【文章內(nèi)容簡介】 延時 100 毫秒的延時程序。 要點(diǎn)分析： 一個單元中的數(shù)是否可以超過 255。 如何分配兩個數(shù)。 三、復(fù)位電路 任何單片機(jī)在工作之前都要有個復(fù)位的過程，復(fù)位是什么意思呢？它就象是我們上課之前打的預(yù)備鈴。預(yù)備鈴一響，大家 就自動地從操場、其它地方進(jìn)入教室了，在這一段時間里，是沒有老師干預(yù)的，對單片機(jī)來說，是程序還沒有開始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。顯然，準(zhǔn)備工作不需要太長的時間，復(fù)位只需要 5ms 的時間就可以了。如何進(jìn)行復(fù)位呢？只要在單片機(jī)的 RST 引腳上加上高電平，就可以了，按上面所說，時間不少于 5ms。為了達(dá)到這個要求，可以用很多種方法，這里提供一種供參考，見圖 1。實(shí)際上，我們在上一次實(shí)驗(yàn)的圖中已見到過了。 這種復(fù)位電路的工作原理是：通電時，電容兩端相當(dāng)于是短路，于是 RST 引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容充電， RST 端電壓慢 慢下降，降到一定程序，即為低電平，單片機(jī)開始正常工作。 單片機(jī)教程第六課 ： 單片機(jī)的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)分析（四） 上兩次我們做過兩個實(shí)驗(yàn)，都是讓 ，我們可以設(shè)想：既然 可以讓燈亮，那么其它的引腳可不可以呢？看一下圖 1，它是 8031 單片機(jī)引腳的說明，在 旁邊有 ， …. ，它們是否都可以讓燈亮呢？除了以 P1開頭的外，還有以 P0， P2， P3開頭的，數(shù)一下，一共是 32 個引腳，前面我們以學(xué)過 7 個引腳，加上這 32 個這 39 個了。它們都以 P 字開頭，只是后面的數(shù)字不一樣，它們是否 有什么聯(lián)系呢？它們能不能都讓燈亮呢？在我們的實(shí)驗(yàn)板上，除了 P10 之外，還有 P11 P17 都與 LED 相連，下面讓我們來做一個實(shí)驗(yàn)，程序如下： MAIN： MOV P1， 0FFH LCALL DELAY 平凡的單片機(jī)教程 自學(xué)單片機(jī) 第 9 頁 共 60 頁 9 MOV P1， 00H LCALL DELAY LJMP MAIN DELAY： MOV R7， 250 D1： MOV R6， 250 D2： DJNZ R6， D2 DJNZ R7， D1 RET END 將這段程序轉(zhuǎn)為機(jī)器碼，用編程器寫入芯片中，結(jié)果如何？通電以后我們可以看到 8 只 LED 全部在閃動 。因此，P10 P17 是全部可以點(diǎn)亮燈的。事實(shí)上，凡以 P 開頭的這 32 個引腳都是可以點(diǎn)亮燈的，也就是說：這32 個引腳都可以作為輸出使用，如果不用來點(diǎn)亮 LED，可以用來控制繼電器，可以用來控制其它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 程序分析：這段程序和前面做過的程序比較，只有兩處不一樣：第一句：原來是 SETB ，現(xiàn)在改為 MOV P1，0FFH，第三句：原來是 CLR ，現(xiàn)在改為 MOV ， 00H。從中可以看出， P1是 的全體的代表，一個 P1 就表示了所有的這八個管腳了 。當(dāng)然用的指令也不一樣了，是用 MOV 指令。為什么用這條指令？看圖 2，我們把 P1作為一個整體，就把它當(dāng)作是一個存儲器的單元，對一個單元送進(jìn)一個數(shù)可以用 MOV指令。 二、第四個實(shí)驗(yàn) 除了可以作為輸出外，這 32 個引腳還可以做什么呢？