PDF《MCS-51 单片机原理》

MCS-51 单片机原理 李洁等编著 北京大学信息科学技术学院

2009 年2月目录

第一章 MCS-51 单片机…1) 1.

1 MCS-51 单片机的总体结构和信号引脚…1) 1.2 MCS-51 单片机的存贮器组织…6) 1.3 MCS-51 单片机的时序 11)

第二章 MCS-51 单片机的指令系统以及汇编语言程序设计………(14) 2.1 寻址方式…14) 2.2 指令系统…18) 2.3 MCS-51 汇编语言程序设计…26)

第三章 MCS-51 单片机的中断、定时及串行口…32) 3.1 中断的概念…32) 3.2 MCS-51 单片机的中断系统…33) 3.3 MCS-51 单片机的定时器/计数器…36) 3.4 MCS-51 单片机的串行口…39)

第四章 MCS-51 单片机的系统扩展与接口技术…52) 4.1 I/O 接口的扩展…52) 4.2 存贮器扩展…54) 4.3 模拟通道接口――A/D 转换和 D/A 转换………………(54) 4.4 键盘显示接口

8279 的使用…56) 4.5 MCS-51 单片机应用系统的开发及实验设备…………………(67) 附录一 习题与思考题 73) 附录二 实验 实验一 单片机在线仿真机的使用…76) 实验二 数模和模数转换接口 78) 实验三 键盘显示接口 82) 实验四 基于单片机的串行通信…85) 爱护图书,循环使用,请不要在书上涂写.

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第一章 MCS-51 单片机 单片机、单板机以及个人计算机都属于微型计算机范畴,共同点是具有体 积小、重量轻、功能强、操作简便和价格低廉等特征;

不同点是单片机用于控 制,而个人计算机用于数据处理.例如,单片机将运算器、控制器、内存以及 内部总线和 I/O 接口集成在 5mm*5mm 贴片式芯片内,因体积小而被广泛用 于智能化仪器仪表、数控机床、电梯控制、计程器、收银机等,由此单片机常 被称作嵌入式计算机.51 系列单片机内部寄存器和总线是

8 位的、内存较小, 系统程序(监控程序)和用户程序都是以目标代码的形式保存在存储器中.大 多数单片机不使用高级语言,只能利用 IBM-PC 微机系统通过交叉汇编方法得 到二进制的目标码,在教学过程中常把指令系统和汇编语言程序设计作为单片 机软件的学习内容. 1.1 MCS-51 单片机的总体结构和引脚 MCS-51 单片机

8051 的引脚如图 1-1 所示,总体结构如图 1-2 所示. 图1-1

8051 系列单片机的管脚图

2 CPU 运算器与控制器 控制总线 P1 接外设 P2P0 地址/数据 图1-2

8051 系列单片机的内部结构图 1.1.1 内部结构 1. 运算器与控制器(CPU―Central Processing Unit) 运算器与控制器构成了中央处理器 CPU,它是单片机的核心,完成运算和 控制功能.控制器包括程序计数器 PC、指令寄存器、指令译码器、微指令控 制器、时钟、以及时序和控制电路.程序的执行是根据 PC 指示的指令地址到 内存 ROM 中取指令、对指令译码产生控制信号、取数据、运算并存结果.每 执行完一条指令,PC 就自动加

1 保证了程序的顺序执行.若想转移到某子程 序或其它地址,只要改变 PC 的内容就改变了程序的执行方向.用于实时控制 的程序在执行过程中还要与定时、中断以及外部设备有联系,控制器保证了单 片机内外电路协调地工作. 运算器由算术逻辑运算部件 ALU、累加器 ACC、寄存器 B、暂存器和程 序状态字 PSW 组成. ALU(Arithmetic logic unit)算术逻辑运算部件. ACC(Accumulator)累加器是使用最频繁的寄存器,许多指令规定了必 须由累加器 ACC 提供一个操作数,其助记符是 A. B 寄存器通常在乘除运算中与累加器 A 一同构成