MCS-51单片机资料

一、概述

MCS-51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸

有限的集成电路芯片上。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR）的集中控制方式。

（一）控制器

控制器是单片机的指挥控制部件，控制器的主要任务是识别指令，并根据指令的性质控制单片机各功能部件，从而保证单片机各部分能自动而协调地工作。单片机执行指令是在控制器的控制下进行的。首先从程序存储器中读出指令，送指令寄存器保存，然后送至指令译码器进行译码，译码结果送定时控制逻辑电路，由定时控制逻辑产生各种定时信号和控制信号，再送到单片机的各个部件去进行相应的操作。这就是执行一条指令的全过程，执行程序就是不断重复这一过程。控制器主要包括程序计数器、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令译码器、条件转移逻辑电路及时序控制逻辑电路。

（二）存储器的结构

MCS-51单片机存储器采用的是哈佛结构,即程序存储器空间和数据存储器空间截然分开,程序存储器和数据存储器各有自己的寻址方式,寻址空间和控制系统。

这种结构对于单片机面向控制的实际应用极为方便,有利。在8051/8751弹片击中,不仅在片内集成了一定容量的程序存储器和数据存储器及众多的特殊功能寄存器,而且还具有极强的外存储器的扩展能力,寻址能力分别可达64KB,寻址和操作简单方便.MCS-51的存储器空间可划分为如下几类:

1.程序存储器

单片机系统之所以能够按照一定的次序进行工作,主要是程序存储器中存放了经调试正确的应用程序和表格之类的固定常数。程序实际上是一串二进制码,

程序存储器可以分为片内和片外两部分。8031由于无内部存储器,所以只能外扩程序存储器来存放程序。

MCS-51单片机复位后,程序存储器PC的内容为0000H,故系统必须从0000H单元开始取指令,执行程序.程序存储器中的0000H地址是系统程序的启动地址.一般在该单元存放一条绝对跳转指令,跳向用户设计的主程序的起始地址。

2.内部数据存储器

MCS-51单片机内部有128个字节的随机存取存储器RAM,作为用户的数据寄存器,它能满足大多数控制型应用场合的需要,用作处理问题的数据缓冲器。MCS-51单片机的片内存储器的字节地址为00H-7FH.MCS-51单片机对其内部RAM 的存储器有很丰富的操作指令,从而使得用户在设计程序时非常方便。地址为

00H-1FH的32个单元是4组通用工作寄存器区,每个区含8个8位寄存器,编号为R7-R0。用户可以通过指令改变PSW中的RS1,RS0这二位来切换当前的工作寄存器区,这种功能给软件设计带来极大的方便,特别是在中断嵌套时,为实现工作寄存器现场内容保护提供了极大的方便。

3.特殊功能寄存器(SFR-Special Function Register)

特殊功能寄存器反映了MCS-51单片机的状态,实际上是MCS-51单片机各功能部件的状态及控制寄存器.SFR综合的,实际的反应了整个单片机基本系统内部的工作状态及工作方式.SFR实质上是一些具有特殊功能的片内RAM单元,字节地址范围为80H-FFH.特殊功能寄存器的总数为21个,离散的分布在该区域中,其中]有些SFR还可以进行位寻址.128个字节的SFR块中仅有21个字节是由定义的.

对于尚未定义的字节地址单元,用户不能作寄存器使用,若访问没有定义的单元,则将得到一个不确定的随机数.

4.并行I/O口

MCS-51单片机共有4个双向的8位并行I/O端口（Port），分别记作P0-P3，共有32根口线，各口的每一位均由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器所组成。实际上P0-P3已被归入特殊功能寄存器之列。这四个口除了按字节寻址以外，还可以按位寻址。由于它们在结构上有一些差异，故各口的性质和功能有一些差异。

P0口是双向8位三态I/O口，此口为地址总线（低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS型TTL负载。P1口是8位准双向I/O口，可驱动4个LS 型负载。P2口是8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用，可驱动4个LS 型TTL负载。P3口是8位准双向I/O口，是双功能复用口，可驱动4个LS型TTL 负载。P1口、P2口、P3口各I/O口线片内均有固定的上拉电阻，当这3个准双向I/O口做输入口使用时，要向该口先写“1”，另外准双向I/O口无高阻的“浮空”状态，故称为双向三态I/O 口。

5.时钟电路与时序

时钟电路用于产生MCS-51单片机工作时所必需的时钟信号。MCS-51单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为保证同步工作方式的实现，MCS-51单片机应在唯一的时钟信号控制下，严格地按时序执行进行工作，而时序所研究的是指令执行中各个信号的关系。

在执行指令时，CPU首先要到程序存储器中取出需要执行的指令操作码，然后译码，并由时序电路产生一系列控制信号去完成指令所规定的操作。CPU发出的时序信号有两类，一类用于片内对各个功能部件的控制，这列信号很多。另一类用于片外存储器或I/O端口的控制，这部分时序对于分析、设计硬件接口电路至关重要。这也是单片机应用系统设计者普遍关心的问题。

6.单片机的应用领域

单片机应用领域可以归纳为以下几个方面。

（1）智能仪表。用单片机系统取代老式的测量、控制仪表，实现从模拟仪表向数字化、智能化仪表的转化，如各种温度仪表、压力仪表、流量仪表、电能计量仪表等。

（2）测控系统。用单片机取代原有的复杂的模拟数字电路，完成各种工业控制、数据采集系统等工作。

（3）电能变换。应用单片机设计变频调速控制电路。

（4）通信。用单片机开发通信模块、通信器材等。

（5）机电产品。应用单片机检测、控制传统的机械产品，使传统的机械产品结构简化，控制智能化，提高了机电产品的可靠性，增强了产品的功能。

（6）智能接口。在数据传输中，用单片机实现外部设备与微机通信。

二、系统设计要求

（一）基本功能

1.能够显示时分秒

2.能够调整时分秒

（二）扩展功能

1.能够任意设置定时时间

2.定时时间到闹铃能够报警

3.实现了秒表功能

三、硬件总体设计方案

用一扬声器来本次设计时钟电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，进行定时提醒，同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。