下面再來做一個實(shí)驗(yàn)，程序如下： MAIN： MOV P3， 0FFH LOOP： MOV A， P3 MOV P1， A LJMP LOOP 先看一下實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：所有燈全部不亮，然后我按下一個按鈕，第（）個燈亮了，再按下另一個按鈕，第（）個燈亮了，松開按鈕燈就滅了。從這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合電路來 分析一下程序。 從硬件電路的連線可以看出，有四個按鈕被接入到 P3口的 P32， P33， P34， P35。第一條指令的用途我們可以猜到：使 P3口全部為高電平。第二條指令是 MOV A， P3，其中 MOV 已經(jīng)見，是送數(shù)的意思，這條指令的意思就是將 P3口的數(shù)送到 A中去，我們可以把 A當(dāng)成是一個中間單元（看圖 3），第三句話是將 A中的數(shù)又送到 P1口去，第四句話是循環(huán)，就是不斷地重復(fù)這個過程，這我們已見過。當(dāng)我們按下第一個按鈕時，第（ 3）只燈亮了，所以 P12 口應(yīng)當(dāng)輸出是低電平，為什么 P12 口會輸出低電平呢？我們看一下有什么被送 到了 P1口，只有從P3口進(jìn)來的數(shù)送到 A，又被送到了 P1口，所以，肯定是 P3口進(jìn)來的數(shù)使得 P12 位輸出電平的。 P3口的 P32 位的按鈕被按下，使得 P32位的電平為低，通過程序，又使 P12口輸出低電平，所以 P3口起來了一個輸入的作用。驗(yàn)證：按第二、三、四個按鈕，同時按下 2個、 3個、 4個按鈕都可以得到同樣的結(jié)論，所以 P3口確實(shí)起到了輸入作用，這樣，我們可以看到，以 P 字開頭的管腳，不僅可以用作輸出，還可以用作輸入，其它的管腳是否可以呢？是的，都可以。這 32 個引腳就稱之為并行口，下面我們就對并行口的結(jié)構(gòu)作一個分析，看一 下它是怎樣實(shí)現(xiàn)輸入和輸出的。 并行口結(jié)構(gòu)分析： 輸出結(jié)構(gòu) 先看 P1口的一位的結(jié)構(gòu)示意圖（只畫出了輸出部份）：從圖中可以看出，開關(guān)的打開和合上代表了引腳輸出的高和低，如果開關(guān)合上了，則引腳輸出就是低，如果開關(guān)打開了，則輸出高電平，這個開關(guān)是由一根線來控制的，這根數(shù)據(jù)總線是出自于 CPU，讓我們回想一下，數(shù)據(jù)總線是一根大家公用的線，很多的器件和它連在一起，在不同的時候，不同的器件當(dāng)然需要不同的信號，如某一時刻我們讓這個引腳輸出高電平，并要求保持若干時間，在這段時間里，計算機(jī)當(dāng)然在忙個不停，在與其它器件進(jìn)行聯(lián) 絡(luò)，這根控制線上的電平未必能保持原來的值不變，輸出就會發(fā)生變化了。怎么解決這個問題呢？我們在存儲器一節(jié)中學(xué)過，存儲器中是可以存放電荷的，我們不妨也加一個小的存儲器的單元，并在它的前面加一個開關(guān)，要讓這一位輸出時，就把開關(guān)打開，信號就進(jìn)入存儲器的單元，然后馬上關(guān)閉開關(guān)，這樣這一位的狀態(tài)就被保存下來，直到下一次命令讓它把開關(guān)再打開為止。這樣就平凡的單片機(jī)教程 自學(xué)單片機(jī) 第 10 頁 共 60 頁 10 能使這一位的狀態(tài)與別的器件無關(guān)了，這么一個小單元，我們給它一個很形象的名字，稱之為“鎖存器”。 輸入結(jié)構(gòu) 這是并行口的一位的輸出結(jié)構(gòu)示意圖，再看，除了輸出之外，還有兩根 線，一根從外部引腳接入，另一根從鎖存器的輸出接出，分別標(biāo)明讀引腳和讀鎖存器。這兩根線是用于從外部接收信號的，為什么要兩根呢？