一、单片机概论,单片微型计算机简称单片机,它是把组成微型计算机的各个部件:中央处理器，储存器,输入输出接口电路,定时器/计算器等,制作在一块集成电路中,构成一个完整的微型计算机. 8位单片机占整个单片机市场的60%以上,8位单片机的旧的机种正在被淘汰,新的机型不断涌现.8位单片机以其功能强,品种多,正广泛应用于各个领域,是单片机的主流机种.随着集成电路工艺的不断改进,8位单片机的价格也在不断降低. 单片机的发展趋势是: 增加存储器容量,片内EPROM转变为FLASH,存储器编程可不同级别加密,片内I/O管脚多功能化.,第一章 89S52单片机的结构,一、内部结构和主要功能 二、引脚功能说明 三、时钟、复位电路 四、I/O端口 五、存储器配置 六、最小系统 七、CPU时序,89S52结构示意图,主要性能：,片内存储器包含8KB的FLASH，可在线编程，檫写次数不少于1000次 256字节片内数据RAM 32根可编程I/0口线 8个中断源、6个中断矢量、两个优先权的中断结构 1个可编程全双工串行接口 3个可编程定时/计数器 两种低功耗模式分别是空闲模式和掉电模式 具有3级程序锁定位 含有一个看门狗定时器 具有断电标志POF 全静态工作频率033MHz 完全兼容MCS51产品,89S52引脚功能介绍,VCC +5V GND 地 ALE 地址锁存允许 /PSEN 程序存储器允许 EA/VPP 为0访问外部程序存储器为1访问内部程序存储器 RST 复位信号输入 XTAL1、XTAL2 外部晶振 P0.0P0.7 I/O端口（P0口） P1.0P1.7 I/O端口（P1口） P2.0P2.7 I/O端口（P2口） P3.0P3.7 I/O端口（P3口）,89S52引脚图,时钟、复位电路,时钟电路：复位电路：,I/O端口P0口,1P0端口 总线IO端口，双向，开漏，数据地址分时复用，该端口除用于数据的输入输出外，在89S52单片机外接程序存储器时，还分时地输出输入地址指令。由P0端口输出的信号无锁存，输入的信息有读端口引脚和读端口锁存器之分,P0端口结构,P1端口结构,P2端口结构,I/O端口P3口（双功能口）,P3.0 RXD 串行接口 P3.1 TXD P3.2 /INT0 外部中断输入 P3.3 /INT1 P3.4 T0 定时/计数器输入 P3.5 T1 P3.6 /WR 外部数据读、写 P3.7 /RD,I/O端口P3口（双功能口）,P3端口结构,SFR寄存器（1）,特殊功能 功能名称 地址 复位后寄存器 的状态 B *通用寄存器 F0H 00H A *累加器 E0H 00H PSW *程序状态寄存器 D0H 00H IP *中断优先寄存器 B8H 00H P3 *P3口数据寄存器 B0H FFH IE *中断允许寄存器 A8H 00H P2 *P2口数据寄存器 A0H FFH SBUF 串行口发送/接收缓冲器 99H 不定 SCON *串行口控制寄存器 98H 00H P1 *P1口数据寄存器 90H FFH,SFR寄存器（2）,特殊功能 功能名称 地址 复位后寄存器 的状态 TH1 T1计数器高8位 8DH 00H TH0 T0计数器高8位 8CH 00H TL1 T1计数器低8位 8BH 00H TL0 T0 计数器低8位 8AH 00H TMOD 定时/计数器方式字寄存器 89H 00H TCON *定时控制寄存器 88H 00H PCON 波特率选择寄存器 87H 00H DPH 地址寄存器高8位 83H 00H DPL 地址寄存器低8位 82H 00H SP 堆栈指示器 81H 07H P0 *P0口数据寄存器 80H FFH,CPU时序外部程序存储器读,CPU时序外部数据存储器读写,第二章 89S52单片机开发入门,一、开发流程 二、开发工具 三、集成开发环境 四、举例,Keil C51开发流程,根据任务选择MC型号 设置工程参数，如频率，优化级别等 加入适当的包含文件#include “reg51.h” 编写源代码 调试与仿真 生成HEX文件 烧写,二、开发工具,89S52开发板 集成开发环境 下载线软件 常用仪器（万用表,示波器等）,下载线软件,编程软件,三、集成开发环境,Keil Software Inc.的uVision2,集成开发环境或者WAVE编译环境 集成C和汇编语言源代码编写. 编译连接,模拟仿真,输出hex文件. 支持连接仿真器进行在线仿真. 标准C语言支持. 支持多级优化 支持数百种器件.,Keil C51 uVision2,第三章 指令系统及汇编语言,一、指令系统概述 二、51单片机指令系统 三、汇编语言程序设计举例 四、C51程序设计举例,一、指令系统概述,MCS-51系列单片机共有111条指令按功能可分成5类指令:数据传送指令（29条）算术运算指令（24条）逻辑运算指令（24条）控制转移指令（17条）位操作类指令（17条）,1、AT89系列指令系统特点,1. 指令执行时间快单周期指令 65条 (1us, 12MHz晶振)双周期指令 44条 (2us , 12MHz晶振)四周期指令 2条 (4us , 12MHz晶振) 2. 指令短单字节指令 49条 双字节指令 46条 三字节指令 16条 3. 