（一）系统功能实现总体设计思路

如图3-10 所示为AT89S51芯片的引脚图，图3-10 AT89S51芯片外部引脚图此设计原理框图如图3-11所示，此电路包括以下四个部分：单片机，键盘，闹铃电路及显示电路。

图3-11 设计原理框图

经多方论证硬件我们小组采用AT89C51单片机和7SED八位共阳极数码管等来实现单片机电子时钟的功能。

详细元器件列表如表3.12所示：

（二）各部分功能实现

. 1.单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。

2.单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。

3.为使时钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的，键盘用来校正数码管上显示的时间。单片机通过控制闹铃电路来完成定时闹钟的功能。

（三）系统工作原理

设计的电路主要由四模块构成：单片机控制电路，显示电路、闹铃电路以及校正电路。详细电路功能图如图3-30：

详细电路功能图如图3-30

本设计采用C语言程序设计，使单片机控制数码管显示时、分、秒，当秒计数计满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。设计采用的是时、分、秒显示，单片机对数据进行处理同时在数码管上显示。

（四）时钟各功能分析及图解

1.时钟运行图。仿真开始运行时，或按下key4键时，时钟从12：00：00开始运行，其中key2键对分进行调整，key3对小时进行调整，key6可以让时钟暂停。时钟运行图如图 3-41 所示：

2.秒表计时图。当按下key1键进入秒表计时状态，key6是秒表暂停键，可按key4键跳出秒表计时状态。秒表计时图如图 3-42所示：

图3-41 时钟运行图。

图3-42 秒表计时图

3.闹铃设置图及运行图。当按下key5，开始定时，分别按key2调分，key3调时设置闹铃时间，然后按下key4键恢复时钟运行状态(图3-43)当闹铃设置时间到时，蜂鸣器将发出10秒中蜂鸣声（图3-44）。

图3-43 闹铃时间设置图

该数字钟是用一片AT89C51单片机通过编程去驱动8个数码管实现的。通过6个开关控制,从上到下6个开关KEY1-KEY6的功能分别为：KEY1,切换至秒表；KEY2,调节时间,每调一次时加1；KEY3, 调节时间,每调一次分加1；KEY4,从其它状态切换至时钟状态；KEY5,切换至闹钟设置状态,也可以对秒表清零；KEY6,

秒表暂停.控制键分别与P1.0~P1.5口连接．其中：A通过P2口和P3口去控制数码管的显示如图所示P2口接数码管的a——g端，是控制输出编码,P3口接数码管的1——8端,是控制动态扫描输出．B从P0.0输出一个信号使二极管发光，二极管在设置的闹钟时间到了时候发光，若有乐曲可以去驱动扬声器实现。

图3-44 闹铃运行图

4.电路功能使用说明

（1）各个控制键的功能：可对时间进行校准调节（只能加１）；按下设置键数字时钟进入闹钟设置状态，设置闹钟的时间；时加１、分加１键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数调节而设置的；按下秒切换键就可以进入秒表模式，同时秒表也开始计时，按下秒表暂停、复位键就暂停、归零，如果要重新对秒计时则可以按秒表开始、复位；清零键可以对闹钟清零。

（2）AT89C51单片机，通过编写程序对数码显示进行控制。

（3）八个7段数码管显示时钟和秒表信号

四、软件总体设计方案

（一）主程序流程图

软件程序从开始执行，先通过初始化各个寄存器，经过扫描按键来决定是否设定参数来执行相应功能的程序，进而在数码管上显示。如图4-10：

（二）

图4-20 中断流程图

时间的显示通过此中断程序来控制，并且通过与设定的时间进行比较来判断是否让闹铃工作。程序中包含时间的设定，如设定tcount来使秒等工作，进而来控制分和时。如上图图4-20。

A. 秒表中断程序流程

秒表功能通过另一个程序来实现。通过保护主程序的数据来进行秒表功能。程序中需要设置秒表的具体显示方法。如图4-3：

图4-3秒表中断程序流程图

B.按键程序流程。图4-4为时钟和闹钟的调节，程序中通过扫描来判断按键是否按下进行时间和闹钟的调节。

图4-4按键程序流程图

参考文献

【1】李叶紫．王喜斌编著MCS_51单片机应用教程清华大学出版社．2008.6. 【2】陆剑．单片机应用技术指导书河南工业职业技术学院2005.12.

【3】汪道辉.单片机系统设计与实践.电子工业出版社（ 50页时、分、秒计时器设计，59页键盘及接口技术）.

【4】系列单片机设计实例.北京航空航天大学出版社（81—89页数码管时钟电路的设计）.

