《单片机原理及应用》教案3

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1、《单片机原理及应用》教案初学单片机几个不易掌握的概念一、总线、数据我们知道，一个电路总是由元器件通过电线连接而成的，在模拟电路中，连线传递的是一个模拟信号，是将连续变化的电压或电流信号在各个器件之间传送。而单片机电路中，连线传递的是一个数字信号，它所传递的只有“0”和“1”二个数字。这里大家可能会有一个误解，计算机既然可以传递0和1，那为什么不传递2、3、4、。。。？我们这么说大家可能就好理解了：计算机中“0”表示的是低电平，理论上为0V电压，“1”表示的是高电平，理论上为5V电压，单片机就是将这样的电平输出到

2、它的口线上，让其它的器件把这一电平信号读走，即完成了输出“0”或“1”的任务。反之亦然，外围器件把要传给单片机的数据以高低电平的形式体现在它的输出口线上，通过与单片机的连接线，在单片机的相应的口线上也体现出相同的电平信号，单片机把这一信号取到内部的存贮单元中，即完成了一次输入“0”或“1”的任务。从以上分析我们就知道了为什么计算机不能传递2、3、4等其它数据的道理了。8位单片机的口线是8条，既可以同时输入输出8位数据，也可以用位操作指令只对其中的某一根口线进行读写操作。而连接单片机与其它器件的连接线实际上就是我

3、们所称为的总线。而在总线上传输的数字就是我们所称为的数据。我们在这门课程中所介绍的AT89C51单片是一个8位机，有4个输入输出口，每个口有8根口线，可同时传递8位的数据。由于单片机外部所接的器件可能有多种、多片，每片内又有多个单元地址，因此，需要对它们进行地址上的区分和对不同器件进行不同操作的控制，因此，单片机的总线又可以分类为数据总线，地址总线、控制总线。二、指令地址、数据地址１２５单片机内部有二类的存贮单元，只读存贮器ROM和随机存贮器RAM。AT89C51内部有4KB的ROM和128字节的RAM，对于这

4、些的存贮单元，单片机要对它的每一个单元进行编址，否则就无法对其中的某一个单元进行操作。ROM的地址为0000H~1FFFH，RAM的地址为00H~7FH。我们用汇编指令编写的汇编程序要经过一个编译软件把它编绎成单片机能够识别的二进制形式的程序—机器码程序，然后再把它烧写到单片机的ROM单元中，换句话说，ROM是用来存放程序用的，因为是通过烧写进去的，所以它是非易失性的，掉电后单片机内的程序不会丢失。程序在运行过程中要进行运算，需要一些的存贮单元，用来临时存放一些的数据，这时我们就可以把这样的数据存放到RAM中，

5、换句话说，RAM是用来存放一些随机的数据，这类的数据不是通过烧写器写到芯片里头去的，因此它是易失性的，掉电后这些数据都将不复存在。当然，如果程序比较长，内部的4KB的ROM不够用，这时有二种办法可以解决，一是选用容量更大的单片机，如89C52、89C55等。二是在89C51片外扩展一片ROM。RAM也一样可以扩展。这就是我们后面片外扩展章节中要介绍的内容。同样，扩展的ROM或RAM也要对它进行编址。一、P3口的第二功能用法P3口是双功能口，既可以作为普通的I/O口使用，又可以作为第二功能口使用。作为第二功能，其

6、引脚被用作与外部的通讯（RXD、TXD）、外部中断申请（INT0、INT1）、定时器的外部脉冲输入（TO、T1）、片外扩展时的外部芯片读写控制（RD、WR）。初学时往往对P3口的第二功能用法迷惑不解，认为第二功能和正常I/O口输入输出功能之间要有一个切换的过程，或者说要有一条指令用于定义其功能，事实上，各端口的第二功能完全是自动的，不需要用指令来转换。如P3.6、P3.7分别是WR、RD信号，当单片机外接RAM或有外部I/O口时，它们被用作第二功能，不能作为通用I/O口使用，只要单片机一执行到MOVX指令，就会

7、有相应的信号从P3.6或P3.7送出，不需要事先用指令说明。事实上‘不能作为通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是（使用者）‘不会’将其作为通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一条SETBP3.7的指令，并且当单片机执行到这条指令时，也会使P3.7变为高电平，但使用者不会这么去做，因为这通常这会导致系统的崩溃（即死机）。二、程序的执行过程前面我们提到，89C51单片机内部的4KB的ROM其编址范围是0000H~1FFFH，单片机内安排了一个16位的特殊功能寄存器PC（程序计数器）用来指示目前程序所执行的是哪

8、一条指令，也就是我们通常说的程序指针。单片机在通电复位后8051内的程序计数器（PC）中的值为‘0000’，所以程序总是从‘0000’１２５单元开始执行，也就是说：在系统的ROM中一定要存在‘0000’这个单元，并且在‘0000’单元中存放的一定是一条指令，否则程序将无法正常执行下去。一、堆栈堆栈是一个区域，是用来存放数据的，这个区域本身没有任何特殊之处，就是内部RAM的一部份，特殊的