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1、個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途單元三 MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng)3. 1 P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈132單片機(jī)做加、減、乘、除運(yùn)算1133 單片機(jī)作邏輯運(yùn)算1734 按鍵控制燈 2135LED顯示電路26 3.1 P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)二的完成方法，掌握MCS-51單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳送指令的功能及MCS-51單片機(jī)的尋址方式。任務(wù)描述：利用P1口外接的8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈。常見的彩燈模式有：流水式彩燈、追逐式彩燈、累積式彩燈、開幕式與閉幕式彩燈以及將上述模式組合而成的復(fù)合式彩燈。大多數(shù)的彩燈都是采用單片機(jī)控制的，簡(jiǎn)單的彩燈單片機(jī)的控制程序也較為

2、簡(jiǎn)單，復(fù)雜的彩燈單片機(jī)控制程序也較為復(fù)雜.311硬件電路硬件電路如圖3。1所示。AT89S51是MCS51系列單片機(jī)中的一種,通常采用40腳DIP封裝， 1腳8腳是4個(gè)并行輸入/輸出端口（P0口、P1口、P2口、P3口）中的一個(gè),稱為P1口,8條口線用P1。0P1。7表示，這8個(gè)引腳均可帶最大20mA灌電流負(fù)載,可以直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，圖示電路中D0D7為8只LED,各經(jīng)300電阻限流后接在+5V電源與P1端口之間。圖示電路中18、19腳所接晶振和電容與單片機(jī)內(nèi)部電路組成振蕩器，為單片機(jī)提供工作時(shí)鐘。9腳所接RC電路構(gòu)成單片機(jī)上電復(fù)位電路，單片機(jī)只有經(jīng)過(guò)復(fù)位才能開始執(zhí)行程序.工作原理當(dāng)P1。0

3、P1。7中的某端口為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，為高電平滅。我們只要控制P1口各位的電平狀態(tài)，就可以控制8只LED的亮與滅。例如使（P1)=01010101B=55H， D7、D5、D3、D14只LED亮，D6、D4、D2、D04只LED滅，從效果上看亮與滅是相間隔的;反之,使（P1)=10101010B=AAH，則另外4只LED亮,若反復(fù)以一定時(shí)間間隔不斷從P1口輪流輸出55H和AAH,則P1口上8只LED會(huì)呈現(xiàn)流水彩燈的效果。312控制程序?qū)崿F(xiàn)上述8只LED發(fā)光二極管控制的程序非常簡(jiǎn)單,可以用不同的指令來(lái)編程。以下是幾種模式彩燈的控制程序。1。將立即數(shù)送P1口的程序ORG 0000H ；

4、 定義程序從程序存貯器0000H單元開始存放LOOP: MOV P1，#55H ； 立即數(shù)55H送P1口，4只LED亮SJMP LOOP ； 原地踏步END ; 程序結(jié)束第一條指令指明程序在程序存貯中的存貯位置，第二條指令將立即數(shù)55H傳送到P1口,對(duì)應(yīng)的LED燈亮，第三條指令是一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令,即單片機(jī)執(zhí)行完上一條指令后，會(huì)不斷反復(fù)指行這條指令，直到電源斷電,第四條是程序結(jié)束指令（本例程序演示效果參見隨書光盤）。2。通過(guò)累加器A控制P1口的程序ORG 0000HLOOP： MOV A，#0AAH ;將立即數(shù)AAH送累加器AMOV P1， A ；累加器A中的數(shù)送P1端口SJMP LOOP ；

5、轉(zhuǎn)移到LOOPEND3.流水式彩燈程序最簡(jiǎn)單的流水式彩燈程序也是簡(jiǎn)單的，程序流程圖如圖3.2所示，程序如下。開始55H送P1口延時(shí)0.3秒AAH送P1口延時(shí)0.3秒圖3。2 最簡(jiǎn)單的流水式彩燈程序流程圖ORG 0000H LOOP： MOV P1,#55H ;將立即數(shù)55H送P1端口LCALL TIME ；調(diào)延時(shí)子程序TIMEMOV P1，#0AAH ;將立即數(shù)AAH送P1端口LCALL TIME ;調(diào)延時(shí)子程序TIMESJMP LOOP ；轉(zhuǎn)移到LOOPTIME： MOV R6，200 ；延時(shí)子程序TIMETIME1：MOV R7，#200 TIME2：NOPNOPNOPDJNZ R7,TI

