单片微型计算机原理.ppt

单片微型计算机原理及其应用电子教案,赵秀珍王乃钊制作中国水利水电出版社2001.8,第一章单片微型计算机概述,本章主要介绍单片机的发展，基本的结构和特点，单片机的应用模式和领域，单片机的供应状态等。单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此，一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。,1．1单片机的发展概况,综上所述，我们可以把单片机的发展历史划分为四阶段第一阶段（19761978年）低性能单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。第二阶段（19781982年）高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。第三阶段（19821990年）16位单片机阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。第四阶段（1990年）微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。,1．2单片机的结构特点,（1）片内的RAM采用寄存器结构形式，这样可以提高存取的速度;（2）在存储器结构上，严格的将程序存储器ROM和数据存储器RAM在空间上分开;（3）它的引出管脚一般都设计成多功能的;（4）增加了一个全双工的串行接口，以扩充I/O口和外接同步输入和输出设备;（5）有21个特殊功能寄存器;6有丰富的指令系统，内部设置了可以位寻址的位地址空间。,1．3单片机的主要品种及系列,一、4位单片机二、8位单片机,表格1‑1MCS-51系列型号,1．4单片机的应用,一、单片机在仪器仪表中的应用二、单片机在机电一体化中的应用三、单片机在智能接口和多机系统中的应用四、单片机在生活中的应用,,,,第二章MCS-51单片机的结构和原理,本章主要介绍MCS-51系列的8051的基本结构、工作原理、存储器结构、P0、P1、P2、P3四个I/O口的基本工作原理和操作特点。单片机的各种工作方式、单片机的时序等。,2．1MCS-51单片机的结构原理,一、8051单片机的结构,图2‑1MCS-51单片机的基本结构,二、8051单片机的内部结构和工作原理,8051单片机的内部结构框图如图2‑2所示，下面分别进行介绍,,图2‑28051的内部结构框图,,图2‑38051存储器组织结构,图2‑48051内部RAM位地址区,图2‑48051内部RAM位地址区,表格2‑2特殊功能寄存器表,*可位寻址的特殊功能寄存器,,图2‑5P0口的位结构,（1）P0口位的结构,（2）P1口位的结构,,图2‑6P1口的位结构,图2‑6P1口的位结构,图2‑6P1口的位结构,图2‑6P1口的位结构,图2‑6P1口的位结构,（3）P2口的位结构,,图2‑7P2口的结构图,（4）P3口的位结构,,图2‑8P3口的结构图,（4）P3口的位结构,,图2‑8P3口的结构图,表格2‑3P3口的第二功能表,,一、时钟周期、机器周期和指令周期,,图2-9基本定时时序关系,2．2MCS-51单片机的时序,1．时钟周期,,图2‑10MCS-51的取指/执行时序,2．机器周期,,3．指令周期,二、MCS-51单片机指令的取指和执行的时序,三、访问外部ROM和RAM的时序,,图2‑11访问外部ROM的时序,1．访问外部ROM的时序,2．访问外部RAM的时序,,图2‑12访问外部RAM的时序,2．3MCS-51单片机的时钟和复位电路,一、时钟电路,,图2‑13MCS-51时钟接法,1．内部振荡器方式,2．外部时钟方式,二、复位电路及复位状态,1．内部复位电路,,图2‑148051复位电路结构,2．外部复位电路,,图2‑15复位电路,3．复位状态,表格2‑4各专用寄存器的复位值,2．4MCS-51单片机的低功耗工作方式,一、电源控制寄存器PCON,,三、掉电方式,二、等待工作方式,第三章MSC-51单片机的指令系统,3．