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广东机电职业技术学院 智能电子教研室

单片机接口及 C 程序设计. 广东机电职业技术学院 智能电子教研室. 项目一 单片机最小系统. 1.1 绘制电路图. 1.1.1 时钟电路. 时钟周期和机器周期. ⑴ 时钟周期。. 80C51 单片机工作的基本定时单位，简称机周。. 80C51 振荡器产生的时钟脉冲频率的倒数，是最基本最小的定时信号。. ⑵ 机器周期 。. 机器周期是时钟周期的 12 倍 。 当时钟频率为 12MHz 时，机器周期为 1  S ； 当时钟频率为 6MHz 时，机器周期为 2  S 。. 1.1.2 复位电路.

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Presentation Transcript

  1. 单片机接口及C程序设计 广东机电职业技术学院 智能电子教研室

  2. 项目一 单片机最小系统 1.1 绘制电路图

  3. 1.1.1 时钟电路

  4. 时钟周期和机器周期 ⑴ 时钟周期。 80C51单片机工作的基本定时单位，简称机周。 80C51振荡器产生的时钟脉冲频率的倒数，是最基本最小的定时信号。 ⑵ 机器周期。 机器周期是时钟周期的12倍。 当时钟频率为12MHz时，机器周期为1S； 当时钟频率为6MHz时，机器周期为2S。

  5. 1.1.2 复位电路 ⒈ 复位条件RST引脚保持2个机器周期以上的高电平。 ⒉复位电路

  6. ⒊ 复位后CPU状态 PC： 0000H TMOD： 00H Acc： 00H TCON： 00H B： 00H TH0： 00H PSW： 00H TL0： 00H SP： 07H TH1： 00H DPTR：0000H TL1： 00H P0～P3：FFH SCON： 00H IP：×××00000B SBUF： 不定 IE：0××00000B PCON： 0×××0000B

  7. 1.1.3 电源电路

  8. 1.2 焊接最小系统板 1.2.1 8051基本机构

  9. 1.2.1.1 内部基本模块

  10. (DB) 外 部 设 备 CPU 时钟 中断 系统 I/O 接口 ROM RAM 定时 计数器 (AB) 复位 (CB) 单片机系统的硬件结构框图 8051的内部结构

  11. 1.2.1.2 存储器结构 80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间，分别是： ⑴ 64KB程序存储器(ROM),包括片内ROM和片外ROM； ⑵ 64KB外部数据存储器（外RAM）； ⑶ 256B内部数据存储器(内RAM) (包括特殊功能寄存器）。

  12. 80C51存储空间配置图

  13. 一、程序存储器（ROM）地址范围：0000H～FFFFH，共64KB。其中:低段4KB：0000H～0FFFH 80C51和87C51在片内，80C31在片外。 高段60KB：1000H～FFFFH。在片外。读写ROM用MOVC指令，控制信号是PSEN和EA。读ROM是以程序计数器PC作为16位地址指针，依次读相应地址ROM中的指令和数据，每读一个字节，PC+1→PC，这是CPU自动形成的。 但是有些指令有修改PC的功能，例如转移类指令和MOVC指令，CPU将按修改后PC的16位地址读ROM。

  14. 二、数据存储器（RAM） 从广义上讲，80C51内RAM（128B）和特殊功能寄存器（128B）均属于片内RAM空间，读写指令均用MOV指令。但为加以区别，内RAM通常指00H～7FH的低128B空间。

  15. 80C51内RAM又可分成三个物理空间：工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲区。

  16. ⒈ 工作寄存器区 有专用于工作寄存器操作的指令，读写速度比一般内RAM要快，指令字节比一般直接寻址指令要短，还具有间址功能，能给编程和应用带来方便。 作用： 工作寄存器区分为4个区：0区、1区、2区、3区。每区有8个寄存器：R0～R7，寄存器名称相同。但是，当前工作的寄存器区只能有一个，由PSW中的D4、D3位决定。

  17. ⒉位寻址区⑴地址:从20H～2FH共16字节（Byte，缩写为英文大写字母B）。每B有8位（bit，缩写为小写b），共128位，每一位均有一个位地址，可位寻址、位操作。即按位地址对该位进行置1、清0、求反或判转。 ⑵用途： 存放各种标志位信息和位数据。⑶注意事项:位地址与字节地址编址相同，容易混淆。区分方法:位操作指令中的地址是位地址;字节操作指令中的地址是字节地址。

  18. 位寻址区的位地址映象表

  19. ⒊数据缓冲区 内RAM中30H～7FH为数据缓冲区，用于存放各种数据和中间结果，起到数据缓冲的作用。

  20. 四、特殊功能寄存器（SFR） 特殊功能寄存器地址映象表（一）

  21. 特殊功能寄存器地址映象表（二）

  22. 特殊功能寄存器地址映象表（三） 注：带括号的字节地址表示每位有位地址可位操作。 ⑴ 累加器Acc ⑵ 寄存器B

  23. ⑶ 程序状态字寄存器PSW PSW也称为标志寄存器，存放各有关标志。其结构和定义如下： ① Cy — 进位标志。 用于表示Acc.7有否向更高位进位。 ② AC — 辅助进位标志。 用于表示Acc.3有否向Acc.4进位。

  24. ③ RS1、RS0 — 工作寄存器区选择控制位。 RS1、RS0 = 00 —— 0区（00H～07H） RS1、RS0 = 01 —— 1区（08H～0FH） RS1、RS0 = 10 —— 2区（10H～17H） RS1、RS0 = 11 —— 3区（18H～1FH） ④ OV — 溢出标志。 表示Acc在有符号数算术运算中的溢出。 ⑤ P — 奇偶标志。 表示Acc中“1”的个数的奇偶性。 ⑥ F0 、F1 — 用户标志。

  25. ⑷ 数据指针DPTR 16位，由两个8位寄存器DPH、DPL组成。主要用于存放一个16位地址，作为访问外部存储器（外RAM和ROM）的地址指针。 ⑸ 堆栈指针SP 专用于指出堆栈顶部数据的地址。

  26. 1.2.2 LED电路

  27. 1.2.3 按键电路

  28. 1.3 熟悉应用软件Keil和STC-Beta 2.9 1.3.1 应用Keil编写8051C程序的步骤 1、双击打开软件，关闭上次建立的工程（单击Project→Close Project）

  29. 2、新建工程（单击Project→New Project）

  30. 3、给工程命名（lesson1）

  31. 4、选择单片机的类型（单击Atmel→AT89C52）

  32. 5、新建文件

  33. 6、给文件命名（lesson1.c）,注意文件名的结尾是“.c”6、给文件命名（lesson1.c）,注意文件名的结尾是“.c”

  34. 7、把文件添加到工程中（右击Source Group 1→Add Files to Group ‘Source Group 1’ →单击lesson1→Add→Close）

  35. 8、编写程序

  36. 9、编译前的有关设置（单击Options for Target→Target→把单片机的机器周期改为12MHZ→Output→Create Hex Fi 前打钩）

  37. 10、编译全部文件（单击Rebuild all target files,并观察状态栏，看有无错误）

  38. 1.3.2 程序烧写软件的使用步骤 1、把单片机的实验板与电脑的串口连接好 2、双击打开软件，选择单片机的类型

  39. 3、选择合适的串口

  40. 4、打开文件（单击Open File→lesson1.hex）

  41. 5、给单片机烧写程序（单击Download/下载），注意下载时单片机应处于冷启动状态5、给单片机烧写程序（单击Download/下载），注意下载时单片机应处于冷启动状态

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