6、ME2DJNZ R6，TIME1RETEND4.開幕式與閉幕式彩燈程序 ORG 0000H LJMP MAIN ；跳轉(zhuǎn)到主程序 ORG 0030HMAIN： MOV R0,#8 ；R0送循環(huán)次數(shù)8 MOV DPTR,TAB ；給數(shù)據(jù)指針賦值LOOP: MOV A,00H ; MOVC A, A + DPTR MOV P1，A LCALL TIME INC DPL DJNZ R0,LOOP SJMP MAINTIME： MOV R6,#200TIME1： MOV R7,200TIME2: NOP NOP NOP DJNZ R7,TIME2 DJNZ R6，TIME1 RETTAB： DB 81H

7、，0C3H，0E7H,0FFH，18H,3CH,7EH，0FFH END313源程序的編輯、編譯、下載打開“偉?！蹦M仿真軟件進(jìn)行程序的編輯、編譯。打開“ISP下載軟件”將目標(biāo)文件下載到ISP4實(shí)驗(yàn)開發(fā)板上的AT89S51單片機(jī)芯片,觀察程序運(yùn)行結(jié)果.314相關(guān)知識(shí)1.單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)是怎樣傳送到端口使二極管發(fā)亮的？單片機(jī)內(nèi)部的端口寄存器與片外引腳是直接相連的,數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)總線傳送到端口寄存器（用數(shù)據(jù)傳送指令完成數(shù)據(jù)的傳送),結(jié)合發(fā)光二極管硬件電路,二極管便發(fā)亮了。2。什么是數(shù)據(jù)傳送操作與數(shù)據(jù)傳送指令?MCS-51單片機(jī)有哪些數(shù)據(jù)傳遞指令?在剛才的任務(wù)中,我們提到了數(shù)據(jù)傳送指令以及數(shù)據(jù)

8、傳送操作，那么到底什么是單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳送操作？什么樣的指令又叫數(shù)據(jù)傳送指令呢？在計(jì)算機(jī)中將數(shù)據(jù)信息從源存儲(chǔ)地址傳送到目標(biāo)存儲(chǔ)地址的操作叫數(shù)據(jù)傳送操作，完成數(shù)據(jù)傳送的指令叫數(shù)據(jù)傳送指令.MCS-51單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳送指令共有29條,數(shù)據(jù)傳送指令的操作是把源操作數(shù)傳送到目的操作數(shù)，指令執(zhí)行完成后,源操作數(shù)不變，目的操作數(shù)等于源操作數(shù)。如果要求在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，目的操作數(shù)不丟失,則不能用直接傳送指令，而采用交換型的數(shù)據(jù)傳送指令，數(shù)據(jù)傳送指令不影響標(biāo)志C,AC和OV，但可能會(huì)對(duì)奇偶標(biāo)志P有影響。（1）以累加器A為目的操作數(shù)類指令（4條）這4條指令的作用是把源操作數(shù)指向的內(nèi)容送到累加器A.有直接、立即數(shù)、

9、寄存器和寄存器間接尋址方式： MOV A,data ;（data）（A） 直接單元地址中的內(nèi)容送到累加器AMOV A，data ;data（A） 立即數(shù)送到累加器A中MOV A,Rn;(Rn）(A） Rn中的內(nèi)容送到累加器A中MOV A,Ri ；（(Ri）(A） Ri內(nèi)容指向的地址單元中的內(nèi)容送到累加器A.例如：任務(wù)中“累加器A控制P1口的程序”里有一條MOV A，#0AAH指令就屬于此類.（2）以寄存器Rn為目的操作數(shù)的指令(3條）這3條指令的功能是把源操作數(shù)指定的內(nèi)容送到所選定的工作寄存器Rn中。有直接、立即和寄存器尋址方式：MOV Rn,data ；（data)（Rn） 直接尋址單元中的

10、內(nèi)容送到寄存器Rn中MOV Rn，data ;data（Rn）立即數(shù)直接送到寄存器Rn中.MOV Rn,A ；（A）（Rn） 累加器A中的內(nèi)容送到寄存器Rn中.例如:任務(wù)中“開幕式和閉幕式彩燈程序”里的 MOV R6，#200 MOV R7,#200指令屬于此類。（3）以直接地址為目的操作數(shù)的指令（5條)這組指令的功能是把源操作數(shù)指定的內(nèi)容送到由直接地址data所選定的片內(nèi)RAM中。有直接、立即、寄存器和寄存器間接4種尋址方式:MOV data，data ;（data）(data） 直接地址單元中的內(nèi)容送到直接地址單元。MOV data,#data ;data（data） 立即數(shù)送到直接地址單

