单片机原理及应用(第六讲)

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,程序设计举例,汇编语言编程环境及,ISIS,仿真介绍,MCS-51,中断系统,第 六 讲,一、程序设计举例,对于编程工作，正确的设计思路应该是首先对设计任,务作出透彻的分析，然后根据分析的情况设计出总体方案，,按总体方案的要求画出流程图，最后一步步实现源程序。,1,、程序流程图,真正的程序设计过程应该是流程图的设计，编程只是将,设计好的程序流程图转换成程序设计语言。程序流程图和对,应的源程序是等效的，但程序流程图给人更明确、直观，且,便于查错和修改。,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,（,1,）程序流程图的画法,先粗后细的原则,只考虑逻辑结构和算法，不考虑或少考虑具体指令。集,中精力考虑程序的结构，保证程序的合理性和可靠性，余下,的工作就是进行指令的代换。,第一步：进行最初始规化，画出第一张流程图。,第二步：将第一张流程图的各个子任务进行细化，并决定每,个子任务采用什么算法。这一步的主要任务就是设,计算法。画出第二张流程图。,第三步：根据算法要求，为每一个参数、中间结果、各种指,针、计数器分配存储单元，确定数据类型和数据结,构，完成第三张流程图。,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,（,2,）从程序流程图到程序,画好流程图后，就可以比较方便地进行编程设计了。,从二维图形变成一维的程序；,从功能描述变成具体的指令实现。,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,2,、简单程序,就是一种顺序程序，既无分支又无循环。,例一：现有两个双字节无符号数，分别存放在,R3R4,，,R5R6,中，,高字节在前，低字节在后，编程使两数相加，和数存,放到,20H21H22H,单元中。,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,ORG 2000H,CLR C,MOV A，R4,ADD A，R6,MOV 22H，A,MOV A，R3,ADDC A，R5,MOV 21H，A,MOV A，#00H,ADDC A，#00H,MOV 20H，A,JMP$,END,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,例二：将一个单字节的十六进制数转换成,BCD,码，单字节数,存放在,23H,中，转换后，,R5,存放百位，,R6,存放十位和个位。,ORG 0000H,MOV A，23H,MOV B，#100,DIV AB,MOV R5，A,XCH A，B,MOV B，#10,DIV AB,SWAP A,ADD A，B,MOV R6，A,JMP$,END,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,3,、分支程序,实际的应用程序中，程序不可能始终是直线执行的，常,要求计算机能够作出一些判断并根据判断作出不同的处理，,这就会产生一个或多个分支，体现计算机的智能。,（,1,）简单分支,例三：比较两个无符号,8,位二进制数的大小，将大的数存入低,地址中，设两数分别存在,30H,和,31H,中。,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,ORG 0000H,LJMP START,ORG 1000H,START：CLR C,MOV A，30H,SUBB A，31H,JNC NEXT,MOV A，30H,XCH A，31H,MOV 30H，A,NEXT：JMP NEXT,END,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,（,2,）,多重分支,例四：设变量,x,存入,36H,单元中，求得函数,y,的值存入,37H,中。,编程按下式要求给,y,赋值：,x+10 (x=10),y=0 (10 x=5),x-10 (0 x5),第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,ORG 0000H,LJMP START,ORG 0100H,START：CLR C,MOV A，36H,CJNE A，#5，M0,M0：JC M1,CLR C,CJNE A，#0AH，M2,MM：JC M2,ADD A，#0AH,SJMP EN,M1：CLR C,SUBB A，#10,SJMP EN,M2：MOV A，#0,EN：MOV 37H，A,SJMP$,END,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,4,、,循环程序,（,1,）单循环,例五：求,1,、,2,、,3,、,、,n,之和（设,n256,）,解：,R5,作循环次数计数器,R6,作和数高位字节寄存器,n,存于内部,RAM 23H,中,最终和存入,23H,、,24H,中,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,ORG 0000H,LJMP START,ORG 0200H,START：MOV R5，23H,CLR A,MOV R6，#00,MOV R4，#01H,LOOP：CLR C,ADD A，R4,JNC NEXT,INC R6,NEXT：INC R4,DJNZ R5，LOOP,MOV 23H，R6,MOV 24H，A,SJMP$,END,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,（,2,）多重循环,例六：延时,10ms,子程序，设主频率为,6MHz,。,解：主频为,6MHz,，,机器周期即为,2us,，,那么执行,一条,DJNZ,的指令时间为,2us,，,所以：,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,DELY：MOV R5，#100,DLY0：MOV R4，#50,DLY1：DJNZ R4，DLY1 ；50*2=100us,DJNZ R5，DLY0 ；100*100=10ms,RET,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,5,、查表程序,就是把事先计算或测得的数据按一定的顺序编制成表格，,存放在程序存储器中。