1指令系统概述,一、机器码指令与汇编语言指令,机器码指令,汇编语言指令,二、指令格式,汇编语言格式为[标号]操作码助记符[目的操作数，][源操作数][；注释],,单字节指令双字节指令三字节指令,INCAADDA，22HMOV5EH，4FH,图3-1机器码指令格式,3．2寻址方式,一、寄存器寻址,二、直接寻址,三、立即寻址,四、寄存器间接寻址,五、变址寻址,六、相对寻址,七、位寻址,3．3MSC-51单片机的指令系统按照指令的功能，可以把MSC-51的111条指令分成五类l数据传送类指令（29条）l算术运算类指令（24条）l逻辑操作类指令（24条）l控制转移类指令（17条）l位操作类指令（17条）,,图3-2相对寻址过程,第四章MCS-51单片机的应用程序设计,,图4-1基本程序结构,4．1运算程序,一、多字节数加法,1．多字节无符号数加法,CLRCMOVR0，40H；指向加数最低位MOVR1，5OH；指向另一加数最低位MOVR2，04H；字节数作计数初值LOOP1MOVA，R0；取被加数ADDCA，R1；两数相加，带进位MOVR0，AINCR0；修改地址INCR1DJNZR2，LOOPl；未加完转LOOP1JNCLOOP2；无进位转LOOP2MOVR0，01HLOOP2DECR0RET,2．多字节有符号数加法,MOVA，R0；复制保存地址指针MOVR2，AMOVA，R３MOVR7，ACLRCLOOP1MOVA，R0ADDCA，R1；相加MOVR0，AINCR0INCR1；地址指针加1DJNZR7，LOOP1JBOV，ERR；若溢出，转溢出处理DECR0MOVA，R0JNBE7H，LOOP2SETB07H；和值为负,置位标志LOOP2MOVA，R2；恢复地址指针MOVR0，ARET┇ERR┇；溢出处理RET,SDADDCLR07H；标志位清零,图4-3多字节有符号数加法程序流程图,二、多字节数减法,MOVR0，40H；指向被减数最低位MOVR1，5OH；指向减数最低位MOVR2，04H；字节数CLRCLOOP1MOVA，R0SUBBA，R1；完成一个字节的减法运算MOVR0，AINCR0INCR1DJNZR2，LOOP1RET,三、多字节十进制数BCD码加法,,,图4-4BCD码多字节加法程序流程图,,,,,,,BCDADDMOV20H，R0MOV23H，R３CLRCLOOP0MOVA，R0；取被加数ADDCA，R1；两数相加DAA；十进制调整MOVR0，AINCR0；指针加1INCR1DJNZR３，LOOP0；作完加法否MOVR2.23HJNCRETURN；有无进位,MOVR0，01HINCR３RETURNMOVR0，20HRET,四、多字节数乘法,ZHENFAMOVA，R0MOVB，R1MULAB；R1*R0MOVR３，A；积的低位送到R３MOVR4，B；积的高位送到R4MOVA，R0MOVB，R2MULAB；R2*（R0）ADDA，R4；R1*R0的高位加R2*R0的低位MOVR4，A；结果送R4，进位在CY中MOVA，BADDCA，OOH；R2*R0的高位加低位来的进位MOVR５，A；结果送R５RET,五、多字节数除法,,,DVMOVR7,08H；设计数初值DVlCLRCMOVA，R５RLCAMOVR５，AMOVA，R6RLCA；将R6、R５左移一位MOV07H，C；将移出的一位送07H位保存CLRC,,图4-5除法程序流程图,SUBBA，R2；余数高位减除数JBO7H，GOU；若标志位为1，说明够减,JNCGOU；无借位也说明够减ADDA，R2；否则，恢复余数AJMPDV2GOUINCR５；商上1DV2MOVR6，A；保存余数高位DJNZR7，DVlRET,一、数据的拼拆,4．2数据的拼拆和转换,例4-7设在30H和31H单元中各有一个8位数据30Hx7x6x５x4x３x2x1x03lHy7y6y５y4y３y2y1y0现在要从30H单元中取出低5位，并从31H单元中取出低3位完成拼装，拼装结果送40H单元保存，并且规定40Hy2y1y0 x4x３x2x1x0解利用逻辑指令ANL、ORL来完成数据的拼拆，程序清单如下MOV4OH，3OH；将x7～x0传送到40H单元ANL4OH，000111llB；将高3位屏蔽掉MOVA，31H；将y7～y0传送到累加器中SWAPA；将A的内容左移4次RLA；y2～y0移到高3位ANLA，111000OOB；将低5位屏蔽掉ORL4OH，A；完成拼装任务,二、数据的转换,1．