AT89C51单片机的概述
（1）AT89C51单片机的结构
AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大[3]。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
上图为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部分。
外时钟源外部事件计
数
外中断控制并行口串行通信
AT89C51 功能方块图
（2）AT89C51的管脚说明
ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式。AT89C51
单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 INT0（外部中断0）
P3.3 INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE 的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。
PSEN：外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件，应不接。
（3）振荡特性
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
（4）芯片擦除
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。
我们常见的单片机就是51系列，但是他们根据类型和特性不同分为好多种,此次设计我们选择了AT89C51单片机。MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称。INTEL 公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机。
89C51的特性像上面都罗列了，它的只读存储器即ROM是电可擦除的，也称为FLASHROM，这就方便了我们的使用，
实验报告内容 实验题目：P口输出实验 实验目的：通过实验了解P口做为输入输出方式使用时，CPU对P口的操作方式 实验要求：控制8个LED灯，完成从左到右然后再从右到左再从左到右依次的循序流水 实验器材：计算机和普中科技STC89C52单片机电路板 实验步骤/程序流程分析： 程序源代码： #include "reg52.h" #include
实验日期：2017.10.24
成绩评定： □优秀（100-90分） □良好（89-80分） □中等（79-70分） □及格（69-60分） □不及格（60-0分） 教师签名： 年月日
实验报告内容 实验要求：利用动态扫描和定时器0在数码管上显示出从200开始以1/10秒的速度往下递减直至100并保持此数，以此同时利用定时器1以500MS速度进 行流水灯从上至下移动，当数码管上数减到停止时LED灯全亮。 实验器材：计算机和普中科技STC89C52单片机电路板 实验步骤/程序流程分析： 程序源代码： #include
目录 目录 (1) 函数的使用和熟悉 (4) 实例3：用单片机控制第一个灯亮 (4) 实例4：用单片机控制一个灯闪烁：认识单片机的工作频率 (4) 实例5：将P1口状态分别送入P0、P2、P3口：认识I/O口的引脚功能 (5) 实例6：使用P3口流水点亮8位LED (5) 实例7：通过对P3口地址的操作流水点亮8位LED (6) 实例8：用不同数据类型控制灯闪烁时间 (7) 实例9：用P0口、P1 口分别显示加法和减法运算结果 (8) 实例10：用P0、P1口显示乘法运算结果 (9) 实例11：用P1、P0口显示除法运算结果 (9) 实例12：用自增运算控制P0口8位LED流水花样 (10) 实例13：用P0口显示逻辑"与"运算结果 (10) 实例14：用P0口显示条件运算结果 (11) 实例15：用P0口显示按位"异或"运算结果 (11) 实例16：用P0显示左移运算结果 (11) 实例17："万能逻辑电路"实验 (11) 实例18：用右移运算流水点亮P1口8位LED (12) 实例19：用if语句控制P0口8位LED的流水方向 (13) 实例20：用swtich语句的控制P0口8位LED的点亮状态 (13) 实例21：用for语句控制蜂鸣器鸣笛次数 (14) 实例22：用while语句控制LED (15) 实例23：用do-while语句控制P0口8位LED流水点亮 (16) 实例24：用字符型数组控制P0口8位LED流水点亮 (17) 实例25：用P0口显示字符串常量 (18) 实例26：用P0 口显示指针运算结果 (19) 实例27：用指针数组控制P0口8位LED流水点亮 (19) 实例28：用数组的指针控制P0 口8 位LED流水点亮 (20) 实例29：用P0 、P1口显示整型函数返回值 (21) 实例30：用有参函数控制P0口8位LED流水速度 (22) 实例31：用数组作函数参数控制流水花样 (22) 实例32：用指针作函数参数控制P0口8位LED流水点亮 (23) 实例33：用函数型指针控制P1口灯花样 (25) 实例34：用指针数组作为函数的参数显示多个字符串 (26) 实例35：字符函数ctype.h应用举例 (27) 实例36：内部函数intrins.h应用举例 (27) 实例37：标准函数stdlib.h应用举例 (28) 实例38：字符串函数string.h应用举例 (29) 实例39：宏定义应用举例2 (29) 实例40：宏定义应用举例2 (29) 实例41：宏定义应用举例3 (30)
