11 第3章 80C51单片机指令系统
18课时
教学目的和要求：本章的基本任务是学习寻址方式和指令系统，以便于程序设计。
考 核 知 识 点：1. 80C51单片机内部存储器；
2. 80C51汇编语言的指令格式及80C51指令系统的特点；
3. 数据传送类指令的类型、特点及应用；
4. 算术运算类指令的类型、特点及应用；
5. 逻辑运算及循环位移类指令的类型、特点及应用；
6. 控制转移类指令的类型、特点及应用；
7. 布尔（位）处理类指令的类型、特点及应用。
授 课 形 式：板演 辅 助 教 学：
作 业：教材74页练习题：（一）、（二）、（三）。
主要教学内容 ：
3.1 指令系统概述（对应教材45~46页、76~78页）
指令（Instruction）是规定计算机基本操作的语句或命令。根据指令形式的不同，指令又分为机器指令和助记符指令。
1. 机器指令 二进制代码0和1表示，能够被计算机直接识别和执行的指令，又称机器码。特点：很不直观，难写难记，出现错误难于发现。
2. 助记符指令 将指令功能的英文缩写字用作助记符，用助记符书写的指令系统统称为汇编语言，用汇编语言编写的程序叫做源程序。
源程序必须翻译成机器指令后，计算机才能执行。
每一条指令通常由操作码和操作数两部分组成，操作码表示计算机执行该指令将进行何种操作，操作数表示参加操作的数本身或者操作数的地址。
3.1.1指令格式
1. 汇编语言指令格式
[标号]： 操作码[第一操作数]，[第二操作数]，[第三操作数]；[注释]
其中方括号[ ]括起来的部分为可选项。
例：AM1: MOV A, #78H；向A传输立即数78H
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文档大全 80C51单片机原理
RAM
地址寄存器 RAM 128B
程序地址
寄存器 P0驱动器
P2锁存器 P2驱动器
P1锁存器 暂存器2 B寄存器 4KB ROM
暂存器1 ACC SP P0锁存器
PC PC增1 缓冲器
P3锁存器
OSC 中断、串行口及定时器 PSW ALU
DPTR
P1驱动器 P3驱动器
XTAL1 XTAL2 P0.0～P0.7 P2.0～P2.7
P3.0～P3.7 P1.0～P1.7 RST ALE VCC
VSS
定时控制 指令译码器 指令寄存器 PSEN
EA 实用标准文案
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表2-1 P3口各引脚与第二功能表
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PSW的各位定义见表
80C51 P0～P3接口功能简见
大多数口线都有双重功能，介绍如下：
1、P0口具有双重功能：
（1） 作为通用I/O，外接I/O设备。
（2） 作为地址/数据总线。在有片外扩展存储器的系统 中，低8位地址和数据由P0口分时传送。 PSW位地址 PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0
位标志 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P 实用标准文案
文档大全 2、P1口是唯一的单功能口：
作为输入/输出口，P1口的每一位都可作为输入/输出口。
3、P2口具有双重功能：
（1） 作为输入/输出口。
（2） 作为高8位地址总线。在有片外扩展存储器的系统 中，高8位地址由P2口传送。
4、P3口具有双重功能：
（1）作第一功能使用时，其功能为输入/输出口。
（2）作第二功能使用时，每一位功能定义如表2.1所示。
80C51单片机的4个I/O口都是8位双向口，这些口在结构和特性上是基本相同的，但又各具特点，以下将分别介绍之。
（一）课程教学目的和要求
随着科学技术的不断进步，计算机在社会各个领域中的应用也不断得以发展，本课程是信息类基础课程之一，是一门学生学习掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。通过本课程的学习使学生从理论和实践两方面掌握单片机的基本结构、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及单片机应用系统的设计方法，以求达到初步的单片机软硬件设计开发能力。并为以后从事电子控制类的设计奠定理论基础和实践能力。
《单片机原理及应用》是信息类专业的一门重要专业基础必修课，是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的课程。通过本课程的教学，学生应掌握51系列单片机CPU、定时/计数器、存储器、串行通信、中断系统、I/O口的硬件结构，能用汇编语言进行程序设计，具备应用单片机知识分析解决工程实际问题，设计较复杂的单片机应用系统能力。
（二）课程教学重点和难点
1、重点：硬件结构；指令系统；系统扩展和应用；外围接口技术。
2、难点：指令系统；外围接口技术。
（三）教学方法
理论与实验相结合
（四）课时安排
总课时：64课时，其中：理论课时48，实验课时16。
第1章：单片机基础 2
第2章：80C51系列单片机结构 6
第3章：单片机指令系统 6
第4章：单片机程序设计方法 6 第5章：MCS-51单片机的功能部件
6
第6章：单片机的扩展技术
8
第7章：单片机的C语言程序设计 4
第8章：单片机应用系统设计与开发 8
第9章：单片机应用系统PROTEUS设计与仿真。 2
（五）考核方式
本课程的考核采取平时的形成性考核和课程结束时的笔试闭卷考试相结合的考核办法。平时的考核主要有三个方面：课堂、课外、实验。课堂考核依据出勤率、听课态度、课堂讨论表现等；课外考核主要依据作业、平时测试、课外的创新和发明等；实验考核依据实验完成的质量和数量等情况来评定。
（六）参考教材
刘湘涛.江世明编著《单片机原理与应用》.电子工业出版社. 2006.
1、PC机和单片机都是微型机，两者有什么区别?
答：PC机和单片机都是微型机，是微型计算机技术发展的两大分支。PC机以满足海量高速数值计算为主，兼顾控制功能。单片机以满足测控对象的测控功能，嵌入式应用为主，兼顾数据处理能力。
2、MCS-51单片机的I/O口有什么特点？
解：８０５１单片机的４个Ｉ／Ｏ口在结构上是基本相同的，但又各具特点。这四个端口都是８位双向口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。在无片外扩展存储器的系统中，这四个端口的每一位都可以作为双向通用Ｉ／Ｏ端口使用。在作为一般的通用Ｉ／Ｏ输入时，都必须先向锁存器写入“１”，使输出驱动场效应管ＦＥＴ截止，以免误读数据。各自特点如下：
（1）P0口为双向8位三态I/O口，它既可作为通用I/O口，又可作为外部扩展时的数据总线及低8位地址总线的分时复用口。作为通用I/O口时，输出数据可以得到锁存，不需外接专用锁存器；输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。每个引脚可驱动8个TTL负载。
（2）P1口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，一般作通用I/O口使用，它的每一位都可以分别定义为输入线或输出线，作为输入时，锁存器必须置1。每个引脚可驱动4个TTL负载。
（3）P2口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，可直接连接外部I/O设备。它与地址总线高8位复用，可驱动4个TTL负载。一般作为外部扩展时的高8位地址总线使用。
（4）P3口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，它是双功能复用口，每个引脚可驱动4个TTL负载。作为通用I/O口时，功能与P1口相同，常用第二功能。作为第二功能使用时，各位的作用见教材P.13表1.2.5所示。
3、MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线？它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系？其地址总线和数据总线各有多少位？对外可寻址的地址空间有多大？