ASCII码与二进制数的互相转换,例4-10编程实现十六进制数表示的ASC1I代码转换成4位二进制数（1位十六进制数）。解对于这种转换，只要注意到下述关系便不难编写出转换程序“字符0”“字符9”的ASCII码值为“30H”“39H”，它们与30H之差恰好为“00H”“09H”，结果均＜0AH。“字符A”“字符F”的ASCII码值为“41H”“46H”，它们各自减去37H后恰好为“0AH”“0FH”，结果0AH。根据这个关系可以编出转换程序如下，程序以R1作为入口和出口。ASCHINMOVA，R1；取操作数CLRC；清进位标志位CSUBBA，30H；ASCII码减去30H，实现0-9的转换MOVR1，A；暂存结果SUBBA，0AH；结果是否9JCLOOP；若≤9则转换正确XCHA，R1SUBBA，07H；若9则减37HMOVR1，ALOOPRET,2．BCD码与二进制数的转换,,图4-6BCD码（十进制）转换成二进制数程序流程图,程序清单如下MAINMOVA，R５MOVR2，A；给子程序入口参数ACALLBCDBIN；调用子程序MOVB，64HMULABMOVR6，AXCHA，BMOVR５，AMOVA，R4MOVR2，AACALLBCDBIN；调用子程序ADDA，R6MOVR4，AMOVA，R５ADDCA，00HMOVR５，ARET子程序如下BCDBINMOVA，R2ANLA，0F0H；取高位BCD码，屏蔽低4位SWAPAMOVB，0AHMULABMOVR３，AMOVA，R2ANLA，0FHADDA，R3；加低位BCD码MOVR2，ARET,4．3查表程序,使用MOVCA，ADPTR指令来查表，程序清单如下MOVDPTR，BS；子程序入口地址表首址RLA；键码值乘以２,MOVR2，A；暂存ＡMOVCA，ADPTR；取得入口地址低位PUSHA；进栈暂存INCAMOVCA，ADPTR；取得入口地址高位MOVDPH，APOPDPLCLRAJMPADPTR；转向键处理子程序BSDBRK0L；处理子程序入口地址表DBRK0HDBRK1LDBRK1HDBRK2LDBRK2H┇┇,4．4散转程序,一、采用转移指令表的散转程序,例4-17编出要求根据R３的内容转向各个操作程序的程序。即当R３0，转向OPROR３1，转向OPRlR３n，转向OPRn解程序清单如下MOVA，R３RLA；分支序号值乘2MOVDPTR，BRTABL；转移指令表首址JMPADPTR；转向形成的散转地址BRTABLAJMPOPR0；转移指令表AJMPOPR1AJMPOPRn,二、采用地址偏移量表的散转程序,例4-19编出能按R６的内容转向5个操作程序的程序。其对应关系如下OPRD0操作程序0OPRD1操作程序1OPRD2操作程序2OPRD3操作程序3OPRD4操作程序4解程序清单如下MOVA，R６MOVDPTR，TAB3；指向地址偏移量表首址MOVCA，ADPTR；散转点入口地址在A中JMPADPTR；转向相应的操作程序入口TAB3DBOPRDO-TAB3；地址偏移量表DBOPRDl-TAB3,DBOPRD2-TAB3DBOPRD3-TAB3DBOPRD4-TAB3,三、采用转向地址表的散转程序,例4-20编程要求根据R６的内容转向相应的操作程序中去。设备操作程序的转向地址分别为OPRD0，OPRDl，OPRDn。解程序清单如下MOVDPTR，BRTABL；指向转向地址表MOVA，R６ADDA，R６；A←R６*2JNCNAND；INCDPH；R６*2的进位加到DPHNANDMOVR３，A；暂存变址值MOVCA，ADPTR；取转向地址高8位XCHA，R３INCAMOVCA，ADPTR；取转向地址低8位MOVDPL，A；转向地址在DPTR中MOVDPH，R３,CLRAJMPADPTR；转向相应的操作程序BRTABLDWOPRDO；转向地址表DWOPRD1┆DWOPRDn,四、采用“RET”指令的散转程序,例4-21编出能根据R６的内容转向各个操作程序的程序。设该操作程序的转向地址分别为OPRD0，OPRDl，OPRDn。