8位)来表示数据,因此,为凑成一个字节,应在ASCII码的最高位补一个0。通常,为了方便,常用十进制数或十六进制数来表示ASCII码。例如:字符A的ASCII码用十进制表示为65,用十六进制表示为41H。

第二章 单片机的硬件结构 2.2 MCS-51单片机具有如下一些特点: 集成度高:MCS-51单片机的典型代表产品为8031,8031芯片内部包含了128个字节的RAM,4个8位并行I/O口,1个全双工的串行口,2个16位的定时器/计数器,以及一个处理能力很强的中央处理器。 系统结构简单:MCS-51芯片内部采用模块式结构,增加或更换一个模块,就能得到指令系统和引脚兼容的新产品。系统扩展方便:MCS-51具有外扩至64K字节程序存储器和64k字节的外部RAM和I/O口的能力。可靠性高: MCS-51单片机的总线大多在芯片内部不易受干扰,容易采取屏蔽等措施,适应范围宽,在各种恶劣的环境下都能可靠的工作。处理功能强、速度高: MCS-51单片机指令系统中有加、减、乘除及各种逻辑运算和转移指令,还具有位操作功能。CPU时钟频率为12MHz,指令系统中近50%的指令为单字节指令,指令执行速度快。容易产品化: MCS-51由于单片机应用系统具有体积小、可靠性高、功能强、价格低等特点,因此容易形成产品,可以把它装入各种仪器、仪表及控制设备中。 2.4 MCS-51的引脚 制造工艺为HMOS的MCS-51的单片机都采用40只引脚的双列直插封装(DIP)方式,目前大多数为此类封装方式。制造工艺为CHMOS的80C51/80C31除采用DIP封装外,还采用方形封装方式,为44只引脚。 40只引脚按其功能来分,可分为三部分: 1.电源及时钟引脚: Vcc,Vss;XTAL1,XTAL2 2.控制引脚: PSEN、ALE、EA、RESET(即RST)。 3.I/O口引脚: P0、P1、P2、P3,为4个8位I/O口的外部 引脚。 堆栈的特点: 先进后出。 堆栈的操作:进栈(PUSH),出栈(POP)。 第一个进栈的数据所在的单元称为栈底,然后逐次进栈,最后进栈的数据所在的存储单元称为栈顶。入栈时:SP指针的内容先自动加1,然后再把数据存入到SP指针指向的单元;——先加后压出栈时:先把SP指针指向的单元的数据取出,然后再把SP指针的内容自动减1。复位时,SP的初值为07H,因此堆栈实际上从08H开始存放数据。——先弹后减 堆栈的操作有两种方式:(1)指令方式,使用堆栈操作指令进行进栈/出栈操作。(2)自动方式,在调用子程序或产生中断时,返回地址(断点)自动进栈。程序返回时,断点地址再自动弹回PC。这种堆栈操作不需要干预,是通过硬件自动实现的。 2.5 并行I/O端口 P0口:双向8位三态I/O口,此口为地址总线(低8位)及数据总线复用口,只有该口能直接用于对外部存储器的读/写数据操作。 P1口:准双向口,专门供用户使用的I/O口。 P2口:准双向口,供系统扩展时输出高8位地址,也可作为一般I/O口。 P3口:准双向口,双功能口。 端口小结:(1)系统总线: 地址总线(16位):P0(地址低8位)、P2口(地址高8位) 数据 总线(8位):P0口(地址/数据分时复用,借助ALE); 控制总线(6根):P3口的第二功能和9、29、30、31脚;(2)供用户使用的端口:P1口、部分未作第二功能的P3口;(3)P0口作地址/数据时,是真正的双向口,三态,负载能力 为8个LSTTL电路;P1~P3是准双向口,负载能力为4个 LSTTL电路。(4)P0~P3在用作输入之前必须先写“1”,即: (P0)=FFH ~(P3)=FFH 。 2.6 MCS-51系列单片机的时序 振荡脉冲并不直接使用,由XTAL2或XTAL1端送往内部时钟电路(fosc):经过2分频,向CPU提供2相时钟信号P1和P2 ( f拍节= 1/2 fosc) ;再经3分频,产生ALE时序( fALE = 1/6 fosc) ;经过12分频,成为机器周期信号( MC = 12/ fosc) ,如下图所示。需要指出的是,CPU的运算操作在P1期间,数据传送在P2期间。 时钟周期:振荡器输出的时钟脉冲频率的倒数。为单片机中最小、最基本的时间单位。状态周期:振荡信号经2分频后获得的信号周期,称S,显然,S为时钟周期的2倍。机器周期:12个时钟周期为一个机器周期,对应计算机执行一个基本操作所需的时间。指令周期:执行一条指令所需的时间,至少包含一个机器周期。当时钟频率为12MHz和6MHz时,时钟周期分别为1/12us和1/6us ,机器周期分别为1us和2us。 2.7 MCS-51系列单片机的工作方式 第3章 单片机汇编程序设计 3.2 MCS-51指令系统的寻址方式 所谓寻址就是寻找确定参与操作的数的真正地址。一般来说,寻址方式越多则计算机的功能就越强,灵活性亦越大,指令系统也就越复杂。 MCS-51单片机的指令系统共有7种寻址方式。 3.2.2 直接寻址 指令直接给出操作数地址。占一个字节。可访问两种地址空间: 特殊功能寄存器地址空间 是唯一能访问该空间的寻址方式。 片内内部RAM(128个字节:00H~7FH) 例如: SJMP 08H ; PC←PC+2+08H (PC)=2000H 指令操作示意图如下图所示。 