MCS-51系列单片机实验设备存在的缺陷及设计方案

MCS-51系列单片机实验设备存在的缺陷及设计方案摘要：本文讨论了国内几款MCS-51 系列单片机实验设备存在的缺陷，同时也提出了自己的设计方案，为新一代设备的问世提供参考，单片机实验设备中以MCS-51 为核心的产品最多。关键词：单片机实验设备缺陷设计引言目前，虽然单片机家族的成员种类繁多，但MCS-51 系列单片机依旧占领着工业测控和自动化工程应用的主要市场，是国内单片机应用领域中的主流，这一客观事实决定了全国各大高校的单片机类教材仍以MCS-51系列单片机为主，同时MCS-51 单片机教学和实验设备也得到了相当迅速的发展。一、现有实验设备状况和特点 1、上海杭虹公司生产的ADEK单片机实验系统价格十分昂贵，约为五千元左右，且需外接一个稳压电源，体积也相当庞大。开发环境仅支持汇编语言编程，不支持C语言。 2、浙江启东计算机有限公司生产的DAIS80958B+实验系统，技术相对比较成熟，功能也较多，但价格仍要在三千元以上，体积也比较庞大。开发环境也存在局限性。使用时灵活性差。

但它们只有仿真功能，是真正意义上的仿真设备，没有任何外围电路，而且每台价格在一千八百元左右，相对比较昂贵。二、各种实验设备的共同问题 1、功能接口陈旧且价格昂贵实验系统上只是由一些传统的与教材同步的实验项目，一些综合性的、设计性的实验项目过于古老而失去的实际价值。在功能接口的数量上也相对较少，不利于系统结构的简化和扩展。在此种情况下，系统设备的整体价格仍旧保持在几千元以上，可以说其性价比很差。对于高校一般设备单位价值在500 元以上，专用设备单位价值在800 元以上，使用期限在一年以上，并在使用过程中基本保持原有物质形态的资产被称为固定资产。据统计，多数高校的单片机实验设备作为固定资产，使用期限一般为5-10 年之间，其中期限为8 年的占50%以上。对于当今电子行业的飞速发展可想而知，实验设备的经济价值与实用价值已经产生了矛盾，而且随着时间的推移正在逐步加深。 2、体积庞大设备体积庞大意味着实验台面积要跟着增加，保存和管理均需占用很大空间，且在外观上也会失去美观。几大厂商的产品占用实验台面积基本上远超过一张A3 纸，每台设备的保存空间大约也要在 0.05 立方米左右（按长*宽*高=0.6米*0.4 米*0.2 米=0.048 立方米计算），如果一间实验室按配置40 套实验设备计算，保存空间

单片机实验二、MCS-51单片机并行端口实验

大连理工大学实验报告实验时间：2014年6月30日星期1时间：10：00~ 11 ：40 实验室（房间号）：420实验台号码：班级：姓名：指导教师签字：成绩：实验二 MCS-51单片机并行端口实验一、实验目的和要求 1.目的：进一步熟悉、掌握KEIL软件和DP-51PROC综合试验系统的使用。掌握单片机并行端口的编程和使用方法。 2.要求：编制简单的程序，利用P1口的8位端口使用排线与LED1~LED8按顺序连接，使用一条单独连线将P 3.2与SW1连接，编制一个P1口的输出程序，实现8个LED灯依次点亮的流水灯效果。二、实验算法本程序属于无限循环结构，循环中通过判断P3.2的电平来决定彩灯的右移还是左移。主程序中主要变量是A,P3.2,P1，其中A作为数据移动寄存器，P3.2作为按键输入口，为高电平右移A，低电平则左移A,P1由A传送数据，外接LED1~8，实现彩灯移动现象。由于不加延时的循环在时钟频率作用下是很快的，现象是所有的灯一直是亮的状态。，解决这个问题就是在程序里面加延时函数。三、实验流程图

四、程序清单 ORG 8000H LJMP START ORG 8100H START: MOV SP,#60H SETB P3.2 MOV A,#0FEH LED: JB P3.2,RIGHT RL A AJMP RUN RIGHT: RR A RUN: MOV P1,A CALL DELAY AJMP LED DELAY: PUSH 01H PUSH 02H MOV R1,#00H DELAY1: MOV R2,#00H DJNZ R2,$ DJNZ R1,DELAY1 POP 02H POP 01H RET END 五、实验结果与分析实验现象：拨动开关闭合，彩灯左移；拨动开关断开，彩灯右移。无问题。实验中，我们通过控制开关SW1能够控制彩灯移位的方向，SW1=1，即将P3.2口置一，理论上使小灯循环右移；SW1=0，即将P3.2口置零，理论上小灯应循环左移，但是由于实验仿真系统中的LED灯的高位和低位位置刚好相反，导致我们操作时看到的结果正好相反，但实际上实验是成功的。六、实验体会和建议通过本次单片机的并行输入输出端口实验，我对Keil仿真调试软件的操作更为熟练；也对单片机的P1等端口的应用有了更清楚的认识，同时学会了分支程序的设计，JB指令的方便和实用性。七、主要仪器设备

MCS-51单片机实验

当前位置：网络教学综合平台 > 电子科学与信息技术学院 > <<微机原理与接口技术>> 《微机原理与接口技术》《微机原理与接口技术》课程教学大纲（通信工程05级）课程中文名称：微机原理与接口技术课程英文名称：Principles of Microcomputer and Interfacing Technology 课程类别：专业课，必修课程编号: 071210T202 课程归属单位：贵州大学电子科学与信息技术学院修定时间：2005 年8月一、课程的性质、任务 1、课程的性质本课是电子、通信工程类专业的专业基础课限选课程。本课程以单片机系统为主线，使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统接口设计、软件编码、调试方法，了解单片机在通信、测控等电子技术应用领域的应用，培养学生的动手能力，初步具备应用单片机系统开发产品的能力。 2、课程要求通过本课程的学习使学生： 1）熟悉MCS-51单片机的硬件基本原理 2）掌握MCS-51系列单片机的指令系统和汇编语言的程序的编写调试方法。3）掌握MCS-51系列单片机扩展RAM、ROM和I/O的方法，掌握MCS-51单片机常用接口的设计和应用。 3、课程适用专业与学时、学分授课对象：通信工程05级。授课学时：总学时72，其中理论教学54，实验18学时。学分：4 4、先修课程计算机概论，电路分析，电子技术，数字逻辑，高级语言程序设计等。