11、元.MOV data,A ;（A）（data) 累加器A中的內(nèi)容送到直接地址單元。MOV data,Rn ；（Rn）(data) 寄存器Rn中的內(nèi)容送到直接地址單元。MOV data,Ri ;（(Ri）（data） 寄存器Ri中的內(nèi)容指定的地址單元中數(shù)據(jù)送到直接地址單元。例如:任務(wù)中“流水式彩燈程序里的 MOV P1,#0AAH。任務(wù)中“開幕式和閉幕式彩燈程序”里MOV P1,A指令屬于此類。應(yīng)該注意，這里DATA是用寄存器的名字表示的。（4）以間接地址為目的操作數(shù)的指令（3條）。這組指令的功能是把源操作數(shù)指定的內(nèi)容送到以Ri中的內(nèi)容為地址的片內(nèi)RAM中。有直接、立即和寄存器3種尋址方式：MO

12、V Ri,data ；(data）（Ri） 直接地址單元中的內(nèi)容送到以Ri中的內(nèi)容為地址的RAM單元。MOV Ri,#data ;#data（Ri） 立即數(shù)送到以Ri中的內(nèi)容為地址的RAM單元。MOV Ri，A ;（A)(（Ri） 累加器A中的內(nèi)容送到以Ri中的內(nèi)容為地址的RAM單元。(5）查表指令（2條)這組指令的功能是對(duì)存放于程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格進(jìn)行查找傳送,使用變址尋址方式：MOVC A,A+DPTR ;(（A）+(DPTR）(A） 表格地址單元中的內(nèi)容送到累加器A中。MOVC A，A+PC ;(PC）)+1（A），（A）)+（PC）（A） 表格地址單元中的內(nèi)容送到累加器A中。在任務(wù)中

13、“開幕式閉幕式彩燈程序”里就有 MOVC A， A + DPTR 指令講預(yù)先制好的表格數(shù)據(jù)取出來(lái).(6）累加器A與片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM傳送指令（4條）這4條指令的作用是累加器A與片外RAM間的數(shù)據(jù)傳送。使用寄存器尋址方式：MOVX DPTR，A ；（A）（DPTR)） 累加器中的內(nèi)容送到數(shù)據(jù)指針指向片外RAM地址中。MOVX A， DPTR;（DPTR)）（A) 數(shù)據(jù)指針指向片外RAM地址中的內(nèi)容送到累加器A中。MOVX A, Ri;（Ri）（A） 寄存器Ri指向片外RAM地址中的內(nèi)容送到累加器A中。MOVX Ri，A ；（A）（Ri） 累加器中的內(nèi)容送到寄存器Ri指向片外RAM地址中。（7）

14、堆棧操作類指令（2條）這4類指令的作用是把直接尋址單元的內(nèi)容傳送到堆棧指針SP所指的單元中,以及把SP所指單元的內(nèi)容送到直接尋址單元中。這類指令只有兩條，下述的第一條常稱為入棧操作指令，第二條稱為出棧操作指令。需要指出的是,單片機(jī)開機(jī)復(fù)位后，（SP）默認(rèn)為07H，但一般都需要重新賦值，設(shè)置新的SP首址。入棧的第一個(gè)數(shù)據(jù)必須存放于SP+1所指存儲(chǔ)單元,故實(shí)際的堆棧底為SP+1所指的存儲(chǔ)單元.PUSH data;（SP）+1(SP）,（data)（SP） 堆棧指針首先加1,直接尋址單元中的數(shù)據(jù)送到堆棧指針SP所指的單元中.POP data；（SP）(data）（SP)1(SP）， 堆棧指針SP所指

15、的單元數(shù)據(jù)送到直接尋址單元中，堆棧指針SP再進(jìn)行減1操作。（8)交換指令(5條）這5條指令的功能是把累加器A中的內(nèi)容與源操作數(shù)所指的數(shù)據(jù)相互交換。XCH A,Rn；（A）（Rn）累加器與工作寄存器Rn中的內(nèi)容互換。XCH A,Ri;（A）（(Ri)）累加器與工作寄存器Ri所指的存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容互換。XCH A，data;（A）(data）累加器與直接地址單元中的內(nèi)容互換。XCHD A,Ri；(A3-0）（Ri）30）累加器與工作寄存器Ri所指的存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容低半字節(jié)互換。SWAP A；(A30）（A7-4）累加器中的內(nèi)容高低半字節(jié)互換。（9）16位數(shù)據(jù)傳送指令（1條）這條指令的功能是把16位常數(shù)送入數(shù)據(jù)指針寄存器。MOV DPTR，#data16；（data16）H（DPH）；（data16）L(DPL).16位常數(shù)的高8位送到DP