目录 实验一系统认识实验 (2) 实验二多字节加、减运算实验 (3) 实验三多字节乘、除法运算实验 (4) 实验四代码转换实验 (5) 实验五布尔操作实验 (6) 实验六中断系统实验 (7) 实验七定时器/计数器实验 (9) 实验八串行通讯接口实验 (12) 实验九串并转换实验 (16) 实验十存储器扩展实验 (18) 实验十一8155键盘及显示接口实验 (20) 实验十二ADC0809（模/数转换） (24) 实验十三 DAC0832（数/模转换） (26) 实验十四步进电机实验 (29) 实验十五直流电机调速控制实验 (32) 附录Windows版Wmd51 3.0使用说明 (34)
实验一系统认识实验 一．实验目的和要求 1．学习和掌握本实验系统的基本操作； 2．总结汇编程序的形成和调试过程； 3．掌握循环程序的设计； 4．画出程序流程图，编制程序并上机调试通过。 二．实验内容 1．软件延时 若系统时钟为6MHZ，要求实现每隔250毫秒将P1.0口取反。 2．无符号数加法 计算N个数据的和，即Y=∑Xi (i=1--6)。若六个数据放在片 内RAM的50H——55H地址单元中，求和的结果Y放在内部RAM的03H（高位）、04H （低位）地址单元中。 1）．32H+41H+01H+56H+11H+03H 2）．95H+01H+02H+44H+48H+12H 3）．54H+0F6H+1BH+20H+04H+0C1H 3．数据排序 将内部RAM地址单元30H—3FH中的16个数据按小到大的顺序重新排序。
实验二多字节加、减运算实验 一．实验目的和要求 1．掌握多字节数的加、减法运算； 2．进一步熟悉实验系统的使用方法； 3．进一步熟悉汇编程序的调试过程； 4．画出程序流程图，编制程序并上机调试通过。 二．实验内容 1．多字节无符号数的加法 2．多字节无符号数减法 入口：被减数低字节地址在R0，减数低字节数地址在R1，字节数在R2； 出口：差的低字节地址在R0。字节数在R3。 3．多字节十进制BCD码减法 入口：被减数低字节地址在R1，减数低字节地址在R0，字节数在R2。 出口：差（补码）的低字节地址在R0，字节数在R3（07H为符号位。“0”为正，“1”为负）。
实验一KEIL 51软件实验 实验目的： 1、掌握KEIL集成开发环境的使用 2、掌握算术运算程序 实验设备：计算机、KEIL51软件 实验内容： 编程实现把片人RAM30H单元和40H单元两个16字节数相加，结果放于30H单元开始的位置处。在KEIL51编译、连接、仿真调试。 实验步骤： 一、运行KEIL51软件，出现图1所示KEIL 51主界面。 图1 KEIL 51主界面 首先用Project菜单下的New Project命令建立项目文件，过程如下。 (1) 选择Project菜单下的New Project命令，弹出如图2所示的Create new Project对话框。 图2 Create New Project对话框 (2) 在Create New Project对话框中选择新建项目文件的位置（最好一个项目建立一个文件夹如E：\project）， 输入新建项目文件的名称，例如，项目文件名为example，单击【保存】按钮将弹出如图3所示的Select Device for Target ‘Target 1’对话框，用户可以根据使用情况选择单片机型号。Keil uVision2 IDE几乎支
持所有的51核心的单片机，并以列表的形式给出。选中芯片后，在右边的描述框中将同时显示选中的芯片的相关信息以供用户参考。 图3 Select Device for Target ‘Target 1’对话框 (3) 这里选择atmel公司的AT89c51。单击【确定】按钮，这时弹出如图4所示的Copy Standard 8051 Startup Code to Project Folder and Add File to Project确认框，C语言开发选择【是】，汇编语言开发选择【否】。 单击后，项目文件就创建好了。项目文件创建后，在主界面的左侧的项目窗口可以看到项目文件的内容。 这时只有一个框架，紧接着需向项目文件中添加程序文件内容。 图4 Copy Standard 8051 Startup Code to Project Folder and Add File to Project确认框 二、给项目添加程序文件 当项目文件建立好后，就可以给项目文件加入程序文件了，Keil uVision2支持C语言程序，也支持汇编语言程序。这些程序文件可以是已经建立好了的程序文件，也可以是新建的程序文件，这里我们新建的汇编程序文件后再添加。 (1) 选择文件菜单上的new命令，出现新建文本窗口，如图5所示。