原來，在51 單片機(jī)中輸入有兩種方式，分別稱為‘讀引腳’和‘讀鎖存器’，第一種方式是將引腳作為輸入，那是真正地從外部引腳讀進(jìn)輸入的值，第二種方式是該引腳處于輸出狀態(tài)時，有時需要改變這一位的狀態(tài)，則并不需要真正地讀引腳狀態(tài)，而只是讀入鎖存器的狀態(tài)，然后作某種變換后再輸出。 請注意輸入結(jié)構(gòu)圖，如果將這一根引線作為輸入口使用，我們并不能保證在任何時刻都能得到正確的結(jié)果（為什么？）參考圖 2 輸入示 意圖。接在外部的開關(guān)如果打開，則應(yīng)當(dāng)是輸入 1，而如果閉合開關(guān)，則輸入 0，但是，如果單片機(jī)內(nèi)部的開關(guān)是閉合的，那么不管外部的開關(guān)是開還是閉，單片機(jī)接受到的數(shù)據(jù)都是 0?？梢姡屵@一端口作為輸入使用，要先做一個‘準(zhǔn)備工作’，就是先讓內(nèi)部的開關(guān)斷開，也就是讓端口輸出‘ 1’才行。正因?yàn)橐茸鲞@么一個準(zhǔn)備工作，所以我們稱之為“準(zhǔn)雙向 I/O 口”。 以上是 P1 口的一位的結(jié)構(gòu)， P1 口其它各位的結(jié)構(gòu)與之相同，而其它三個口： P0、 P P3 則除入作為輸入輸出口之外還有其它用途，所以結(jié)構(gòu)要稍復(fù)雜一些，但其用于輸入、輸出的結(jié)構(gòu)是相 同的?？磮D（）。對我們來說，這些附加的功能不必由我們來控制，所以我們就不去關(guān)心它了。 單片機(jī)教程第七課 ： 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析（五） 通過前面的學(xué)習(xí)，我們已知單片機(jī)的內(nèi)部有 ROM、有 RAM、有并行 I/O 口，那么，除了這些東西之外，單片機(jī)內(nèi)部究竟還有些什么，這些個零碎的東西怎么連在一起的，讓我們來對單片機(jī)內(nèi)部作一個完整的分析吧！ 看圖（ 1）（本圖太大，請大家找本書看吧，一般講單片機(jī)的書，隨便哪本都有）。從圖中我們可以看出，在 51單片機(jī)內(nèi)部有 一個 CPU用來運(yùn)算、控制，有 四個并行 I/O口 ，分別是 P0、 P P P3，有 ROM，用來存放程序，有 RAM，用來存放中間結(jié)果，此外還有 定時 /計數(shù)器 ， 串行 I/O口 ， 中斷系統(tǒng) ，以及一個 內(nèi)部的時鐘電路 。在一個 51 單片機(jī)的內(nèi)部包含了這么多的東西。 對上面的圖進(jìn)行進(jìn)一步的分析，我們已知，對并行 I/O口的讀寫只要將數(shù)據(jù)送入到相應(yīng) I/O口的鎖存器就可以了，那么對于定時 /計數(shù)器，串行 I/O 口等怎么用呢？在單片機(jī)中有一些獨(dú)立的存儲單元是用來控制這些器件的，被稱之為特殊功能寄存器（ SFR）。事實(shí)上，我們已接觸過 P1 這個特殊功能寄存器了，還有哪些呢？看表 1 符號 地址 功能介紹 B F0H B 寄存器 ACC E0H 累加器 PSW D0H 程序狀態(tài)字 IP B8H 中斷優(yōu)先級控制寄存器 P3 B0H P3口鎖存器 IE A8H 中斷允許控制寄存器 P2 A0H P2口鎖存器 SBUF 99H 串行口鎖存器 SCON 98H 串行口控制寄存器 平凡的單片機(jī)教程 自學(xué)單片機(jī) 第 11 頁 共 60 頁 11 P1 90H P1口鎖存器 TH1 8DH 定時器 /計數(shù)器 1（高 8 位） TH0 8CH 定時器 /計數(shù)器 1（低 8 位） TL1 8BH 定時器 /計數(shù)器 0（高 8 位） TL0 8AH 定時器 /計數(shù)器 0（低 8 位） TMOD 89A 定時器 /計數(shù)器方式控制寄存器 TCON 88H 定時器 /計數(shù)器控制寄存器 DPH 83H 數(shù)據(jù)地址指針（高 8 位） DPL 82H 數(shù)據(jù)地址指針（低 8 位） SP 81H 堆棧指針 P0 80H P0口鎖存器 PCON 87H 電源控制寄存器 表 1 下面，我們介紹一下幾個常用的 SFR，看圖 2。 