技能训练3单片机指令的执行.ppt

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1、技能实训 3 单片机指令的执行 实训内容介绍 硬件 软件 相关的知识点 指令系统 存储器配置 程序结构 程序讲解 练习 实训 3 简介 利用单片机的输出端口控制 LED发光管的亮灭，只 要修改程序就可以让发光管产生各式各样的彩灯变 化组合。 P 2 4 P 2 0 P 2 1 P 2 2 P 2 5 P 2 0 P 2 1 P 2 2 P 2 3 P 2 4 P 2 5 P 2 6 P 2 7 P 2 6 P 2 7 P 2 3 X T A L 2 18 X T A L 1 19 A L E 30 EA 31 P S E N 29 RS T 9 P 0 .0 /A D 0 39 P 0 .1

2、/A D 1 38 P 0 .2 /A D 2 37 P 0 .3 /A D 3 36 P 0 .4 /A D 4 35 P 0 .5 /A D 5 34 P 0 .6 /A D 6 33 P 0 .7 /A D 7 32 P 1 .0 /T 2 1 P 1 .1 /T 2 E X 2 P 1 . 2 3 P 1 . 3 4 P 1 . 4 5 P 1 . 5 6 P 1 . 6 7 P 1 . 7 8 P 3 .0 /R X D 10 P 3 .1 /T X D 11 P 3 .2 /I NT 0 12 P 3 .3 /I NT 1 13 P 3 .4 /T 0 14 P 3 .7 / R

3、D 17 P 3 . 6 / W R 16 P 3 .5 /T 1 15 P 2 .7 /A 1 5 28 P 2 .0 / A 8 21 P 2 .1 / A 9 22 P 2 .2 /A 1 0 23 P 2 .3 /A 1 1 24 P 2 .4 /A 1 2 25 P 2 .5 /A 1 3 26 P 2 .6 /A 1 4 27 U1 S T C 8 9 C 5 2 X1 1 2 M H z C1 3 0 p F C2 3 0 p F V C C C3 1 0 4 R0 1 0 k V C C D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 R1 5 0 0 R2 5 0 0 R3

4、5 0 0 R4 5 0 0 R5 5 0 0 R6 5 0 0 R7 5 0 0 R8 5 0 0 V C C 程序基本结构 延时程序 程序的实现 ORG 0000H MAIN: MOV A, #0FEH LOOP1: MOV P2,A ;发送到 P2口 RL A ;左移指令 CALL DELAY ;调用软件延时子程序 LJMP LOOP1 ;反复执行 执行的效果 延时程序 代码尽可能短 CPU执行时间 延时程序代码 ORG 0100H DELAY: MOV R5,#5 ;(R5)=5 DEL01: MOV R6,#200 ;(R6)=100 DEL02: MOV R7,#250 ;(R7)

5、=250 DEL03: DJNZ R7,DEL03 ;(5*200*250)*2*12*1/12MHz=0.5S DJNZ R6,DEL02 DJNZ R5,DEL01 RET 知识点 1： 3.2 单片机运行的基本特点 MCS-51系统单片机的一个机器周期由 12 个时钟振荡周期构成。假设时钟振荡电 路采用 12MHz的晶振，则： 时钟频率 fosc = 12MHz 时钟周期 Tosc = 1/fosc = 1/12MHz 机器周期 Tm=12*Tosc = 12/12MHz = 1us 指令周期指执行一条指令所需要的时间 知识点 2： 3.3 单片机指令及其周期 MCS-51系列单片机指令

6、系统共有指令 111条，分为五大类： 数据传送类指令 (29条 )； 算术运算类指令 (24条 )； 逻辑运算与移位类指令 (24条 )； 控制转移类指令 (17条 )； 位操作类指令 (17条 )。 要在使用时熟悉，不可能一下子熟悉。 知识点 3： 3.4 单片机存储器配置 单片机应用必须熟悉单片机内部有哪些资源， 单片机最重要的资源是存储器。 内 部 = 1 EA 内 部 E A = 1 专 用 寄 存 器 通 用 0 0 H 7 F H 8 0 H F F H 通 用 0 0 0 0 H F F F F H 外 部 数 据 存 储 器 内 部 数 据 存 储 器 程 序 存 储 器 0

7、0 0 0 H 0 F F F H 0 0 0 0 H 0 F F F H 外 部 1 0 0 0 H F F F F H 知识点 4： 3.5程序的典型结构 程序是由指令构成，按指令执行的顺序， 可以把程序的基本结构分为顺序程序、 分支程序、循环程序。 这三种基本的程序结构构成了各种更复 杂的程序。 正确熟练使用三种程序结构是编写程序 的基础之一。 更详细的知识点 2： 3.3.1数据传送类指令 使用最多的指令；三个区域之间进行操作 R n A + D P T R A + P C R i A # d a t a D P T R P C d i r e c t 程 序 存 储 器 外 部 数