5、推荐教材及主要教学参考用书推荐教材：胡汉才.单片机原理及其接口技术（第2版），清华大学出版社，2004年。书号：978730207737-4 教学参考书： 1、何立民. 单片机初级教程—原理与应用，北京航空航天大学出版社，2000年。 2、何立民. 单片机中级教程—原理与应用，北京航空航天大学出版社，2000年。 3、李朝青. 单片机原理及接口技术，北京航空航天大学出版社，1994 年。 4、薛均义. MCS51/96系列单片微型计算机及其应用,西安交通大学出版社，2001年。 5、刘乐善. 微型计算机接口技术及应用，华中科技大出版社，书号：7560922104 6、周佩玲等. 16位微型计算机原理.接口及其应用（修订版），中国科学技术大学出版社，2005 7、姚凯学、孟传良.单片机原理与应用，重庆大学出版社，2000年 6、教学方法 ●教学方式：以课堂讲授为主，实验为辅；以多媒体课件为主，板书为辅。 ●考核方式：期末总成绩=期末考试成绩（70%）+学习表现和平时成绩（20%）+实验考查成绩（10%）。二、各章教学内容和要求第1章、单片机概述 1. 基本要求了解：单片机的结构特点、发展历史、应用领域以及系列产品。熟悉：MCS－51单片机的内部组成及信号引脚，8051的存储器结构，并行输入、输出口电路结构，时钟电路、时序及指令序列以及MCS-51单片机的工作方式。 2.重点和难点：难点：（1）MCS－51单片机的内部结构原理；（2）MCS－51单片机的引脚功能；（3）内部存储器的组成和特殊功能寄存器的功能。第2章 MCS-51指令系统与汇编语言程序设计 1. 基本要求：了解：MCS-51指令格式、寻址方式以及指令的执行过程。熟悉：MCS-51的指令系统――数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算及移位类指令、控制转移类指令和布尔变量操作类指令。掌握：MCS-51汇编语言程序设计步骤；要求具备独立设计简单程序、分支程序、循环程序和子程序能力。 2．重点和难点：重点：MCS-51的指令系统、常用指令的用法；汇编语言程序设计和调试。

MCS-51单片机实验基础知识介绍

MCS-51单片机实验基础知识介绍一、MCS-51单片机（51子系列） (2) 1.基本结构 (2) DIP封装管脚描述 (2) 存储器 (3) 输入/输出口 (4) 中断系统 (4) 定时器/计数器（T/C） (5) 2．寻址方式 (5) 3．指令系统（3大类共111条） (6) 指令系统介绍要点 (7) 助记符、操作数形式，对标志位的影响 (7) 数据传送（两个操作数、源操作数不变） (8) 数据传送（堆栈操作） (8) 数据传送（交换） (9) 算术运算 (9) 逻辑运算 (10) 控制程序转移 (10) 4．汇编语言程序编程 (11) 简单例程 (11) 伪指令 (12) 指令格式 (13) 程序基本格式 (13) 中断服务子程序格式 (14) 5．源程序编译→机器语言目标程序 (14) 二．EXP-51实验板 (15) 三. 接口方法 (16) 实验2 ADC/DAC (17) 实验3 键盘与数码显示接口 (17) 实验4 串行口通信 (18) 四. 单片机开发系统 (19) 1．单片机的开发 (19) 2．单片机开发工具、AEDK (19) 3．单片机开发系统组成 (20) 4．AEDK使用方法简介 (21) 5．程序编辑/调试主要步骤 (21)

一、MCS-51单片机（51子系列） 1.基本结构 DIP封装管脚描述

存储器包括程序存储器(内/外64K)、内RAM和专用寄存器（SFR）内部RAM128字节工作寄存器区1－3，由程序状态字（PSW）的RS1/RS0两位定义。专用寄存器（不包括PC）专用寄存器复位状态：除Pn(n=0,3)寄存器和SP寄存器外，其它皆为00H

51单片机的结构及其组成

51单片机的结构及其组成在前面的五节课当中，我们讲述的都是一些基础概念的知识，从这节开始，我们就正式的切入到我们所在学习的对象--51单片机。学习单片机的内部结构之前，我们先了解下我们现在正在使用的计算机的几大组成部份：计算机的五个组成部份：运算器：用于实现算术和逻辑运算。计算机的运算和处理都在这里进行；控制器：是计算机的控制指挥部件，使计算机各部份能自动协调的工作；存储器：用于存放程序和数据；（又分为内存储器和外存储器，内存储器就如我们电脑的硬盘，外存储器就如我们的U盘）输入设备：用于将程序和数据输入到计算机（例如我们电脑的键盘、扫描仪）；输出设备：输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果以用户需要的形式显示或保存（例如我们的打印机）。注： 1、通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器（Central Processing Unit）,简称CPU。 2、通常把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称之为计算机的外部设备。上面讲的是我们的个人办公计算机，那么51单片机的内部又有些什么部件组成呢？ 1、中央处理单元（8位）数据处理、测试位，置位，复位位操作 2、只读存储器（4KB或8KB）永久性存储应用程序，掩模ROM、EPROM、EEPROM 3、随机存取内存（128B、128B SFR）在程序运行时存储工作变量和资料 4、并行输入/输出口（I / O）（32条）作系统总线、扩展外存、I / O接口芯片 5、串行输入/输出口（2条）串行通信、扩展I / O接口芯片 6、定时/计数器（16位、加1计数）计满溢出、中断标志置位、向CPU提出中断请求，与CPU之间独立工作 7、时钟电路内振、外振。