解程序清单如下MOVDPTR，TAB3；指向转移地址表MOVA，R６ADDA，R６JNCNANDINCDPHNANDMOVR７，AMOVCA，ADPTR；取转向地址高8位XCHA，R７INCAMOVCA，ADPTR；取转向地址低8位PUSHA；转向地址入栈MOVA，R７PUSHARET；转向操作程序TAB3DWOPRD0；转向地址表DWOPRDl┇DWOPRDn,4．5I/O端口控制程序,例4-22试编出能模拟图4-9中电路的程序。,,,ORG0200HDBIT00HEBIT01HGBIT02HLOOP1ORLP1，08H；准备P1.3输入LOOP2MOVC，P1.3；检测K3状态JCLOOP2；若未准备好（K3断），则LOOP2ORLP1，03H；若准备好，则准备输入P1.0和P1.1状态MOVC，P1.0；输入K0状态MOVD，C；送入D,MOVC，P1.1；输入K1状态MOVE，C；送入EANLC，D；D∧E送CMOVG，C；送入GMOVC，EORLC，D；D∨E送CANLC，/G；（D∨E）∧（D∧E）MOVP1.2，C；输出结果SJMPLOOP1；准备下次模拟END,4．6子程序调用时的参数传递方法,一、通过寄存器或片内RAM传递参数,例4-23利用通过寄存器或片内RAM传递参数这种方法编出调用SUBRT子程序的主程序。解应该是MAINMOVR0，30H；传送RAM数据区的起始地址MOVR7，0AH；传送RAM数据区的长度ACALLSUBRT；调用清零子程序SJMP；结束SUBRTMOVA，00H；清零子程序LOOPMOV＠R0，AINCR0DJNZR7，LOOPRET,二、通过堆栈传递参数,例4-25在HEX单元存有两个十六进制数，试编程分别把它们转换成ASCII码存入ASC和ASC1单元。解本题子程序采用查表方法完成一个十六进制数的ASCII码转换，主程序完成入口参数的传递和子程序的两次调用，以满足题目要求。程序清单为ORG1200HPUSHHEX；入口参数压栈ACALLHASC；求低位十六进制数的ASCII码POPASC；出口参数存入ASCMOVA，HEX；十六进制数送ASWAPA；高位十六进制数送低4位PUSHACC；入口参数压栈ACALLHASC；求高位十六进制数的ASCII码POPASC1；出口参数送ASC1SJMP；原地踏步，结束HASCDECSPDECSP；入口参数地址送SPPOPACC；入口参数送AANLA，0FH；取出入口参数低4位ADDA，07H；地址调整MOVCA，APC；查相应ASCII码PUSHACC；出口参数压栈INCSPINCSP；SP指向断点地址高8位RET；返回主程序ASCTABLDB‘0’，‘1’，‘2’，‘3’，‘4’，‘5’，‘6’，‘7’DB‘8’，‘9’，‘A’，‘B’，‘C’，‘D’，‘E’，‘F’END,三、利用指针寄存器传递参数,例4-26编出能实现打印THISISANEXAMPLE的程序。解将要打印的字符及代码不是放在调用指令之前，而是紧跟在调用指令之后。主程序MAINACALLPRINT；调用打印子程序DB‘THISISANEXAMPLE；要打印的字符及代码DBOAH，ODH，OOHNEXT子程序PRINTPOPDPH；把调用指令下面字节的地址弹出，作为数据指针POPDPLPPPlMOVA，OOHMOVCA，ADPTR；取出欲打印的字符INCDPTRJZPPPEND；判断是否为结束字符PPP2；打印程序SJMPPPPl；未完，继续打印PPPENDJMPADPTR；指向主程序NEXT处，取代返回指令,第五章定时/计数器,5．1定时/计数的结构及工作原理,一、定时/计数器的结构和原理,1．定时/计数器的结构,,图5‑1TMOD、TCON与T0、T1的结构框图,2．定时/计数器的原理,,图5‑2定时/计数器的结构框图,二、定时/计数器方式寄存器TMOD,,表格5‑1方式选择位意义,TMOD格式如下,定时器1,定时器0,三、定时控制寄存器TCON定时器控制字TCON的格式如下,,5．2定时/计数器的工作方式,一、方式0当M1M0两位为00时，定时/计数器被选为工作方式0，其逻辑结构如图5‑3所示。,,图5‑3T0或T1方式0结构,二、方式1,,图5‑4T0或T1方式1结构,三、方式2,,图5‑5T0或T1方式1结构,三、方式2,,图5‑6T0或T1方式2结构,四、方式3,,图5‑7T0方式3下和T1结构,一、方式0、方式1的应用例5-1选择T1方式0用于定时，在P1。