,例七：一个十六进制数存放在,HEX,单元的低四位，将其转换,成,ASCII,码，并送回,HEX,单元。,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,ORG 0000H,HEX EQU 33H,LJMP BIGAIN,ORG 0200H,BIGAIN：MOV A，HEX,ANL A，#0FH,ADD A，#03H,MOVC A，A+PC,MOV HEX，A,RET,ASCTAB：DB 30H，31H，32H，33H、34H、35H、36H、37H,DB 38H、39H、40H,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,二、,汇编语言编程环境及,ISIS,仿真介绍,（在系统环境下作演示介绍）,第 六 讲,第四章,MCS-51,汇编语言程序设计,三、中断的概念（,第,5,章,MCS-51,的中断系统,）,单片机对内、外随机发生的事件的处理是采用查询,和中断两种方式。,查询方式,：方便、简捷、不增添硬件,电路，但会大量占用,CPU,的工作时间。,中断方式,：增加,了一定的硬件电路，但提高了对突发事件的响应速度，,且不占用,CPU,工作时间。,什么是中断？中断响应过程？,中断服务（中断服务程序）？,中断系统、中断源、中断请求（中断申请）以及中断返,回、断点保护等基本概念。,中断流程：,断点,主程序,继续执行主程序,响应中断请求,返回主程序,中断服务程序,四、,MCS-51,中断系统的结构,MCS-51,单片机的中断系统：,5,个中断源，两,级中断优先级，可实现两级中断程序嵌套。用户,可以用软件来屏蔽中断请求，也可以用软件使,CPU,接收中断请求。每个中断源的中断级别均可用软,件设置。,中断系统结构 见书,101,页，图,5-2,五、中断请求源,1,、,MCS-51,中断系统的,5,个中断源：,（,1,）,INT0,：,外部中断,0,，中断标志位,IE0,（,TCON,）；,（,2,）,INT1,：,外部中断,1,，中断标志位,IE1,（,TCON,）；,（,3,）,定时器,/,计数器,T0,溢出中断，中断标志位,TF0,（,TCON,）；,（,4,）,定时器,/,计数器,T1,溢出中断，中断标志位,TF1,（,TCON,）；,（,5,）,串行口中断请求，中断标志位,TI,或,RI,（,SCON,）。,特殊功能寄存器，为定时器,/,计数器的控制寄存器。,其格式如下：,TF1,TR1,TF0,TR0,IE1,IT1,IT0,IE0,8FH,8EH,8D,H,8CH,8BH,8AH,89H,88H,TCON,位地址,此控制寄存器中有,4,位中断请求标志：,IE0,、,IE1,、,TF0,、,TF1,。,硬件置位或清零。,2,、,TCON,字节地址为,88H,。,特殊功能寄存器，为串行口控制寄存器。,其格式如下：,SM,0,SM,1,SM,2,REN,TB8,RB8,RI,TI,9FH,9EH,9D,H,9CH,9BH,9AH,99H,98H,SCON,位地址,此控制寄存器中有,2,位中断请求标志：,TI,或,RI,。,硬件置位，需用软件清零。,3,、,SCON,字节地址为,98H,六、中断控制,1,、中断允许寄存器,IE,字节地址为,A8H,。,其格式为：,EA,ES,ET1,EX1,EX0,ET0,AFH,AEH,AD,H,AC,H,AB,H,AA,H,A9H,A8H,IE,位地址,两级控制，允许置“,1”,，禁止置“,0”,2,、中断优先级寄存器,IP,字节地址为,B8H,两个中断优先级：高级和低级。,IP,寄存器格式如下：,PS,PT1,PX1,PX0,PT0,BC,H,BBH,BA,H,B9H,B8H,IP,位地址,用软件（指令）进行设置，高级置“,1,”,，低级置“,0,”,。,例：设置,IP,寄存器，使,2,个外中断为高优先级，其余为低优,先级。,（,1,）用位操作指令：,SETB PX0,SETB 0BAH,CLR (0B8H).4,CLR IP.1,CLR 0BBH,（,2,）,用字节操作指令,MOV IP,，,#05H,或,ORL IP,，,#05H,可以吗？,七、中断响应,中断请求被响应，需满足以下条件：,（,1,）该中断源发出中断请求；,（,2,）,CPU,开放中断；,（,3,）申请中断的中断源的中断允许位为“,1”,；,（,4,）无同级或更高级中断正在被服务。,但下列三种情况，中断不会立即响应：,（,1,）,CPU,正在处理相同的或更高级的中断。,（,2,）所查询的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期。,（,3,）正在执行的指令是,RETI,或是访问,IE,或,IP,的指令，需要在执行完,这些指令后，再执行一条指令才能响应新的中断请求。,中断响应后，,CPU,将当前,PC,值压入堆栈（先压,PCL,，,后压,PCH,），,保护断点，并将该中断的入口地址装入,PC,，,从而使,CPU,执行中断服务程序。,外部中断,0,0003H,定时器,/,计数器,T0,000BH,外部中断,1,0013H,定时器,/,计数器,T1,001BH,串行口中断,0023H,中断入口地址：,（,1,）各中断源发出的中断请求信号，都会标记,在,MCS-51,系统的,IE,寄存器中。,（,2,）各中断源发出的中断请求信号，都会标记,在,MCS-51,系统的,TMOD,寄存器中。,（,3,）各中断源发出的中断请求信号，都会标记,在,MCS-51,系统的,IP,寄存器中。,（,4,）各中断源发出的中断请求信号，都会标记,在,MCS-51,系统的,TCON,或,SCON,寄存器中。,1,、下列说法错误的是,：,（,1,）当前正在进行高优先级中断处理,（,2,）当前正在执行,RETI,指令,（,3,）当前指令是,DIV,指令，且正处于取指令的机器周期,（,4,）当前指令是,MOV A,，,R3,2,、中断查询确认后，在下列各种,8031,单片机运,行中，能立即进行响应的是：,（,1,）同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺,序响应。,（,2,）同一时间同一级别的多中断请求，将形成,阻塞，系统无法响应。,（,3,）低优先级不能中断高优先级，但高优先级,能中断低优先级。,（,4,）同级中断不能嵌套。,