MCS51单片机软件实验题

MCS51单片机软件实验一、数据传送 1．实验目的（1）熟悉51单片机的开发环境Keil C51 （2）掌握8051单片机内部数据存储器、外部数据存储器的数据传送特点和应用（3）掌握MOV, MOVX和MOVC类指令的用法及区别 2．实验内容（1）将内部数据存储器20H为首地址的十六个字节传送到30H为首地址的数据区，即：20H～2FH送30H~3FH。（2）将外部数据存储器2000H~200FH单元的十六个数传送至内部数据存储器的30H~3FH。（3）建立一个数字0~9的ASCII码表，表格放在程序存贮器区首址为1000H 的十个单元内，编程根据R0中的内容来查表，所得结果存放在寄存器B 中，注意R0中的内容不在0~9范围时的处理。二、加减法运算 1．实验目的（1）正确使用单片机的加减运算指令（2）掌握不同指令对于程序状态字的影响及程序状态字的意义、用处（3）掌握ADD，ADDC，SUBB和DA A等指令的用法（4）学习模块化程序设计方案 2．实验内容（1）编写3字节二进制加法子程序，并用主程序调用不同的加数和被加数来检测该子程序的正确性。需考虑有进位和无进位情况。程序入口为：加数：22H，21H，20H三字节，22H为最高位被加数：32H，31H，30H三字节，32H为最高位程序出口为：23H，22H，21H，20H四字节，23H为最高位（2）编写3字节二进制减法子程序，用主程序调用多组数据来调试，需考虑无借位和有借位两种情况。入口：被减数：52H，51H，50H，50H为最低位减数：42H，41H，40H，40H为最低位出口：差：外部数据存贮器2003H~2000H(2003H为最高位)

MCS-51单片机的结构与原理

第1章MCS-51单片机的结构与原理主要内容：典型单片机（ MCS-51, MSP430, EM78, PIC, Motorola, AVR ）的性能，MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统，难点在于时序。 1.1 典型单片机性能概览典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MSP430为低功耗产品，功能较强。EM78为低功耗产品，价格较低。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格产品。Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一，品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。AVR为高速、低功耗产品，支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。 1.2 MCS-51单片机硬件结构及引脚 MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心，增加了一定的功能部件后构成的，因此，本章以8051为主介绍MCS-51系列单片机。 1.2.1 MCS-51单片机的内部结构 MCS-51单片机的组成： CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、并口）、内部总线和中断系统等。组成框图如下：内部结构如下：

1. 中央处理器（CPU）组成：运算器、控制器。8051的CPU包含以下功能部件：（1）8位CPU。（2）布尔代数处理器，具有位寻址能力。（3）128B内部RAM数据存储器，21个专用寄存器。（4）4KB内部掩膜ROM程序存储器。（5）2个16位可编程定时器/计数器。（6）32个（4×8位）双向可独立寻址的I/O口。（7）1个全双工UART（异步串行通信口）。（8）5个中断源、两级中断优先级的中断控制器。（9）时钟电路，外接晶振和电容可产生1.2MHz～12 MHz的时钟频率。（10）外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB。（11）111条指令，大部分为单字节指令。（12）单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。（1）运算器组成：8位算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（Program Status Word）、8位暂存寄存器TMP1和TMP2 等。

基于MCS-51单片机的流水灯实验

实验一基于MCS-51单片机的流水灯实验一、支撑课程目标目标1：掌握微机和单片机的基本原理、编程技术、中断技术、系统扩展、定时器、串行接口和其他输入/输出接口技术，并且了解典型的单片机应用系统的设计思想和实现方法。目标2：初步具备自行拟定实验步骤、检查和故障排除、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。目标4：掌握MCS-51单片机/STM32F103单片机系统仿真工具和仿真流程，了解常用实验仪器、设备的基本工作原理，了解其正确使用方法，具备利用电子仪器设备和专业仿真软件对复杂工程问题进行分析和设计的能力。二、实验类型：验证型( )、设计型（√）、研究创新型（）三、预期学生学习的成果 1、对本课程的作用、地位和学习方法有明确认知。 2、理解keil、Proteus软件安装及基本应用。 3、对实验用启东计算机厂51单片机实验箱资源及提供的实验案例有较好认知。 4、掌握MCS-51单片机的工程开发流程及Proteus软件虚拟仿真流程。 5、具有MCS-51单片机最小系统及对应I/O口控制的应用能力。 6、具有基于Keil的C51编程综合能力。四、实验原理 LED发光二极管核心为PN结，单向导电，有阴极和阳极，两极均可以控制，需要亮起来，电流不能过大和过小，过大，烧坏二极管，过小，电光效应弱，发光不明显，引入“限流电路”。为减少I/O引脚的消耗，一般控制一极，有阳极控制法和阴极控制法。阳极控制法：阴极接地（GND），阳极I/O口高电平亮，阳极低电平不亮；阴极控制法：阳极接高电平（+5V），阴极I/O口低电平亮，高电平不亮。8个同样LED灯阳极接一起，连接+5V，就是共阳极接法。8个同样LED灯阴极接一起，连接GND，就是共阴极接法。闪烁如何实现？一会亮，一会灭。怎么样眼睛能分辨出来？亮灭间隔超过20ms以上，人眼视觉残留现象。编程实现方案：端口电平维持想要的时间。延时不切换，CPU空操作耗时不改变端口来实现。如何依次亮灭：从左到右，8个LED灯亮，8种状态，如何实现，数组形式？移位形式？参考共阳极接法： Char s[8]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};

MCS-51单片机实验指导书

MCS-51单片机实验指导书目录 1. 实验板使用说明 (2) 1.1 单片机实验板简介 (2) 1.2 实验板电路原理图 (2) 1.3 USB转串口驱动的安装 (4) 1.4 下载软件的使用 (5) 2. 单片机实验 (6) 实验1 红黄绿灯控制 (6) 实验2 键盘LED数码管显示 (7) 实验3 定时器中断实验 (10) 实验4 计数器实验 (12) 实验5 AD转换实验 (18) 实验6 PC机与单片机串口通信实验 (20) 实验7 温度测量实验 (22) 实验8 数模转换实验 (25) 实验9 IIC和EEPROM存储实验 (27) 实验10 频率测量实验 (34)