51 单片机实用程序库 4.1 流水灯 程序介绍：利用P1 口通过一定延时轮流产生低电平 输出，以达到发光二极管轮流亮的效果。实际应用中例如：广告灯箱彩灯、霓虹灯闪烁。 程序实例（LAMP.ASM） ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: 9 MOV A,#00H MOV P1,A ;灭所有的灯 MOV A,#11111110B MAIN1: MOV P1,A ;开最左边的灯 ACALL DELAY ;延时 RL A ;将开的灯向右边移 AJMP MAIN ;循环 DELAY: MOV 30H,#0FFH D1: MOV 31H,#0FFH D2: DJNZ 31H,D2 DJNZ 30H,D1 RET END 4.2 方波输出 程序介绍：P1.0 口输出高电平，延时后再输出低电 平，循环输出产生方波。实际应用中例如：波形发生器。 程序实例（FAN.ASM）： ORG 0000H MAIN: ;直接利用P1.0 口产生高低电平地形成方波////////////// ACALL DELAY SETB P1.0 ACALL DELAY 10 CLR P1.0 AJMP MAIN ;////////////////////////////////////////////////// DELAY: MOV R1,#0FFH DJNZ R1,$ RET
五、定时器功能实例 5.1 定时1 秒报警 程序介绍：定时器1 每隔1 秒钟将p1.o 的输出状态改变1 次，以达到定时报警的目的。实际应用例如：定时报警器。程序实例（DIN1.ASM）： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP DIN0 ;定时器0 入口 MAIN: TFLA G EQU 34H ;时间秒标志，判是否到50 个 0.2 秒，即50*0.2=1 秒 MOV TMOD,#00000001B;定时器0 工作于方式 1 MOV TL0,#0AFH MOV TH0,#3CH ;设定时时间为0.05 秒，定时 20 次则一秒 11 SETB EA ;开总中断 SETB ET0 ;开定时器0 中断允许 SETB TR0 ;开定时0 运行 SETB P1.0 LOOP: AJMP LOOP DIN0: ;是否到一秒//////////////////////////////////////// INCC: INC TFLAG MOV A,TFLAG CJNE A,#20,RE MOV TFLAG,#00H CPL P1.0 ;////////////////////////////////////////////////// RE: MOV TL0,#0AFH MOV TH0,#3CH ;设定时时间为0.05 秒，定时 20 次则一秒 RETI END 5.2 频率输出公式 介绍：f=1/t s51 使用12M 晶振，一个周期是1 微秒使用定时器1 工作于方式0，最大值为65535，以产生200HZ 的频率为例： 200=1/t:推出t=0.005 秒，即5000 微秒,即一个高电
单片机原理与接口技术实验讲义 目录 第一章开发环境安装使用说明 (3) 第二章基于51单片机系统资源实验 (12)
实验1 IO开关量输入实验 (12) 实验2 IO输出驱动继电器（或光电隔离器）实验 (13) 实验3 IO输入/输出---半导体温度传感器DS18B20实验 (14) 实验4 外部中断----脉冲计数实验 (15) 实验5 计数器实验 (16) 实验6 秒时钟发生器实验 (17) 实验7 PC机串口通讯实验 (18) 实验8 RS485通讯实验 (19) 实验9 PWM发生器（模拟）实验 (20) 实验10 蜂鸣器实验 (21) 第一章开发环境安装使用说明 一、KeilC51集成开发环境的安装 1.Keil u Vision2的安装步骤如下
将安装文件拷贝到电脑根目录下，然后双击图标，如图1-1所示：注意：去掉属性里的只读选项。 图1-1 启动安装环境对话框 2.选择Eval Version。然后一直next直至安装完成，如图1-2所示： 二．在Keil uVision2中新建一个工程以及工程配置 1.打开Keil C环境，如图1-3所示。
图1-3打开工程对话框 2.新建工程或打开工程文件：在主菜单上选“Project”项，在下拉列表中选择“New Project”新建工程，浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件。或在下拉列表中选择“Open project”打开已有的工程文件。如 图1-4所示： 图1-4 新建工程 3.环境设置：新建工程文件后，在工具栏中选择如下图选项设置调试参数及运行环境，或从主菜单“Project”项中 选择“Options for Target ‘Target1’”，打开如下图1-5设置窗口。
单片机经典教程 目录
第一课 第二课 第三课 第四课 第五课 第六课 第七课 第八课 第九课 第十课 第十一课 第十二课 第十三课 第十四课 第十五课 第十六课 第十七课 第十八课 第十九课 第二十课 第二十一课 第二十二课 第二十三课 第二十四课 单片机的概述 单片机的硬件结构与开发过程 单片机的内部结构 一 半导体存储器 单片机的内部结构 二 工作寄存器 单片机的内部结构 三 时序与时钟 单片机的内部结构 四 并行口 单片机的内部结构 五 数据与地址 单片机的内部结构 六 特殊功能存储器 单片机的工作方式 单片机的寻址 单片机的指令 一 数据传递类指令 单片机的指令 二 数据传递类指令 单片机的指令 三 算术逻辑运算类指令 单片机的指令 四 控制转移类指令 单片机的指令 五 位及位操作指令 单片机的程序设计方法 单片机的定时 计数器 单片机的中断系统 单片机的定时/中断实验 一 单片机的定时/中断实验 二 键盘接口及编程方法 一 独立式按键 键盘接口及编程方法 二 矩阵式按键 单片机显示器接口及编程方法 数码管的静态扫描与编程方法 6 9 11 15 18 20 24 27 29 32 35 38 42 47 51 55 64 68 73 78 81 87 90 94