1输出周期为1ms的方波，晶振fosc6MHZ。根据题意，只要使P1。1每隔500s取反一次即可得到1ms方波，因而T1的定时时间为,500s。将T1设为定时方式0GATE0，C/T0，M1M000；T0不用可为任意，只要不使其进入方式3，一般取0即可。故TMOD00H。系统复位后TMOD为0，所以不必对TMOD置初值。下面计算500s定时T1的初值机器周期T12/fosc12/61062s设初值为X则（213－X）210－6s50010－6sX7942D1111100000110B1F06H因为在作13位计数器用时，TL1高3位未用，应写0，X的低5位装入TL1的低5位，所以TL106H；X的高8位应装入TH1，所以TH1F8H。源程序如下,二、方式2的应用例5-2用定时器1方式2计数，要求每计满100次，将P1。0取反。根据题意，外部计数信号由T1（P3.5）引脚输入，每跳变一次计数器加1，由程序查询TF1。方式2有自动重装初值的功能，初始化后不必再置初值。初值X28－100156D9CHTH1TL19CHTMOD60H源程序如下,三、门控位的应用,,,图5‑8外部正脉冲宽度测量,例5-3利用T0门控位测试INT0引脚上出现的正脉冲的宽度，并以机器周期数的形式显示在显示器上。,根据要求可这样设计程序将T0设定为方式1，GATE设为1，置TR0为1。一旦INT0（P3。2）引脚上出现高电平即开始计数，直至出现低电平，停止计数，然后读取T0的计数值并显示。测试过程如下,源程序如下,由于定时方式1的16位计数长度有限，被测脉冲高电平宽度只能小于65536个机器周期。,源程序如下,第六章MCS-51单片机的系统扩展,6．1MCS-51单片机的引脚定义及最小应用系统,一、8051的引脚定义及功能,图6‑1MCS-51的引脚图及功能分类图,二、MCS-51单片机最小应用系统,,图6‑28051/8751最小应用系统,6．2MCS-51单片机外部存储器的扩展,一、外部程序存储器的扩展及取指过程,,图6‑3外部程序存储器一般连接方法,1．程序存储器的一般连接方式,,图6-4扩展8K字节程序存储器的连线图,2．典型EPROM扩展电路,3．程序存储器E2PROM的扩展,,图6-5E2PROM作为程序存储器的扩展图,二、数据存储器的扩展,,图6-6扩展2KB数据存储器的线路图,1．数据存储器一般的扩展方法,2．常用数据存储器的扩展电路,三、综合扩展实例,,图6-7扩展16KBRAM和16KBEPROM,6．3并行I/O口的扩展,一、简单I/O口的扩展,,图6-8简单I/O接口扩展电路,二、可编程I/O口的扩展,,图6‑98155的结构和引脚,表格6‑18155口地址分布,3．8155与单片机的连接,,表格6‑28155的RAM和I/O口地址分配,图6‑10扩展一片8155的基本方案,4．8155片内RAM的使用,OK；和为0，读/写正确,（1）命令寄存器的用法,表格6‑3C口工作方式,,图6‑128155方式4的逻辑结构图,,6．作定时/计数器用,,,,,,,,,表6-48155定时器输出方式,,,,,,,,第七章MCS-51系统的串行接口,7．1串行通讯概述,一、串行通讯的两种基本方式,1．异步传送方式,,,图7-2异步通讯的帧格式,图7-3同步传送方式,二、波特率,,图7-4串行通讯的制式,三、数据传送的方向,1．单工制式Simplex,2．半双工制式HalfDuplex,3．全双工Full-duplex制式,7．2MCS-51单片机的串行接口,一、MCS-51串行口结构,,图7-5MCS-51串行口组成示意,1．串行口数据缓冲器SBUF,2．串行口控制寄存器SCON,SM0,,图7-6串行口控制寄存器SCON,图7-6串行口控制寄存器SCON,3．特殊功能寄存器PCONPCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制设置的专用寄存器，单元地址为87H，不能位寻址。其格式如图7-7所示。,,,图7-7PCON各位定义,二、MCS-51串行的工作方式MCS-51的串行口有四种工作方式，它是由SCON中的SM1和SM0来决定的，如表格7-1,表格7-1串行口的工作方式,1．