1.实验板使用说明 1.1 单片机实验板简介单片机实验板是西华大学机械工程与自动化学院在长期教学实践中设计的，非常适合单片机教学的一种实验装置。它有以下特点：不需要其他附件，即可以在任何一台有USB接口的PC机或笔记本电脑上使用；价格便宜，解决了许多院校经费不足的问题；可以开设LED，LCD，键盘，蜂鸣器，AD转换，DA 转换，温度测量，光电计数，压频转换，IIC总线，PC与下位机串口通信，RS485通信等各种实验，满足教学需要。图1.1 实验板各部分名称及功能实验板与PC机通过公对公USB线连接，实验板上USB接口给实验板提供电源的同时，且可以通过USB转串口芯片给实验板下载程序和与PC机进行串口通信。本实验板采用的是宏晶公司的STC89C52RC单片机，可以通过串口烧录程序，无需仿真器。 1.2 实验板电路原理图实验板电路图如图1.2所示。为了满足多种实验的需求和入门编程的便捷，单片机的引脚许多复用，但没有使用锁存器来扩展IO口。实验板上引出了DA输出，P0口，P1口，P2口，P3口,电源扩展口，485通信口，方便外接实验。为了满足单片机的冷启动（下载程序时先断电再通电）要求，电源按钮采用自锁开关。无论在PC机还是笔记本电脑上都有USB 接口，所以实验板直接由USB接口供电，实验板上CH340G将USB转换为串口为单片机下载程序。

外文翻译---51系列单片机的结构和功能

外文资料翻译英文原文： Structure and function of the MCS-51 series Structure and function of the MCS-51 series one-chip computer MCS-51 is a name of a piece of one-chip computer series which Intel Company produces. This company introduced 8 top-grade one-chip computers of MCS-51 series in 1980 after introducing 8 one-chip computers of MCS-48 series in 1976. It belong to a lot of kinds this line of one-chip computer the chips have such as 8051, 8031, 8751, 80C51BH, 80C31BH,etc., their basic composition, basic performance and instruction system are all the same. 8051 daily representatives- 51 serial one-chip computers . An one-chip computer system is made up of several following parts: (1) One microprocessor of 8 (CPU). (2) At slice data memory RAM (128B/256B),it use not depositing not can reading /data that write, such as result not middle of operation, final result and data wanted to show, etc. (3) Procedure memory ROM/EPROM (4KB/8KB ), is used to preserve the procedure , some initial data and form in slice. But does not take ROM/EPROM within some one-chip computers, such as 8031 , 8032, 80C ,etc.. (4) Four 8 run side by side I/O interface P0 four P3, each mouth can use as introduction, may use as exporting too. (5) Two timer / counter, each timer / counter may set up and count in the way, used to count to the external incident, can set up into a timing way too, and can according to count or result of timing realize the control of the computer. (6) Five cut off cutting off the control (universal asynchronous receiver/transmitter (UART) ), is it realize one-chip computer or one-chip computer and serial communication of computer to use for. (8) Stretch oscillator and clock produce circuit, quartz crystal finely tune electric capacity need outer. Allow oscillation frequency as 12 megahertz now at most. Every the above-mentioned part was joined through the inside data bus .Among them, CPU is a core of the one-chip computer, it is the control of the computer and command center, made up of such parts as arithmetic unit and controller , etc.. The arithmetic unit can carry on 8 persons of arithmetic operation and unit ALU of logic operation while including one, the 1 storing devices temporarily of 8, storing device 2 temporarily, 8's accumulation device ACC, register B and procedure state register PSW, etc. Person who accumulate ACC count by 2 input ends entered of checking etc. temporarily as one operation often, come from person who store 1 operation is it is it make operation to go on to count temporarily , operation result and loop back ACC with another one. In addition, ACC is often regarded as the transfer station of data transmission on 8051 inside. The same as general microprocessor, it is the busiest register. Help remembering that agreeing with a expresses in the order. The controller includes the procedure counter, the order is deposited, the

MCS-51单片机实验源程序

MCS-51单片机实验源程序仅供参考。没有最好，只有更好！希望大家设计出更好的程序来。软件实验一求一组数据的最大（小）值 /*软件实验的目的：熟悉单片机常用的基本程序（算法），调试时观察变量（含数组）值的变化，从而理解程序的功能，了解变量（含数组）在单片机存储器中的具体位置。*/ int a[]={-1,2,-30,40,-500,600,-7000,8000,-32750,32765}; //任意给出10个int型数（围：-32768~+32767），放在数组a中 void main() { unsigned char i; int max,min; max=min=a[0]; //max,min先取该组数据的第一个 for(i=1;i<10;i++) { if(a[i]>max) max=a[i]; if(a[i]

注意：由于是纯软件实验（单片机没有进行实际的输入与输出），有些变量要声明为全局会被Keil软件编译时优化掉（即：一些语句没有真正生变量（如上面的数组a），否则可能．．成执行代码），导致无法观察到正确结果。软件实验二二进制（十六进制）数转换为BCD数 //按流程图，编写程序如下： #define uchar unsigned char void main() { uchar x=0xA5; //设二进制数为1010 0101，在Keil中只能用十六进制0xA5或十进制165（不能直接用二进制形式） uchar a[3]; a[2]=x/100; x=x%100; a[1]=x/10; x=x%10; a[0]=x; while(1); }