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第一课 单片机的概述
因为我们的主要课程是单片机的应用 本来不想讲解单片机的历史与发展 这话说现状更确切 些 但为了兼顾大多数朋友 我还是简单的介绍一下这方面的相关知识 一 单片机的由来 单片机 专业名称—Micro Controller Unit(微控制器件) 它是由大名鼎鼎的 INTEL 公司发明的 最早的系列是 MCS-48 后来有了 MCS-51 我们经常说的 51 系列单片机就是 MCS-51 micro controller system 它是一种 8 位的单片机 8 位是什么意思 我们以后再讲 后来 INTEL 公司把它的核心技术转让给了世界上很多的小公司 不过 再小也有几个亿的销售/ 年哦 所以世界上就有许多公司生产 51 系列兼容单片机 比如飞利浦的 87LPC 系列 华邦的 W78 系列 达拉斯的 DS87 系列 现代的 GSM97 系列等等 目前在我国比较流行的就是美国 ATMEL 公司的 89C51 它是一种带 Flash ROM 的单片机 至于什么是 Flash ROM 我在这儿先不作介绍 等以后大家学到相 关的知识时自然就会明白 我们的讲座就是以该型号的单片机来作实验的 讲到这里 也许有的人会 问 我平时在各种书上看到全是讲解 8031 8051 等型号的单片机 它们又有什么不同呢 其实它们同 属于一个系列 只是 89C51 的单片机更新型一点(事实上,89C51 目前正在用 89S51 代替 我们的实验系 统采用就是 89S52 的 兼容 89C52) 这里随便说一下 目前国内的单片机教材都是以 8051 为蓝本的 尽管其内核也是 51 系列的 但毕竟 8051 的单片机已经属于淘汰产品 在市场上也很少见到了 所以由 此感叹 国内的高等教育是如此的跟不上时代的发展需要 这话可能会引起很多人的不满,所以大家别 说是我讲的哦 二 主要单片机的分类 接着上面的话题 再给大家介绍一下我们经常在各种刊物上看到的 AVR 系列和 PIC 系列单片机是 怎么回事 以便让大家对单片机的发展有一个较全面的认识 在没有学习单片机之前 这是一个令很多 初学者非常困惑的问题 这么多的单片机我该先学哪一种呢 AVR 系列单片机也是 ATMEL 公司生产的一种 8 位单片机 它采用的是一种叫 RISC 精简指令集单 片机 的结构 所以它的技术和 51 系列有所不同 开发设备也和 51 系列是不通用的 它的一条指令的 运行速度可以达到纳秒级 即每秒 1000000000 次 是 8 位单片机中的高端产品 由于它的出色性能 目前应用范围越来越广 大有取代 51 系列的趋势 所以学完了 51 系列的 看来必须学会 AVR 的才行 可叹知识爆炸 人生苦短 说完了 AVR 的 再来说说另一种--PIC 系列单片机 它是美国 MICROCHIP 公 司 唉 又是老美 叫微芯公司的生产的另一种 8 位单片机 它采用的也是 RISC 的指令集 它的指令 系统和开发工具与 51 系列更是不同 但由于它的低价格和出色性能 目前国内使用的人越来越多 国 内也有很多的公司在推广它 不过它的影响力远没有 51 系列的大 所以作为初学者 51 系列当然是首 选 以上几种只是比较多见的系列 其实世界上还有许多的公司生产各种各样的单片机 比如 MOTOROLA 的 MC68H 系列 老牌的单片机 TI 的 MSP430C 系列 极低功耗的单片机 德国的西门子 SIEMENS 等等 它们都有各自的结构体系 并不与 51 系列兼容 为了不搞大家的脑筋 这里就不介绍了 等大 家入了门以后自己去研究它吧 我们还是回来了解一下 51 系列单片机到底是个什么东西 它有那些部 分组成 请接着往下看 三 单片机的结构及组成 单片机到底是一种什么 DD 它究竟能做什么呢 其实它就是一种能进行数学和逻辑运算 根据不 同使用对象完成不同控制任务的面向控制而设计的集成电路 此话好象有点绕口 没关系 大家都应该 知道我们经常使用的电脑吧 在电脑上 我们可以用不同的软件在相同的硬件上实现不同的工作 比如 我们用 WORD 可以打字 用 PROTEL 可以设计图纸等等 单片机其实也是如此 同样的芯片可以根据我们 不同的要求做出截然不同的产品 只不过电脑是面向应用的 而单片机是面向控制的 比如控制一个指