单指令实现字节相乘或相除运算 4. 具有丰富的位操作类指令,2、寻址方式,7种寻址方式：立即寻址直接寻址寄存器寻址寄存器间接寻址相对寻址变址寻址位寻址,二、51单片机指令系统,1、指令中常用符号说明 2、数据传送指令 3、算术运算指令 4、逻辑运算指令 5、控制转移指令 6、位操作类指令,1、指令中常用符号说明,Rn 当前寄存器区的RoR7(其中n07） Ri 当前寄存器区中的R0和R1(其中i0，1) direct 8位直接字节地址(片内RAM和SFR空间) #data 8位立即数。 #data16 16位立即数。 addr16 16位地址值。 Addr11 11位地址值。 rel 8位带符号地址偏移量(128127)bit 片内RAM和SFR中的可直接寻址位 间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀( ) 表示括号中的内容 ( ) 表示间址寻址的内容,2、数据传送指令(1),MOV A, Rn MOV A, direct MOV A, Ri MOV A, #data MOV Rn, A MOV Rn, direct MOV Rn, #data MOV direct, A MOV direct, Rn MOV direct, direct MOV direct, Ri MOV direct, #data MOV Ri, A MOV Ri, direct,数据传送指令(2),MOV DPTR, #data16 MOVC A, A+DPTR MOVC A, A+PC MOVX A, Ri MOVX A, DPTR MOVX Ri, A MOVX DPTR, A PUSH direct POP direct XCH A, Rn XCH A, direct XCH A, Ri XCHD A, Ri SWAP A,3、算术运算指令(1),ADD A, Rn ADD A, direct ADD A, Ri ADD A, #data ADDC A, Rn ADDC A, direct ADDC A, Ri ADDC A, #data SUBB A, Rn SUBB A, direct SUBB A, Ri SUBB A, #data,算术运算指令(2),INC A INC Rn INC Ri DEC A DEC Rn DEC direct DEC Ri INC DPTR MUL AB DIV AB DA A,4、逻辑运算指令(1),ANL A, Rn ANL A, direct ANL A, Ri ANL A, #data ANL direct, A ANL direct, #data ORL A, Rn ORL A, direct ORL A, Ri ORL A, #data ORL direct, A ORL direct, #data,逻辑运算指令(2),XRL A, Rn XRL A, Ri XRL A, #data XRL direct, A XRL direct, #data CLR A CPL A RL A RLC A RR A RRC A,5、控制转移指令,ACALL addr11 LCALL addr16 RET RETI AJMP addr11 LJMP addr16 SJMP rel JMP A+DPTR JZ rel JNZ rel CJNE A, direct, rel CJNE A, #data, rel CJNE Ri, #data, rel DJNZ Rn, rel DJNZ direct, rel NOP,6、位操作类指令,CLR C CLR bit SETB C SETB bit CPL C CPL bit ANL C, bit ANL C, /bit ORL C, bit ORL C, /bit MOV C, bit MOV bit, C JC rel JNC rel JB bit, rel JNB bit, rel JBC bit, rel,三、汇编语言程序设计应用举例,举例：设计一个指示器，要求当指示按键按下后，指示灯发光。设P1.0口驱动指示灯，P1.1口作为指示按键输入。电路设计见图,第四章 51单片机的功能单元介绍,一、定时/计数器 二、串行接口 三、中断系统,一、定时/计数器,定时器计数器简称定时器，其作用主要包括产生各种时标间隔、记录外部事件的数量等，是微机中最常用、最基本的部件之一。803l单片机有2个16位的定时器计数器：定时器0(T0)和定时器1(T1)。T0由2个定时寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成，它们都分别映射在特殊功能寄存器中，从而可以通过对特殊功能寄存器中这些寄存器的读写来实现对这两个定时器的操作。用于定时器工作时，每一个机器周期定时寄存器自动加l，所以定时器也可看作是计量机器周期的计数器。由于每个机器周期为12个时钟振荡周期，所以定时的分辨率是时钟振荡频率的112。用于计数器工作时，只要在单片机外部引脚T0(或T1)有从1到0电平的负跳变，计数器就自动加1。计数的最高频率一般为振荡频率的l24,1、控制字,TF 中断请求标志(T0、T1)，高电平有效,