51单片机20个实验,代码详细

第一章单片机系统板说明一、概述单片机实验开发系统是一种多功能、高配置、高品质的MCS-51单片机教学与开发设备。适用于大学本科单片机教学、课程设计和毕业设计以及电子设计比赛。该系统采用模块化设计思想，减小了系统面积，同时增加了可靠性，使得单片机实验开发系统能满足从简单的数字电路实验到复杂的数字系统设计实验，并能一直延伸到综合电子设计等创新性实验项目。该系统采用集成稳压电源供电，使电源系统的稳定性大大提高，同时又具备完备的保护措施。为适应市场上多种单片机器件的应用，该系统采用“单片机板+外围扩展板”结构，通过更换不同外围扩展板，可实验不同的单片机功能，适应了各院校不同的教学需求。二、单片机板简介本实验系统因为自带了MCS-51单片机系统，因此没有配置其他单片机板，但可以根据教学需要随时配置。以单片机板为母板，并且有I/O接口引出，可以很方便的完成所有实验。因此构成单片机实验系统。 1、主要技术参数（1）MSC-51单片机板板上配有ATMEL公司的STC89C51芯片。 STC89C51资源：32个I/O口；封装DIP40。 STC89C51开发软件：KEIL C51。 2、MSC-51单片机结构（1）单片机板中央放置一块可插拔的DIP封装的STC89C51芯片。（2）单片机板左上侧有一个串口，用于下载程序。（3）单片机板的四周是所有I／O引脚的插孔，旁边标有I／0引脚的脚引。（4）单片机板与各个模块配合使用时，可形成—个完整的实验系统。三、母板简介主要技术参数（1）实验系统电源实验系统内置了集成稳压电源，使整个电源具有短路保护、过流保护功能，提高了实验的稳定性。主板的右上角为电源总开关，当把220V交流电源线插入主板后，打开电源开关，主板

MCS-51单片机软件实验

MCS-51单片机软件实验通过这些实验程序的调试，使学生熟悉MCS-51 的指令系统，掌握软件仿真方法；了解单片机软件设计过程；掌握汇编语言设计方法，以及怎样用软件仿真提供的调试手段来排除软件错误。实验一数据传送实验 1.实验目的掌握8031 内部RAM 和外部RAM 之间的数据传送方法；掌握这两部分RAM 存贮器的特点与应用，掌握各种数据传送方法。 2.实验内容编写并调试一个数据传送程序，①将40～4FH 数据送到数据存贮器7E00～7E0FH 中，②将数据存贮器7E00～7E0FH 中的数据送到8031 内部RAM 50～5FH 中，③将以(R2，R3)为源RAM 区首地址内的(R6，R7)个字节数据，传送到以(R4，R5)为末地址的RAM 区。 3.实验程序参考图 4.调试方法 ⑴打开仿真软件中内部数据空间和外部数据空间，在40～4Fh 数据单元中分别送数，例如：1,2，3,4，…等16 个数据。

⑵单步运行（断点设在BP2，程序运行至断点），检查外部RAM(7E00～7F0FH)数据是16 个数据传送到40~4F 单元(40)~(4FH)传送到7E00~7E0FH否与40～4FH 数据一一对应。 ⑶如果程序运行不能进入某一断点，则应单步、断点分段检查程序，排除错误直至正确为止。 5．思考试编写将外部的数据存贮区6030～607FH 的内容写入外部RAM 3030～307H 中。实验二清零程序 1．实验目的掌握汇编语言设计和调试方法，掌握清零程序编写方法。 2．实验内容将7000H～70FFH 的内容清零；将30H～7FH 的内容清零；将(R2，R3)源RAM 区首址内的(R6，R7)个单元中的内容清零。 3．实验程序框图

MCS-51单片机实验指导书

目录第一部分前言 (1) 第二部分调试软件LCA51快速入门 (3) 1．启动运行环境 (3) 2．程序编写 (5) 3．程序编译 (6) 4．加载 (6) 5．运行 (6) 第三部分实验一P1口输入、输出实验 (7) 一.实验目的 (7) 二.实验要求 (7) 三.实验原理 (7) 四.实验原理与连线 (7) 五.实验程序及框图 (8) 六.实验收报告 (8) 实验二 P3口输出控制实验 (9) 一.实验目的 (9) 二.实验要求 (9) 三.实验原理 (9) 四.实验电路及连线 (9) 五.实验框图 (10) 六．实验报告 (10) 实验三简单I/O实验（交通灯控制） (11) 一.实验目的 (11) 二.实验要求 (11) 三.实验原理 (11) 四.实验电路及连线 (11) 五.实验框图 (12) 六．实验报告 (12) 实验四外部中断实验 (13) 一．实验目的 (13) 二.实验要求 (13) 三.实验原理 (13) 四.实验连线 (13) 五.实验程序及框图 (13) 六．实验报告 (13) 实验五定时器实验 (14) 一.实验目的 (14) 二.实验要求 (14) 三.实验原理 (14) 四.实验电路及连线 (14) 五.实验框图 (15) 六．实验报告 (15) 实验六计数器实验 (16) 一.实验目的 (16) 二.实验要求 (16) 三.实验说明 (16) 四.实验电路及连线 (16) 五.实验框图 (17) 六．实验报告 (17)