方式0,,图7-8串行口方式0的时序,2．方式1在方式1时，串行口被设置为波特率可变的8位异步通信接口。其时序如图7-9所示。,图7-9串行口方式1的时序,3．方式2串行口工作为方式2时，被定义为9位异步通信接口。其时序如图7-10所示。,,4．方式3图7-10串行口方式2、3的时序,三、MCS-51串行通信的波特率,1．方式0的波特率,2．方式2的波特率,3．方式1或方式3的波特率,表格7-2常用波特率和定时器T1初值关系表,表格7-2常用波特率和定时器T1初值关系表,7．3MCS-51单片机串行口的应用,一、串行口方式0用作扩展并行I/O口,,图7-11串行口方式0扩展并行输出口,二、方式1与点对点的异步通讯,在下面给出的实现指定功能的通讯程序中，发送和接收都通过调用子程序来完成，并设发送数据区的首地址为20H，接收数据区的首地址为40H。主程序,中断服务程序,发送子程序,接收子程序,三、方式2、方式3与多机通讯,,图7-12多机通讯连接示意图,1．多机通信原理,2．多机通信实现,四、微机与单片机之间的通讯,,图7-13微机与单片机串行通信接口,7．4相互通道接口标准及其选择,一、相互通道的典型结构,二、关于RS-232C、RS-449、RS-422、RS-423和RS-485接口,,,图7-14多机系统的相互通道,2．抗干扰能力,1．RS-232C接口,,图7-15通过电话网实现远程连接,表格7-3微机中常用的RS-232C接口信号,表格7-3微机中常用的RS-232C接口信号,,图7-16简单的RS-232C数据通讯,2．RS-449、RS-422、RS-423和RS-485接口,表格7-4几种串行接口标准的比较,,第八章MCS-51单片机的中断系统,,图8-18051的中断系统,8．1中断系统及其管理,一、中断源及中断入口,,二、外部中断请求标志,2．SCON的中断标志,1．TCON中的中断标志,三、中断允许控制,四、中断源优先级的设定,五、中断响应处理过程,2．中断处理,1．中断响应的过程,3．中断返回,,4．外部中断响应时间,8．2扩充外部中断源,一、利用定时器进行扩充,,图8-2多外部中断源连接方法,二、采用中断和查询相结合的方法扩充外部中断源,EXINTPUSHPSWPUSHACCJBP10，SAV1JBP11，SAV2JBP12，SAV3JBP13，SAV4DISUBPOPACCPOPPSW,RETISAV1；XI1中断服务程序AJMPDISUBSAV2；XI2中断服务程序AJMPDISUBSAV3；XI3中断服务程序AJMPDISUBSAV4；XI1中断服务程序AJMPDISUB,8．3中断系统的应用,,,图8-3外部中断实验,第九章单片机应用系统的设计方法及实例,9．1显示器、键盘与单片机的连接,一、LED数码管与单片机的连接,,图9-1共阴极和共阳极数码管,1．静态显示,,图9-2静态显示原理,DISPMOVR0，50H；R0指向第一个显示单元MOVR2，4；循环计数器赋初值MOVR3，0；显示位指针赋初值LOOPMOVA，R0ANLA，0FH；取第i个显示单元的低4位SWAPAORLA，R3；第i个显示单元的低4位送R3的高4位MOVP1，A；第i个显示单元的低4位送R3指出的数码管去显示MOVA，R0ANLA，0F0H；取第i个显示单元的高4位INCR3；指向下一个数码管ORLA，R3；第i个显示单元的高4位送R3指出的数码管去显示MOVP1，A；将第i个显示单元的高4位送到相应的数码管去显示INCR0；指向下一个显示单元INCR3；指向下一个LED数码管DJNER2，LOOP；未显示完4单元的8个BCD码，返回继续显示RET,,图9-3采用译码器的静态显示接口电路,2．串行显示接口,,图9-5串行显示接口,DISPSETBP1.0；选通显示器MOVSCON，00H；置串口方式0MOVR0，50H；R0指向第一个显示单元MOVR2，4；循环计数器置初值MOVDPTR，TAB；DPTR指向第一个显示单元LOOPMOVA，R0ANLA，0FH；取第i个显示单元的低4位MOVCA，A＋DPTR；查译码表MOCSBUF，A；第i个显示单元的低4位的显示码送串口缓冲器WAIT1JNBTI，；未发送完，等待CLRTI；清发送中断标志MOVA，R0ANLA，0F0H；取第i个显示单元的高4位SWAPAMOVCA，A＋DPTR；查译码表MOCSBUF，A；第i个显示单元的高4位的显示码送串口缓冲器WAIT2JNBTI，；未发送完，等待CLRTI；清发送中断标志INCR0DJNZR2，LOOP；未发送完4个单元的8个字符，返回继续RETTABDB03H，9FH，25H，0DH，99H，DB49H，41H，1FH，01H，19H,3．