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1．闪烁灯 1．实验任务 如图4.1.1所示：在P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2秒。 2．电路原理图 图4.1.1 3．系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。 4．程序设计内容 （1）．延时程序的设计方法 作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要 求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在 执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程 序是如何设计呢？下面具体介绍其原理：
如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机器周期为1微秒机器周期微秒 MOV R6,#20 2个 2 D1: MOV R7,#248 2个 2 2＋2×248＝498 20× DJNZ R7,$ 2个2×248 (498 DJNZ R6,D1 2个2×20＝40 10002 因此，上面的延时程序时间为10.002ms。 由以上可知，当R6＝10、R7＝248时，延时5ms，R6＝20、R7＝248时， 延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求0.2秒＝200ms， 10ms×R5＝200ms，则R5＝20，延时子程序如下： DELAY: MOV R5,#20 D1: MOV R6,#20 D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET （2）．输出控制 如图1所示，当P1.0端口输出高电平，即P1.0＝1时，根据发光二极管 的单向导电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当P1.0端口输出低电平， 即P1.0＝0时，发光二极管L1亮；我们可以使用SETB P1.0指令使P1.0 端口输出高电平，使用CLR P1.0指令使P1.0端口输出低电平。 5．程序框图 如图4.1.2所示
第一章认识51系列单片机存储空间 计算机的应用是一个系统，这个系统应由两部分组成――硬件和软件。硬件是指具体的元器件、电路等，软件则是指程序和数据。如果説硬件是计算机应用系统的基础的话，那么软件则是计算机应用系统的灵魂。计算机原理告诉我们程序和数据是被“装载”在计算机存储器中的，从某种意义上讲，认识一个计算机的存储器系统是开发软件所必须的。 为了全面认识51系列单片机的存储空间，本章列出四个实训单元。在进行完本章列出的四个实训单元后，要求读者应全面了解51系列单片机的程序存储器（ROM）、片内随机存储器（片内RAM）和片外随机存储器（片外RAM）空间的范围、用途和使用方法等。 1.1认识51系列单片机的程序存储器（ROM） 第一部分教学要求 一、目的要求 1.认识51系列单片机的程序存储器（ROM）的空间范围； 2.认识汇编指令编码在ROM中存储形式； 3.掌握指令编码和指令编码所在地址的概念； 4.了解51系列单片机的程序存储器（ROM）固定地址的用途。 二、实训平台 1.PC机，台/人； 2.伟福V 3.2版仿真软件或其它51系列单片机仿真软件 四、成绩评定 （注：成绩评定等级：优良、及格、不及格） 第二部分教学内容 一、预备知识 1.ROM存储器 ROM(Real Only Memory)即只读存储器之意，其特点是在计算机正常运行的情况下CPU对ROM 存储器只能进行读操作且断电后信息不会丢失，通常用来存储固定不变的程序和数据，如引导程序、
基本输入输出系统程序等。ROM按其性能可分为以下几类： (1)掩模工艺ROM 它是由芯片制造厂根据ROM要求存储的信息，制造成固定的半导体掩模版生产的。一旦制出成品后，其存储的信息只能读出，不能改变。这种ROM适用于存储固定不变的程序和数据，批量生产时，成本较低。 (2)可一次编程PROM 允许用户对ROM进行一次编程。 (3)可擦除的EPROM 允许用户对ROM进行多次编程，即可擦除。按擦除的方法不同，可分为紫外线擦除的可擦除可编程序只读存储器EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)和电擦除的电可擦除编程序只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)。 (4)Flash存储器 Flash存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型不挥发性半导体存储器，它结合了以往EPROM结构简单、密度高和EEPROM在系统的电可擦除性的一些优点，实现了高密度、低成本和高可靠性。Flash存储器和传统存储器的最大区别在于它是按块(Sector)擦除，按位编程，从而实现了快闪擦除的高速度。目前它广泛应用于PCBIOS、数字蜂窝电话、汽车领域和微控制器等许多领域。 EPROM、EEPROM、Flash存储器需通过专用的编程器将程序和数据写入其中。 2.51系列单片机ROM空间 由于5l系列单片机的程序计数器PC是16位的，所以能寻址64KB的程序存储器地址范围。允许用户程序调用或转向64KB的任何存储单元。在5l系列单片机中根据不同的型号，其程序存储器的形式也有所不同。