8051微控制器教程

第1章 微控制器簡介 1
1.1 引言 1
1.2 術(shù)語 2
1.3 中央處理器 3
1.4 半導(dǎo)體存儲器：RAM和ROM 4
1.5 總線：地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線 5
1.6 輸入/輸出設(shè)備 6
1.6.1 大容量存儲設(shè)備 6
1.6.2 人機(jī)交互設(shè)備 6
1.6.3 控制/監(jiān)視設(shè)備 6
1.7 程序：大程序和小程序 7
1.8 微型機(jī)、小型機(jī)、大型機(jī) 8
1.9 微處理器與微控制器的比較 8
1.9.1 硬件結(jié)構(gòu) 9
1.9.2 應(yīng)用領(lǐng)域 9
1.9.3 指令集特征 10
1.10 一些新概念 10
1.11 得與失：一個設(shè)計范例 11
習(xí)題 13
第2章 硬件結(jié)構(gòu) 14
2.1 MCS-51系列簡介 14
2.2 8051的引腳 15
2.2.1 端口0 16
2.2.2 端口1 16
2.2.3 端口2 16
2.2.4 端口3 17
2.2.5 （程序存儲使能信號） 17
2.2.6 ALE（地址鎖存使能信號） 17
2.2.7 （外部訪問信號） 18
2.2.8 RST（復(fù)位信號） 18
2.2.9 片上振蕩器輸入 18
2.2.10 電源接口 18
2.3 I/O端口結(jié)構(gòu) 19
2.4 存儲器組織 19
2.4.1 通用RAM 20
2.4.2 可位尋址RAM 21
2.4.3 寄存器組 22
2.5 特殊功能寄存器（SFR） 23
2.5.1 程序狀態(tài)字 24
2.5.2 寄存器B 27
2.5.3 堆棧指針 27
2.5.4 數(shù)據(jù)指針 27
2.5.5 端口寄存器 28
2.5.6 計時器寄存器 28
2.5.7 串口寄存器 29
2.5.8 中斷寄存器 29
2.5.9 電源控制寄存器 29
2.6 外部存儲器 30
2.6.1 訪問外部代碼存儲器 31
2.6.2 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器 31
2.6.3 地址解碼 33
2.6.4 外部代碼空間和數(shù)據(jù)空間的重疊 34
2.7 8032/8052的增強(qiáng)功能 34
2.8 復(fù)位 35
2.9 本章小結(jié) 36
習(xí)題 37
第3章 8051指令集概述 40
3.1 本章簡介 40
3.2 尋址模式 40
3.2.1 寄存器尋址 41
3.2.2 直接尋址 43
3.2.3 間接尋址 44
3.2.4 立即尋址 45
3.2.5 相對尋址 45
3.2.6 絕對尋址 47
3.2.7 長尋址 49
3.2.8 索引尋址 49
3.3 指令類型 50
3.3.1 算術(shù)運(yùn)算類指令 50
3.3.2 邏輯運(yùn)算類指令 54
3.3.3 數(shù)據(jù)傳送類指令 56
3.3.4 布爾操作類指令 60
3.3.5 程序分支轉(zhuǎn)移類指令 63
習(xí)題 67
第4章 定時器操作 73
4.1 本章簡介 73
4.2 定時器模式寄存器（TMOD） 75
4.3 定時器控制寄存器（TCON） 76
4.4 定時器模式和溢出標(biāo)志 76
4.4.1 13位定時器模式（模式0） 76
4.4.2 16位定時器模式（模式1） 77
4.4.3 8位自動重載模式（模式2） 78
4.4.4 分立定時器模式（模式3） 78
4.5 時鐘信號源 78
4.5.1 定時 78
4.5.2 計數(shù) 79
4.6 定時器的啟動、停止和控制 79
4.7 定時器寄存器TMOD的初始化和訪問 81
4.7.1 即時讀取定時器 82
4.8 短間隔和長間隔 82
4.9 8052的定時器2 86
4.9.1 自動重載模式 87
4.9.2 捕獲模式 88
4.10 波特率發(fā)生器 89
4.11 本章小結(jié) 89
習(xí)題 89
第5章 串口操作 92
5.1 本章簡介 92
5.2 串口控制寄存器 93
5.3 工作模式 94
5.3.1 8位移位寄存器（模式0） 94
5.3.2 8位可變波特率UART（模式1） 95
5.3.3 9位固定波特率UART（模式2） 97
5.3.4 9位可變波特率UART（模式3） 97
5.4 串口寄存器的初始化和訪問 97
5.4.1 接收使能 97
5.4.2 第9數(shù)據(jù)位 97
5.4.3 加入奇偶校驗位 98
5.4.4 中斷標(biāo)志 98
5.5 多處理器通信 99
5.6 串口波特率 100
5.7 本章小結(jié) 104
習(xí)題 104
第6章 中斷 106
6.1 本章簡介 106
6.2 8051的中斷結(jié)構(gòu) 107