3.3 MCS-51系列单片机指令系统 MOV A,#30H MOV 4FH,A MOV R0,#20H MOV @R0,4FH MOV 21H,20H 说 明: 例:实现片外数据存储器数据传送(2000H) →(2100H)。 习题:找出指令错误并改正: 1.MOV A,#1000H ;A←1000H(A装1个字节数) 2.MOVX A,1000H ;A←(1000H)片外RAM(DPTR、Ri) 3.MOVC A,1000H ;A←(1000H)片外ROM(DPTR、PC) 4.MOVX 60H,A ;片外RAM(60H)←A(应为MOV) 5.MOV R0,60H ;片内RAM:(61H)←(60H) MOV 61H,@R0 (片内RAM可直接寻址) 6. XCH R1,R2 ;R1« R2(必须有A参加) 7. MOVX DPTR,#2000H ;DPTR←2000H(应为MOV) 8. MOVX 60H,@DPTR ;片内RAM←片外RAM (必须有A参加) CLR C MOV A,R5 RLC A MOV R5,A MOV A,R6 RLC A MOV R6,A 一、无条件转移指令 例:计算转移指令的相对偏移量 rel,并判断是否超出转移范围? 二、条件转移指令  例:利用DJNZ指令设计循环延时程序,已知fosc=12MHz。 1)  单循环延时: DELAY: MOV R7,#10 ;1T DJNZ R7,$ ;2T △t=2×1µs×10+1×1µs=21µs   2)  双重循环延时: DELAY: MOV R7,#0AH ;1T DL: MOV R6,#64H ;1T DJNZ R6,$ ;2T DJNZ R7,DL ;2T △t=(2µs×100+2+1)×10+1=2031µs 3)  三重循环延时: DELAY:MOV R7,#10 DL2: MOV R6,#200 DL1: MOV R5,#250 DJNZ R5,$ DJNZ R6,DL1 DJNZ R7,DL2 △t=(((2us×250+2+1) ×200)+2+1) ×10+1 = 1006031µs ≈ 1 秒 三、子程序调用及返回指令 例:设计节日灯,通过P1.0~P1.7控制8个发光二极管,先亮1灯,隔1秒闪烁10次,然后同理,下一个灯闪10次,如此循环。 4.1 MCS-51系列单片机汇编程序常用伪指令 ORG 汇编起始地址命令 END 汇编语言程序结束伪指令 EQU 赋值伪指令 DB 定义字节伪指令 DW 定义字伪指令 BIT 位地址符号伪指令 DATA 定义标号数值伪指令 4.2 MCS-51系列单片机汇编程序设计 汇编语言程序的结构: 1、程序设计的基本步骤 一般步骤为: (1)分析题意,明确要求; (2)建立思路,确定算法; (3)编制框图,绘出流程; (4)编写程序,上机调试。 显然,算法和流程是至关重要的。程序结构有简单顺序、分支、循环和子程序等几种基本形式。 2、画流程图 画流程图是指用各种图形、符号、指向线等来说明程序设计的过程。国际通用的图形和符号说明如下: 例:以查表方法把累加器A中的十六进制数转换为ASCII码,并送回累加器中。远程和近程查表指令比较: 程序: ORG 1000H SQU: MOV DPTR,#3000H ;确定表首地址(基地址) MOV A,20H ;取 X(变量:偏移量) MOVC A,@A+DPTR ;查表求Y=X2 MOV 21H,A ;保存Y(结果) RET ;子程序结束 … ;其它程序段 ORG 3000H ;常数表格首地址 TAB: DB 00,01,04,09,… ,225 ;平方表 END 指令地址 源程序 ORG 1000H ;程序起始地址 1000H SQU: MOV A,20H ;取X 1002H ADD A,#3 ;修正偏移量 1004H MOVC A,@A+PC ;查表求Y=X2 (PC=?) 1005H MOV 21H,A ;存结果 1007H RET ;子程序结束 1008H TAB: DB 00,01,04 … ;平方表 100BH DB 09,… ,225 [例]假定键盘上有3个操作键,功能说明如右下表: … MOV DPTR,#3000H CLR C RLC A JMP @A+DPTR AJMP DS AJMP XS AJMP CR … 应用控制流程设计 控制流程设计的基本方法: 在单片机的控制系统中,为了实现系统的自动控制,必须将控制现场的信息输入到单片机,经过计算机的处理以后以被控对象能够接受的形式输出到执行机构,实现对现场的控制。 假定:按下按钮,相应的接口信号为低电平(P1.1=0)时: 若程序使 P1.3=1,即KA = 1时,则电机启动。 ORG 1000H STR:MOV P1,#00000110B WT1:JB P1.1,WT1 ;启动? SETB P1.3 ;电机启 WT2:JB P1.2,WT2 ;停止? CLR P1.3 ;电机停 SJMP WT1 END 第5章 80C51单片机的中断与定时 中断响应过程中断术语: 中断系统:能够实现中断处理功能的部件称中断系统。中断请求源(中断源):发出中断请求的来源。保护现场恢复现场

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