例如：8051单片机在芯片内部设置了4 KB掩模版的ROM， 8751单片机在芯片内部设置了4 KB的EPROM，89C52单片机在芯片内部设置了8 KB的Flash存储器,而8031单片机在芯片内部没有设置程序存储器，需要在单片机外部配置EPROM。 51系列单片机的EA引脚为访问内部或外部程序存储器的选择端。接高电平时，CPU将首先访问内部存储器，当指令地址超过内部存储器的最大地址时，自动转向片外ROM去取指令。当EA引脚接低电平时(接地)，CPU只能访问外部程序存储器。对于8031单片机，由于其内部无程序存储器，故只能采用这种接法。 51系列单片机程序存储器的地址从0000H开始编址。程序存储器低端的一些地址被固定地用作特定程序的入口地址： 0000H 0000H：单片机复位后的程序入口地址； 0001H 0003H：外部中断0的中断服务程序入口地址； 000BH：定时器0的中断服务程序入口地址； : : 0013H：外部中断l的中断服务程序入口地址； : : 001BH：定时器1的中断服务程序入口地址； 0023H：串行端口的中断服务程序入口地址； 002BH：定时器2的中断服务程序入口地址。 FFFFH 图 1.1 ROM空间示意编程时，通常在这些入口地址开始的2、3个单元中，放入一条转移指令，以使相应的服务与实际分配的程序存储器区域中的程序段相对应(仅在中断服务程序较短时，才可以将中断服务程序直接放在相应的入口地址开始的几个单元中)。 3.源程序汇编与程序定位伪指令 将汇编语言源程序转换为计算机能执行的机器码形式的目标程序的过程叫汇编。汇编常用的方法有两种：一是手工汇编，二是利用计算机汇编。
原作：平凡的单片机
1、何谓单片机一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。 天！PC中的CPU一块就要卖几千块钱，这么多东西做在一起，还不得买个天价！再说这块芯片也得非常大了。不，价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，体积也不大，一般用40脚封装，当然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，有的甚至只8只引脚。为什么会这样呢？功能有强弱，打个比方，市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱，可是有的一台功放机就要卖好几千。另外这种芯片的生产量很大，技术也很成熟，51系列的单片机已经做了十几年，所以价格就低了。既然如此，单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？话不能这样说，实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能，一个控制电冰箱温度的计算机难道要用PIII？应用的关键是看是否够用，是否有很好的性能价格比。所以8051出来十多年，依然没有被淘汰，还在不断的发展中。 2、MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系我们平常老是讲8051，又有什么8031，现在又有89C51，它们之间究竟是什么关系? MCS51是指由美国INTEL公司（对了，就是大名鼎鼎的INTEL）生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。INTEL 公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL 公司开发生产的。以后我们将用89C51来完成一系列的实验。 一、单片机的外部结构 拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线，我们用的一块称之为89C51的芯片，下面我们就看一下如何给它连线。1、电源：这当然是必不可少的了。单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。2、振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。只要买来晶振，电容，连上就可以了，按图1接上即可。3、复位引脚：按图1中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。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。 我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管LED，显然，这个LED必须要和单片机的某个引脚相连，否则单片机就没法控制它了，那么和哪个引脚相连呢？单片机上除了刚才用掉的5个引脚，还有35个，我们将这个LED和1脚相连。（见图1，其中R1是限流电阻） 按照这个图的接法，当1脚是高电平时，LED不亮，只有1脚是低电平时，LED才发亮。因此要1脚我们要能够控制，也就是说，我们要能够让1引脚按要求变为高或低电平。即然我们要控制1脚，就得给它起个名字，总不能就叫它一脚吧？叫它什么名字呢？设计51芯片的INTEL公司已经起好了，就叫它P1.0，这是规定，不可以由我们来更改。