动态扫描显示接口,,,图9-6动态扫描显示接口电路,；-----------------主程序------------------STAR∶∶LOOP∶ACALLS00EF；将显示缓冲区内容送去显示∶∶SJMPLOOP；--------------送显示子程序--------------DISPCLRAORLA,P3；取P3口内容ANLA,0F0HMOVR3,A；保护P3口高4位MOVA,43H；取位选信号ANLA,0FH；位选信号送A的低4位ORLA,R3；P3口高4位送A的高4位MOVR0,34H；取段选指针MOVP1,0FFH；关显MOVP3,A；输出位选信号MOVA，R0；显示内容送AMOVDPTR,TAB；译码表首址送DPTRMOVCA,ADPTR；查表译显示码MOVP1,A；输出段选信号1MOVA,43H；RLA；MOV43H,A；位选指针指向下一位INC34H；段选指针指向下一位JBACC.0,DONE；不到最后一位，转MOV34H,50H；段选指针复位MOV43H,0EEH；位选指针复位DONERET；-----------------显示译码表---------------TABDB0C0H；显示字符0，相对地址00HDB0F9H；1DB0A4H；2DB0B0H；3DB99H；4DB92H；5DB82H；6DB0F8H；7DB80H；8DB90H；9,,图9-7按键与单片机直接连接,,图9-8带锁存器的按键与单片机的接口电路,,图9-9按键接口程序流程图,程序如下KSCANMOVDPTR，7FFFH；指向244MOVXA，DPTR；读244ANLA，0FH；取4个按键的值CJNEA，0FH，LOOS；无键按下，转去判断是否键放开JB11H，L0475；键有效标志等于1，等待键放开，返回JC10H，SETSYN；第一次发现键按下，转去置标志，存键值CJNEA，R4，CLRSYN；两次读得的按键值不同，键无效，清第一次发现键按下标志SETB11H；置键有效标志RETLOOSJNB11H，RETUR；键有效标志等于0，未按过键，返回SJMPKEYDO；键放开，转键处理SETSYNSETB10H；置第一次发现键按下标志MOVR4，A；保存键值SJMPRETUR；返回CLRKCLR11H；清键有效标志CLRSYNCLR10H；清第一次发现键按下标志MOVR4，00H；清键值暂存单元RETKEYDORRCAJCJUS2；没按S1，再判断S2ALMPDOS1；转键S1处理程序JUS2JCJUS3；没按S2，再判断S3ALMPDOS2；转键S2处理程序JUS3JCJUS4；没按S3，再判断S4ALMPDOS3；转键S3处理程序JUS4JCRETUR；没按S4，误判断，退出ALMPDOS4；转键S4处理程序DOS1；键S1处理程序SJMPRETURDOS2；键S2处理程序SJMPRETURDOS3；键S3处理程序SJMPRETURDOS4；键S4处理程序SJMPRETUR,三、键盘与单片机的接口,,图9-10键盘与单片机的接口电路,,图9-11键盘接口程序流程图,二、A/D转换器与单片机的接口,图9-12ADC0801～ADC0805,,图9-13ADC0801～0805与单片机的接口,9．3D/A转换器与单片机的连接,一、D/A转换器的基本原理,,图9-14T型网络D/A转换器,二、D/A转换器与单片机的接口,1．内部结构,,图9-15DAC0832的引脚排列图9-16DAC0832结构图,3．