实验七扩展存储器读写实验 (18) 一.实验目的 (18) 二.实验要求 (18) 三.实验原理 (18) 四.实验电路及连线 (18) 五.实验程序框图 (18) 六．实验报告 (19) 实验八单片机串行口与PC机通讯实验 (20) 一.实验目的 (20) 二.实验要求 (20) 三.实验说明 (20) 四.实验电路及连线 (20) 五.实验程序框图 (20) 六．实验报告 (21) 实验九 8255输入、输出实验 (22) 一.实验目的 (22) 二.实验要求 (22) 三.实验原理 (22) 四.实验电路及连线 (22) 五.实验程序及框图 (23) 六．实验报告 (23) 第四部分选做实验实验十 D/A转换实验 (24) 一.实验目的 (24) 二.实验要求 (24) 三.实验说明 (24) 四.实验电路及连线 (24) 五.实验程序框图 (25) 六．实验报告 (25) 实验十一 A/D转换实验 (26) 一.实验目的 (26) 二.实验要求 (26) 三.实验电路及连线 (26) 四.实验原理 (26) 五.实验程序及框图 (27) 六．实验报告 (27) 第五部分附录第一节实验箱结构与安装使用 (28) 一．实验箱结构图 (28) 二．安装使用 (28) 第二节高级语言编译器安装 (29) 第三节实验箱部分电路模块与开关插座说明 (30) 一．开关与插座说明 (30) 二．实验模块原理图 (31) 第四节汇编错误码原因说明 (33) 第五节MCS51实验箱自检测方法 (33) 一．实验接口模块检测 (34) 二．扩展实验模块测试 (34)

文献翻译-51系列单片机的结构和功能

Structure and function of the MCS-51 series Structure and function of the MCS-51 series one-chip computer MCS-51 is a name of a piece of one-chip computer series which Intel Company produces. This company introduced 8 top-grade one-chip computers of MCS-51 series in 1980 after introducing 8 one-chip computers of MCS-48 series in 1976. It belong to a lot of kinds this line of one-chip computer the chips have ,such as 8051, 8031, 8751, 80C51BH, 80C31BH,etc., their basic composition, basic performance and instruction system are all the same. 8051 daily representatives- 51 serial one-chip computer .An one-chip computer system is made up of several following parts:(1) One microprocessor of 8 (CPU).(2) At slice data memory RAM (128B/256B),it used to depositing not can reading /data that write, such as result not middle of operation, final result and data wanted to show, etc.(3)Procedure memory ROM/EPROM (4KB/8KB ), is used to preserve the procedure , some initial data and form in slice. But does not take ROM/EPROM within some one-chip computers, such as 8031 , 8032, 80C ,etc..(4)Four 8 run side by side I/O interface P0 four P3, each mouth can use as introduction , may use as exporting too.(5)Two timer / counter, each timer / counter may set up and count in the way, used to count to the external incident, can set up into a timing way too, and can according to count or result of timing realize the control of the computer.(6)Five cut off cutting off the control system of the source .(7)One all duplex serial I/O mouth of UART (universal asynchronous receiver/transmitter(UART)), is it realize one-chip computer or one-chip computer and serial communication of computer to use for.(8) Stretch oscillator and clock produce circuit, quartz crystal finely tune electric capacity need outer. Allow oscillation frequency as 12 now at most. Every the above-mentioned part was joined through the inside data bus . Among them, CPU is a core of the one-chip computer, it is the control of the computer and command centre, made up of such parts as arithmetic unit and controller, etc.. The arithmetic unit can carry on 8 persons of arithmetic operation and unit ALU of logic operation while including one, the 1 storing device temporarily of 8, storing device 2 temporarily, 8's accumulation device ACC, register B and procedure state register PSW, etc. Person who accumulate ACC count by 2 input ends entered of checking etc. temporarily as one operation often, come from person who store 1 operation is it is it make operation to go on to count temporarily , operation result and loop back ACC with another one. In addition, ACC is often regarded as the transfer

MCS51单片机课后作业解答

MCS51单片机作业解答第二章 MCS-51单片机的结构和原理 (1) MCS-51单片机芯片包含哪些主要功能部件? 答：CPU、4KBROM、128B RAM、4个8位I/O口、2个定时计数器、串行I/O口、中断系统、时钟电路、位处理器、总线结构。 (2)MCS-51单片机的 /EA端有何用途? 答：当/EA =0 只访问片外程序区；当/EA=1时，先访问片内程序区，当PC超过片内程序容量时，自动转向外部程序区。 (3)MCS-51单片机有哪些信号需要芯片引脚以第二功能的方式提供? 答：RXD、TXD、/INT0、/INT1、T0、T1、/WR、/RD (4)MCS-51单片机的4个I/O口在使用上各有什么功能和特点？答：P1口通用输入输出；P0口数据总线、地址总线低8位、通用输入输出 P2口地址总线高8位、通用输入输出 P3第2功能信号、通用输入输出。 (5)单片机的存储器分哪几个空间? 试述各空间的作用。答：程序存储器：内部ROM、外部ROM 数据存储器：内部基本RAM、专用寄存器区、外部RAM (6)简述片内RAM中包含哪些可位寻址单元? 答：20H～2FH共16个可寻址单元 (7)什么叫堆栈? 堆栈指针SP的作用是什么? 在程序设计中为何要对SP重新赋值? 答：只允许数据单端输入输出的一段存储空间。 SP的作用是用来存放堆栈栈顶的地址。因为SP的初值是07H，后继的是寄存器区和位寻址区，为了便于编程工作，要修改SP. (8)程序状态字寄存器PSW 的作用是什么?简述各位的作用。答：PSW用来存放程序执行状态的信息， CY—加减运算的进位、借位 AC—辅助进位标志，加减运算的低4位进位、借位 (9)位地址65H 与字节地址65H 如何区别? 位地址65H具体在片内RAM中什么位置? 答：位地址65H中是一位0/1的数据，字节地址65H是8位0/1的数据。位地址65H在片内RAM中2CH单元第5位。 (10)什么是振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期? 如何计算机器周期的确切时间? 答：振荡周期——为单片机提供信号的振荡源的周期时钟周期——振荡脉冲2分频的信号机器周期——完成一个基本操作需要的时间，是振荡周期/12=1T 指令周期——执行1条指令需要的时间 1～4T (11)单片机工作时在运行出错或进入死循环时,如何处理? 答：复位处理，在单片机的RESET加持续1段时间的高电平 (12)使单片机复位的方法有几种?复位后单片机的初始状态如何?