LJMP START ORG 000BH INC 20H ;中断服务,中断计数器加1 MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中断RETI START: MOV SP,#50H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0EFH MOV TMOD,#01H MOV IE,#82H MUSIC0: NOP MOV DPTR,#DAT ;表头地址送DPTR MOV 20H,#00H ;中断计数器清0 MUSIC1: NOP CLR A MOVC A,@A+DPTR ;查表取代码 JZ END0 ;是00H,则结束 CJNE A,#0FFH,MUSIC5 LJMP MUSIC3 MUSIC5:NOP MOV R6,A INC DPTR MOV A,#0 MOVC A,@A+DPTR MOV R7,A SETB TR0 MUSIC2:NOP CPL P3.2 MOV A,R6 MOV R3,A LCALL DEL MOV A,R7 CJNE A,20H,MUSIC2 MOV 20H,#00H INC DPTR LJMP MUSIC1 MUSIC3:NOP CLR TR0 MOV R2,#0DH
MOV R2,#0FFH LCALL DEL DJNZ R2,MUSIC4 INC DPTR LJMP MUSIC1 END0:NOP MOV R2,#0FFH MUSIC6:MOV R3,#00H LJMP MUSIC0 DEL:NOP DEL3:MOV R4,#02H DEL4:NOP DJNZ R4,DEL4 NOP DJNZ R3,DEL3 RET NOP DAT: DB 18H, 30H, 1CH, 10H DB 20H, 40H, 1CH, 10H DB 18H, 10H, 20H, 10H DB 1CH, 10H, 18H, 40H DB 1CH, 20H, 20H, 20H DB 1CH, 20H, 18H, 20H DB 20H, 80H, 0FFH, 20H DB 30H, 1CH, 10H , 18H DB 20H, 15H, 20H , 1CH DB 20H, 20H, 20H , 26H DB 40H, 20H , 20H , 2BH DB 20H, 26H, 20H , 20H DB 20H, 30H , 80H , 0FFH DB 20H, 20H, 1CH , 10H DB 18H, 10H, 20H , 20H DB 26H, 20H , 2BH , 20H DB 30H, 20H , 2BH , 40H DB 20H, 20H , 1CH , 10H DB 18H, 10H, 20H, 20H DB 26H, 20H , 2BH, 20H DB 30H, 20H, 2BH , 40H DB 20H, 30H, 1CH , 10H DB 18H, 20H , 15H , 20H DB 1CH, 20H , 20H , 20H DB 26H, 40H, 20H , 20H
实验一8051简单编程与调试实验目的 通过简单小程序的输入和调试，熟悉并掌握Keil 的使用。学会Proteus与Keil的整合调试。 实验基本要求 建立三个项目，分别输入存储块清零、二进制BCD码及二进制ASCII码转换的汇编源程序，并进行仿真调试。画出实验程序的流程框图。 实验步骤 采用Keil Cx51 开发8051单片机应用程序一般需要经过下面几个步骤： 1、在 Vision2集成开发环境中创建一个新项目（Project），并为该项目选定合适的单片机CPU器件。 在菜单栏中选择“Project”→“New Project”，弹出“Create New Project”对话框，选择目标路径，在“文件名”栏中输入项目名后，单击“保存（S）”按钮，弹出“Selecte Device for Target”对话窗口。在此对话窗口的“Data base”栏中，单击“Atmel”前面的“+”号，或者直接双击“Atmel”，在其子类中选择“AT89C51”，确定CPU类型。如图所示。 点击“确定”按钮后，弹出如下的对话框
如果是进行汇编语言编程选择“否”。 2、利用μVision2的文件编辑器编写C语言（或汇编语言）源程序文件，并将文件添加到项目中去。一个项目可以包含多个文件，除源程序文件外还可以有库文件或文本说明文件。 在μVision2的菜单栏中选择“File”→“New”命令，新建文档，然后在菜单栏中选择“File”→“Save”命令，保存此文档，这时会弹出“Save As”对话窗口，在“文件名（N）”一栏中，为此文本命名，注意要填写扩展名“.asm”。单击“保存（S）”按钮，这样在编写汇编代码时，Keil会自动识别汇编语言的关键字，并以不同的颜色显示，以减少输入代码时出现的语法错误。程序编写完后，再次保存。 在Keil中“Project Workspace”子窗口中，单击“Target 1”前面的“+”号，展开此目录。在“Source Group 1”文件夹上单击鼠标右键，在右键菜单中选择“Add File to ‘Group Source 1’”，弹出“Add File to Group”对话窗口，在此对话窗口的“文件类型”栏中，选择“Asm Source File”，并找到刚才编写的.asm文件，双击此文件，将其添加到Source Group 中，此时“Project Workspace”子窗口如图所示。
