51单片机原理入门教程.doc

构成:
CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储)、ROM(程序存储)、输入/输出设备(如:串行口、并行输出口等)。在单片机中,这些部份全被做到一块芯片中,所以称为单片(单芯片)机,有些单片机还集成了A/D,D/A等。一般用40脚封装,功能多一些单片机也有引脚比较多的,如68引脚,功能少的只有10多个或20多个引脚,甚至8只引脚。
MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系
MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称,包括8031,8051,8751,8032,8052,8752等, 8051是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在其基础上进行功能增减、改变而来,所以习惯用8051来称呼MCS51系列单片机。89C51由美国ATMEL公司开发生产。以下用89C51来完成实验。
 
基本概念
半导体存储器的分类
按功能分为只读存储器ROM(READ ONLY MEMORY)和随机存取存储器RAM(READ RANDOM MEMORY)
PROM,可编程存储器
EPROM,紫外线擦除的可编程只读存储器。擦除次数有限——几百次吧。
FLASH,闪速存储器,和EPROM类似,电学方法可以擦除,寿命长(几万到几十万次不等)。这里写不是指在正常工作条件下。不管是PROM、EPROM还是FLASH ROM的写都有特殊条件,一般用编程器来做,工作位置不能改写。

一、单片机的外部结构
89C51的芯片连线。
1、电源: 5V电源,正极接40引脚,负极(地)接20引脚。
2、振蒎电路:单片机是时序电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,单片机内部已集成了振荡器,使用晶体振荡器,接18、19脚。按图1接上晶振,电容。
3、复位引脚:复位电路
任何单片机在工作之前都要复位,只要在单片机的RST引脚上加上高电平,时间不少于5ms即可。
4、 EA引脚:EA引脚接到正电源端。至此,一个单片机就接好,通上电,单片机就开始工作了。
指令保存在单片机的只读存储器ROM中。
 LOOP: SETB ;(1)灯灭。LOOP为标号
LCALL DELAY ;(2)调用子程序指令延时
CLR ;(3)灯亮
LCALL DELAY ;(4)
AJMP LOOP ;(5)转移指令
DELAY: MOV R7,#250 ;(6)
D1: MOV R6,#250 ;(7)
D2: DJNZ R6,D2 ;(8)
DJNZ R7,D1 ;(9)
RET ;(10)
END ;(11)
LCALL为调用子程序指令。执行过程中遇到RET指令,就返回到LCALL指令下面的一条指令继续执行。标号DELAY到RET是延时程序, 程序最后一行是END,这不是一条指令,程序到此结束,称为“伪指令”。
符号Rn代表一个RAM单元,从指令MOV R7,#250中来分析,R7是接受者,250是被传递的数,传递者被省略了(大部份数据传递指令都会有传递者)。#说明250就是被传递者,而不是传递者。。DJNZ R7,D1(转去执行MOV R6,#250,同时R7中的值减1),最终DJNZ R6,D2被执行250*250次。
问题:如果在R6中放入0,会有什么样的结果。
0减1后变为FF,程序将不断循环至零。
二、时序分析:
计算机工作时,从ROM中取指令,然后执行,计算机访问一次存储器的时间,称之为一个机器周期,它包括12个时钟周期。设单片机工作于12M晶振,时钟周期是1/12(微秒)。它的一个机器周期是1微秒。MCS-51单片机的指令中,有些只要一个机器周期,有一些要
2个, 4个机器周期。如DJNZ指令是双周期指令。计算刚才的延时就是125毫秒。
练习:设计一个延时100毫秒的延时程序。
二、单片机内部结构分析:
Rn为工作寄存器。
MOV P1,#0FFH,要送的数(源)是0FFH,送达的地方(目的地)是P1寄存器。在数据传递类指令中,均将目的地写在指令后面,将源写在最后。
在单片机中另有一个区域RAM区(随机存取存储器),它可以将数据写进去。特别地,在MCS-51单片机中,将RAM中分出一块区域,称为工作寄存器区。
亮灭时间不同的程式;
MAIN: SETB ;(1)
MOV 30H,#255
LCALL DELAY ;
CLR ;(3)
MOV 30H,#200
LCALL DELAY ;(4)
AJMP MAIN;(5)
DELAY: MOV R7,30H(6)
D1: MOV R6,#250 ;(7)
D2: DJNZ R6,D