6.2.1 允許與禁止中斷 107
6.2.2 中斷優(yōu)先級 108
6.2.3 查詢順序 108
6.3 中斷處理 110
6.4 中斷程序設(shè)計 111
6.4.1 小型中斷服務(wù)程序 112
6.4.2 大型中斷服務(wù)程序 112
6.5 串口中斷 115
6.6 外部中斷 116
6.7 中斷時序 121
6.8 本章小結(jié) 122
習(xí)題 122
第7章 匯編語言程序設(shè)計 124
7.1 本章簡介 124
7.2 匯編器及其工作流程 125
7.2.1 第一次掃描 126
7.2.2 第二次掃描 126
7.3 匯編語言程序的格式 128
7.3.1 標(biāo)號字段 129
7.3.2 助記符字段 129
7.3.3 操作數(shù)字段 129
7.3.4 注釋字段 129
7.3.5 特殊的匯編器符號 130
7.3.6 間接尋址 130
7.3.7 立即數(shù) 130
7.3.8 數(shù)據(jù)地址 131
7.3.9 位地址 131
7.3.10 代碼地址 131
7.3.11 跳轉(zhuǎn)和調(diào)用的泛型 132
7.4 匯編時的表達(dá)式求值 133
7.4.1 數(shù)基 133
7.4.2 字符串 133
7.4.3 算術(shù)運(yùn)算符 134
7.4.4 邏輯運(yùn)算符 134
7.4.5 特殊運(yùn)算符 135
7.4.6 關(guān)系運(yùn)算符 135
7.4.7 表達(dá)式例子 136
7.4.8 運(yùn)算優(yōu)先級 136
7.5 匯編偽指令 137
7.5.1 匯編器狀態(tài)控制偽指令 137
7.5.2 符號定義偽指令 138
7.5.3 存儲空間初始化/保留偽指令 140
7.5.4 程序連接偽指令 143
7.5.5 段選擇偽指令 145
7.6 匯編器控制項 146
7.7 連接器操作 148
7.8 例子詳解——連接可重定位的段和模塊 149
7.8.1 ECHO.LST 150
7.8.2 IO.LST 152
7.8.3 EXAMPLE.M51 156
7.9 宏 158
7.9.1 參數(shù)傳遞 159
7.9.2 局部標(biāo)號 160
7.9.3 重復(fù)操作 161
7.9.4 程序控制流操作 162
習(xí)題 162
第8章 程序結(jié)構(gòu)和設(shè)計 165
8.1 本章簡介 165
8.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的優(yōu)點和缺點 167
8.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中的三種結(jié)構(gòu) 167
8.3.1 順序結(jié)構(gòu) 168
8.3.2 循環(huán)結(jié)構(gòu) 168
8.3.3 選擇結(jié)構(gòu) 173
8.4 偽碼的語法 178
8.5 匯編語言的程序設(shè)計風(fēng)格 182
8.5.1 標(biāo)號 182
8.5.2 注釋 182
8.5.3 注釋塊 183
8.5.4 在堆棧里保存寄存器 184
8.5.5 使用EQU偽指令 184
8.5.6 使用子程序 184
8.5.7 程序的組織 186
8.6 本章小結(jié) 187
習(xí)題 187
第9章 程序開發(fā)中用到的工具和技術(shù) 188
9.1 本章簡介 188
9.2 開發(fā)周期 188
9.2.1 軟件開發(fā) 189
9.2.2 硬件開發(fā) 190
9.3 整合和驗證 192
9.3.1 軟件模擬 192
9.3.2 硬件仿真 194
9.3.3 在RAM中執(zhí)行程序 194
9.3.4 在EPROM中執(zhí)行程序 195
9.3.5 工廠掩膜處理 195
9.4 命令與開發(fā)環(huán)境 196
9.5 本章小結(jié) 198
習(xí)題 198
第10章 設(shè)計和接口例子 200
10.1 本章簡介 200
10.2 SBC-51 200
10.3 十六進(jìn)制鍵盤接口 206
10.4 7段LED的接口設(shè)計 210
10.5 揚(yáng)聲器接口設(shè)計 215
10.6 非易失性RAM接口設(shè)計 219
10.7 輸入/輸出擴(kuò)展 225
10.8 模擬信號輸出接口設(shè)計 229
10.9 模擬信號輸入接口設(shè)計 234
10.10 本章小結(jié) 236
習(xí)題 237
附錄A 快速索引表 239
附錄B 操作碼映射表 243
附錄C 指令及其操作碼詳解 245
附錄D 特殊功能寄存器介紹 283
附錄E 操作碼映射表 ASCII碼表 290
附錄F MON51-8051監(jiān)控程序 291