51单片机开发板 51单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对51单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生51单片机开发板。实践表时，8位的单片机仍然占据着市场百分之八十的份量。
功能介绍： 1、8个LED灯，可以练习基本单片机IO操作，在其他程序中可以做指示灯使用。 2、2个四联8段数码管，显示温度数据，HELLO欢迎词、时钟等。 3、高亮8*8点阵，如练习数字，字母，图片显示，或者小游戏的开发如贪吃蛇等。 4、4个独立按键，可以配置为中断键盘，为程序的按键扫描节省更多的时间。 5、8个AD按键，主要设计为游戏开发如推箱子等，去掉了矩阵键盘，AD 键盘在实际中的应用相当广泛，如电视机加减搜台等都是采用AD键盘，一根AD线可以扩展几百个按键，更接近工程。 6、PCF8591具有AD/DA功能，其采用IIC总线协议，可练习IIC总线的操作。 7、DS18B20:单线多点检测支持。 8、光敏电阻测试光线强度，感受白天黑夜的区别。 9、FM收音机：能接收80M到110MHz之间的FM频段。可实现自动搜台和手动搜台。 10、DS1302时钟芯片提供实时时钟，带3V电池，在掉电的情况下，时钟仍然可以继续运行。 11、可读写SD卡文件系统，保存数据显示到TFT液晶屏等。 12、继电器可以控制高电压的设备，高压危险，请小心使用。 13、直流电机接口，控制直流电机。 14、步进电机接口，控制步进电机运行。 15、蜂鸣器，可以做电子琴、音乐发声等。 16、74HC595芯片练习串行转并行数据扩展。 17、74HC573锁存扩展芯片，可以扩展接口。
《单片机原理与应用》 实验指导书 注意： 1、做实验前必须预习 2、带教材和实验指导书 理工大学
自动化学院自动化系 实验仪的使用 本实例是仿真INTEL的8031单片机，来循环点亮P1口的发光二极管（低电平有效）。程序是用汇编语言来编写。下面介绍相应的操作步骤： 1、运行桌面“星研集成软件”，画面如下： 2、建立源文件 执行[主菜单? 文件? 新建]，（或者点击图标）打开窗口。 选择存放源文件的目录，输入文件名，注意：一定要输入文件名后缀。对源文件编译、连接、生成代码文件时，系统会根据不同的扩展名启动相应的编译软件。比如：.ASM文件，使用A51来对它编译。本实例文件名为xunhuan.asm。窗口如下：
按“确定”即可。然后即出现文件编辑窗口： 输入源程序，参照实验一源程序。 这样一个源文件就建立好了。 3.编译、连接文件 首先选择一个源文件，然后可以编译、连接文件了。对文件编译，如果没有错误，再与库文件连接，生成代码文件（DOB、HEX文件）。编译、连接文件的方法有如下二种：（1）使用[ 主菜单? 项目? 编译、连接]或[主菜单? 项目? 重新编译、连接]”。（2）点击图标或来“编译、连接”或“重新编译连接”。编译、连接过程中产生的信息显示在信息窗的“建立”视中。编译没有错误的信息如下： 若有错误则出现如下信息框： 有错误、警告信息，用鼠标左键双击错误、警告信息或将光标移到错误、警告信息上，回车，系统自动打开对应的出错文件，并定位于出错行上。 这时用户可以作相应的修改，直到编译、连接文件通过。 4．调试 编译、连接正确后，可以开始调试程序。进入调试状态方法有： a)执行[ 主菜单? 运行? 进入调试状态] b)点击工具条的进入后的窗口如下：
《单片机原理》实验指导书 计算机科学与技术系2012年8月
目录 第一部分单片机仿真实验 (1) 实验一：流水灯实验 (1) 实验二：中断实验 (4) 实验三：定时器中断实验 (6) 实验四：串行口实验 (9) 实验五：矩阵式键盘输入识别 (13) 实验六：LCD循环显示设计 (19) 第二部分单片机硬件实验............................错误！未定义书签。第一章试验箱系统概述 ...................................错误！未定义书签。 一、系统地址分配........................................... 错误！未定义书签。 二、系统接口定义........................................... 错误！未定义书签。 三、通用电路简介........................................... 错误！未定义书签。第二章实验指导...............................................错误！未定义书签。实验七P1口亮灯和P1口加法器实验........... 错误！未定义书签。实验八简单I/O口扩展（选作）.................. 错误！未定义书签。实验九8255控制交通灯................................ 错误！未定义书签。实验十128*64LCD液晶显示 .......................... 错误！未定义书签。
第一部分单片机仿真实验 实验一：流水灯实验 一、实验目的： 通过对P3口地址的操作控制8位LED流水点亮，从而认识单片机的存储器。 二、实验原理图 实验参考电路图如下： 三、参考实验程序 //流水灯实验 #include