MCS-51单片机应用教程

中断系统
51单片机具有多个中断源，可以通过编程实现中断优先级管理、中断嵌 套等功能。中断服务程序可以放在程序存储器中的任何位置，通过中断 向量表进行跳转。
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指令系统与汇编语言编程
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指令格式及寻址方式
指令格式
由操作码和操作数组成， 操作码指明操作性质，操 作数表示操作对象。
市场需求
随着物联网、人工智能等技术的快速发展，对单片机的性能和功能提出了更高的要求。同时，市场对于低功耗、 高可靠性、安全性等方面的需求也在不断增加。因此，未来51单片机需要不断提升自身性能，满足市场需求。
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51单片机硬件结构
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中央处理器CPU
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数据存储器
用于存放数据，包括内部RAM和外部 RAM。
2寄存器
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I/O端口
用于与外部设备交换数据，包括并行I/O口和串行I/O口。
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特殊功能寄存器SFR
除了用于控制单片机的各种功能外，还可以作为I/O端口的地址空间使 用。例如，P0、P1、P2、P3口可以作为通用I/O口使用，同时也可以 作为特殊功能寄存器使用。
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SPI总线概述
02
SPI总线接口电路
介绍SPI总线的基本原理、通信协议及 时序。
详细讲解SPI总线接口电路的设计和实 现，包括电平转换、芯片选择等。
03
SPI总线扩展应用实 例
通过具体案例，如FLASH存储器、 ADC模块等，介绍如何使用SPI总线进 行扩展。同时分析SPI总线在高速数据 传输中的应用优势。

16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并 口、1个
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
80C51系列单片机产品繁多，主流地位已经形成，近 年来推出的与80C51兼容的主要产品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列； ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列； ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列； ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列； ﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列； ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在

1.1 概述
单片机是大规模集成电路技术发展的产物,它将中 单片机是大规模集成电路技术发展的产物, 央处理器( ),存储器 ),输入 央处理器(CPU),存储器(ROM/RAM),输入 ),存储器( ), 输出接口,定时器/计数器等主要计算机部件集成 输出接口,定时器 计数器等主要计算机部件集成 在一片芯片上, 在一片芯片上,因此单片机被称为单片微型计算机 ).目前单片机是计 (Single Chip Microcomputer).目前单片机是计 ). 算机家族中重要的一员.单片机配上适当的外围设 算机家族中重要的一员. 备和软件,便可构成一个单片机应用系统. 备和软件,便可构成一个单片机应用系统.单片机 具有功能强,体积小, 具有功能强,体积小,价格低和抗干扰能力强等特 被广泛应用于工农业生产,国防, 点,被广泛应用于工农业生产,国防,科研及日常 生活等各个领域. 生活等各个领域.
(5) 性能价格比较高,易于产品化 ) 性能价格比较高, 单片机具有功能强,价格便宜,体积小,插接件少, 单片机具有功能强,价格便宜,体积小,插接件少, 安装调试简单等特点,使单片机应用系统的性能价 安装调试简单等特点, 格比较高.同时单片机开发工具很多, 格比较高.同时单片机开发工具很多,这些开发工 具都具有很强的软硬件调试功能, 具都具有很强的软硬件调试功能,使单片机的应用 开发极为方便,大大缩短了产品研制的周期, 开发极为方便,大大缩短了产品研制的周期,并使 单片机应用系统易于产品化. 单片机应用系统易于产品化.
1.1.1 单片机的发展历程
1974年,美国Fairchild公司研制出世界上第一台由 年 美国 公司研制出世界上第一台由 两块集成电路芯片组成的单片微型计算机F8, 两块集成电路芯片组成的单片微型计算机 ,从此 单片机开始迅速发展. 位机和8位机到现在的 单片机开始迅速发展.从4位机和 位机到现在的 位机和 位机到现在的16 位机和32位机 单片机的功能越来越强大, 位机, 位机和 位机,单片机的功能越来越强大,应用范 围也越来越广泛. 围也越来越广泛.

单片机教程第二课：单片机的内部、外部结构(一)
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。
要某个单元中取数据，也只要打开相应的控制开关就行了。
2、存储器译码
那么，我们怎样来控制各个单元的控制线呢？这个还不简单，把每个单元元的控制线都引到集成电路的外面不就
行了吗？事情可没那么简单，一片 27512 存储器中有 65536 个单元，把每根线都引出来，这个集成电路就得有 6