8、据 存 储 器 操 作 码 ： M O V 操 作 码 ： M O V C 操 作 码 ： M O V X 实例：初始化存储器数据 ORG 0100H DELAY: MOV R5,#5 ;(R5)=5 DEL01: MOV R6,#200 ;(R6)=100 DEL02: MOV R7,#250 ;(R7)=250 DEL03: DJNZ R7,DEL03 ;(5*200*250)*2*12*1/12MHz=0.5S DJNZ R6,DEL02 DJNZ R5,DEL01 RET 延时程序代码 实例：初始化存储器数据 ORG 0000H MAIN: MOV A, #0FEH LOOP1: MO

9、V P2,A ;发送到 P2口 RL A ;左移指令 CALL DELAY ;调用软件延时子程序 LJMP LOOP1 ;反复执行 主程序的实现 实例： 要求把程序存储区的地址为 （ 0100） 16单 元的数据传送到 P2口 具体实现方法： MOV DPTR,#0100H ;设置读取程序存储区数据的单元地址 MOVC A,DPTR ;通常用这条指令可以读取程序存储区的数据 MOV P2,A ;送到 P2口 要注意有哪些指令可以使用，若没有相应的 指令，则需要综合使用多条指令来实现。 更详细的知识点 4： 3.5.3 循环程序： 一般的结构 图 3-8 循环程序就是重复执行同一段的指令， 如图

10、 3-8，一般包括如下四个部分： （ 1）初始化部分：为循环程序做准备，如规 定循环次数、给各变量和地址指针预置初值。 （ 2）处理部分：为反复执行的程序段，是循 环程序的实体，也是循环程序的主体。 （ 3）循环控制部分：这部分的作用是修改循 环变量和控制变量，并判断循环是否结束，直 到符合结束条件时，跳出循环为止。 （ 4）结束部分：这部分主要是对循环程序的 结果进行分析、处理和存放。 实例： 3.5.4 延时程序 DEL03: DJNZ R7,DEL03 这条指令执行了多少次？ D E L A Y : M O V R 5 , # 5 ; ( R 5 ) = 5 D E L 0 1 : M

11、O V R 6 , # 2 0 0 ; ( R 6 ) = 1 0 0 D E L 0 2 : M O V R 7 , # 2 5 0 ; ( R 7 ) = 2 5 0 D E L 0 3 : D J N Z R 7 , D E L 0 3 ; ( 5 * 2 0 0 * 2 5 0 ) * 2 * 1 2 * 1 / 1 2 M H z = 0 . 5 S D J N Z R 6 , D E L 0 2 D J N Z R 5 , D E L 0 1 R E T 外 循 环 中 循 环 内 循 环 软件延时程序 纯粹利用执行指令来让耗费 CPU运行时 间，让 CPU等一段时间之后再执行后续

12、 程序。 循环执行内循环的指令，可以用极短的 指令实现很多次循环次数、且可控制循 环次数的程序，常用于软件延时。 如何改变延时程序的延时时间？ 3.3.3逻辑运算与移位类指令 80C51有逻辑运算与移位类指令共有 24条， 如表 3-4。其中包括与、或、异或三种逻 辑运算指令 18条，移位指令 4条，取反指 令 1条，清零指令 1条。 主程序中的移位指令： RL A 实现流水灯效果的数据处理 学会没有？实训提高会不会做？ 3.6技能提高：改变彩灯闪动的速度 练习讲解：一、填空 半导体存储器中有一类存储器在掉电后不会 丢失数据，称之为 _，有一类存储器 掉电后会丢失数据，称之为 _。 单片机的存

13、储器空间从物理上分为 4个存储空 间，分别是 _、 _、 _、 _。 MOV A， #14H执行后， A中的数值为 _。 数据传送类指令的操作码有 _、 _、 _。 四、程序题 1、观察指令，判断执行结果 MOV A， #10H ;A =_ MOV R0， #20H ;R0 =_ MOV 17H， R0 ;(17H) =_ MOV R0,A ;(R0) =_ MOV 22H,A ;(17H) =_ MOV R1,#17H ;R0 =_ MOV A,R1 ;A =_ MOV 22H， A ;(17H) =_ MOV 11H,22H ;(11H) =_ 四、程序题 2、观察指令段，判断执行结果 M

14、OV DPTR,#2314H MOV R0,DPH MOV 14H,#22H MOV R1,DPL MOV 23H,#56H MOV A,R0 XCH A,DPH 执行以上指令后 A=_ 四、程序题 3、观察指令段，判断执行结果 MOV R0,#2 MOV A， R0 MOV DPTR， #TAB MOVC A， A+DPTR TAB:DB 13H,22H,33H,44H,67H 执行以上指令后 A=_ 小结 认识数据传送指令、算术运算指令、逻辑运 算指令、控制转移指令、位操作指令，掌握 MCS-51指令系统的大概情况。 认识指令周期，单片机执行一条指令的时间。 熟悉单片机存储器配置的基本情况。 认识程序的基本结构，学习循环程序的编写 及其结构特点，学会使用多重循环编写延时 程序，会估算其延时时间。