接口电路,（1）单缓冲器方式,,图9-17DAC0832与单片机的接口,（2）双缓冲器方式,,图9-18多路DAC0832同步转换的接口电路,程序如下MOVDPTR，0DFFFH；指向0832（1）MOVA，data1MOVXDPTR，A；data1送0832（1）锁存器MOVXDPTR，0BFFFH；指向0832（2）MOVA，data2MOVXDPTR，A；data2送0832（2）锁存器MOVDPTR，7FFFH；指向0832（1）和0832（2）的数据传送端MOVXDPTR，A；data1和data2同时送D/A转换器进行转换,9．4MCS-51单片机应用系统设计举例,一、系统构成及控制原理,,图9-19糖果包装机的结构图,,图9–20走纸轮的顶视图,,图9-21相位误差与速度误差,,图9-22控制流程图,二、硬件电路,1．主程序,,图9-23硬件电路,,图9-24主程序流程图,-------------初始化------------------ORG0000HAJMPADR00ORG0003HCLREX0；关外部中断0，以防止脉冲抖动造成中断重复响应AJMPINT0ORG000BHAJMPT0ORG0013HCLREX1；关外部中断1AJMPINT1ORG001BHAJMPT1ORG0030HADR00MOVR0,20H；20H～70H单元清0MOVR1,50HCLRAADR10MOVR0,AINCR0DJNZR1,ADR10ACALLSUB1；清显示器MOVSP,5FH；堆栈从60H开始MOVSCON,00H；串行口置为方式0,MOVA,43H；相位滞后误差送AACALLSUB2；将A中绝对误差转为相对误差放在R7中MOVA,R7CLRCSUBBA,2JNCADR20；相位滞后小于2，返回JBP1.0，ADR75；电磁离合齿轮有电，转MOVR5，43H；保存本次测量的相位误差SETBP1.0；电磁离合齿轮通电，提速2AJMPADR20；返回ADR75MOVA，R5；取回上次测量的相位误差CLRCSUBBA，43H；减本次测量的相位误差进行比较JNCADR20；本次测量的相位误差小，返回SETBP1.1；否则，胀紧电机正转，提速MOVR2,06H；设置最小提速量ACALLSUB3；延时0.6秒CLRP1.1；停止胀紧电机正转AJMPADR20；-------------------相位超前误差调整-------------------ADR80MOVA,42H；相位超前误差送AACALLSUB2；将A中绝对误差转为相对误差放在R7中MOVA,R7CLRCSUBBA,2JCADR20；相位超前误差小于2，返回JNBP1.0，ADR85；电磁离合齿轮未通电，转取比较两次测量的误差MOVR6，42H；保存本次测量的误差CLRP1.0；电磁离合齿轮断电，减速2AJMPADR20；返回ADR85MOVA，R6；取回上次测量的误差CLRCSUBBA，42H；减本次测量的误差JNCADR20；本次测量的误差小，返回SETBP1.2；否则，胀紧电机反转，减速MOVR2,06H；设置最小减速量ACALLSUB3；延时0.6秒CLRP1.2；停止胀紧电机反转AJMPADR20,2．子程序,1）绝对误差转换为相对误差子程序,SUB2MOVB,64HMULABMOVR7,00HADR90CLRCSUBBA,41；误差的百分数减切纸周期JCADR0A0；不够减，转INCR7；够减，商加1AJMPADR90；返回再减ADR0A0MOVR6,BCJNER6,00H,ADR0B0AJMPADR0C0；无位可借，除法结束ADR0B0DECB；借位INCR7；商加1AJMPADR90；返回再减ADR0C0RET,（2）R20.1秒延时子程序R20.1秒延时子程序，用于控制P1.1和P1.2输出的脉冲宽度。程序如下SUB3MOVR3,64HADR0D0MOVR4,0F9HADR0E0NOPNOPDJNZR4,ADR0E0,DJNZR3,ADR0D0DJNZR2,SUB3RET,3．中断服务程序,T0、T1、INT0和INT1中断服务程序的流程图如图9-25～图9-28。,9-图25T0中断服务程序图9-26T1中断服务程序,,,图9-27INT0中断服务程序图9-28INT1中断服务程序,,,（4）INT1中断服务程序,INT1PUSHPSWMOV41H,37H；取走纸周期MOV37H,00H；为下一次记数做准备MOV43H,36H；取走纸滞后切纸的时间MOVR5,00H；清监视计数器SETB11H；置检测到走纸周期标志SETBRS0；选中1区工