ACC：累加器，通常用 A 表示。這是個什么東西，可不能從名字上理解，它是一個寄存器 ，而不是一個做加法的東西，為什么給它這么一個名字呢？或許是因?yàn)樵谶\(yùn)算器做運(yùn)算時其中一個數(shù)一定是在 ACC 中的緣故吧。它的名字特殊，身份也特殊，稍后我們將學(xué)到指令，可以發(fā)現(xiàn)，所有的運(yùn)算類指令都離不開它。 B：一個寄存器。在做乘、除法時放乘數(shù)或除數(shù)，不做乘除法時，隨你怎么用。 PSW：程序狀態(tài)字。這是一個很重要的東西，里面放了 CPU 工作時的很多狀態(tài)，借此，我們可以了解 CPU的當(dāng)前狀態(tài)，并作出相應(yīng)的處理。它的各位功能請看表 2 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV P 表 2 下面我們逐一介紹各位的用途 （ 1） CY：進(jìn)位標(biāo)志。 8051 中的運(yùn)算器是一種 8 位的運(yùn)算器，我們知道， 8 位運(yùn)算器只能表示到 0255，如果做加法的話，兩數(shù)相加可能會超過 255，這樣最高位就會丟失，造成運(yùn)算的錯誤，怎么辦？最高位就進(jìn)到這里來。這樣就沒事了。 例： 78H+97H（ 01111000+10010111） （ 2） AC：半進(jìn)位標(biāo)志。 例： 57H+3AH（ 01010111+00111010） （ 3） F0：用戶標(biāo)志位，由我們（編程人員）決定什么時候用，什么時候不用。 （ 4） RS RS0：工作寄存器組選擇位。這個我們已知了。 （ 5） 0V：溢出標(biāo)志位。什么是溢出我們稍后再談吧。 （ 6） P：奇偶校驗(yàn)位：它用來表示 ALU 運(yùn)算結(jié)果中二進(jìn)制數(shù)位“ 1”的個數(shù)的奇偶性。若為奇數(shù)，則 P=1，否則平凡的單片機(jī)教程 自學(xué)單片機(jī) 第 12 頁 共 60 頁 12 為 0。 例：某運(yùn)算結(jié)果是 78H（ 01111000），顯然 1 的個數(shù)為偶數(shù)，所以 P=0。 DPTR（ DPH、 DPL）：數(shù)據(jù)指針，可以用它來訪問外部數(shù)據(jù)存儲器中的任一單元，如果不用，也可以作為通用寄存器來用，由我們自已決定如何使用。 P0、 P P P3：這個我們已經(jīng)知道，是四個并行輸入 /輸出口的寄存器 。它里面的內(nèi)容對應(yīng)著管腳的輸出。 SP：堆棧指針。 堆棧介紹：日常生活中，我們都注意到過這樣的現(xiàn)象，家里洗的碗，一只一只摞起來，最晚放上去的放在最上面，而最早放上去的則放在最下面，在取的時候正好相反，先從最上面取，這種現(xiàn)象我們用一句話來概括：“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”。請大家想想，還有什么地方有這種現(xiàn)象？其實(shí)比比皆是，建筑工地上堆放的磚頭、材料，倉庫里放的貨物，都是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”，這實(shí)際是一種存取物品的規(guī)則，我們稱之為“堆?！?。 在單片機(jī)中，我們也可以在 RAM 中構(gòu)造這樣一個區(qū)域，用來存放數(shù)據(jù)，這個 區(qū)域存放數(shù)據(jù)的規(guī)則就是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”，我們