陈桂友教授《1T 8051单片机原理及应用-8H8K64U》学习记录 | 已建议送实验箱

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第7集视频学习：


一
1、助记符语言描述

    MOV 是数据的传送
    ADD 是数据的相加运算
    ANL 是数据的逻辑与运算

    #8BH，前面带井号，说明是立即数

2、操作码

    （1）数据传送类
            MOV、MOVX、MOVC
            必须指明操作对象从哪来，到哪去。（源地址、目的地址）


    （2）数据操作类
            ADD、SUBB、MUL、DIV
            一般靠运算器完成，一般需要两个操作对象


    （3）程序控制类
            AJMP（SJMP、LJMP）
            JZ、JC、JB（JNZ、JNC、JNB）
            ACALL（LCALL）
            RET

            CJNE

            操作对象是程序计数器PC和一个数


    （4）逻辑操作类
            ANL、ORL、XRL


3、操作数

    可以是数据，也可以是地址

注意：
    a、数据只能是整数，不能是小数；
    b、数据是十六进制且是以字母开头时，该数据应该加一个前导0；
    c、数据前有前缀#，则表示数据是立即数，如果没有前缀#，则数据为直接地址

二、指令格式及分类

    [标号: ] 操作码助记符 [第一操作数][, 第二操作数][, 第三操作数] [; 注释]

    标号，也用过子程序的名字。
    操作数，可能有0~3个操作数。

    指令的存储格式：
        指令长度：单字节、双字节、三字节


    指令中的符号约定：
        A：累加器ACC
        B：寄存器B
        C：进位借位标志
        addr8：8位内部RAM地址

        bit：位地址，内部RAM中的可寻址位和SFR中的可寻址位
        #data8：8位立即数

        #data16：16位立即数

        @：间接寻址

        rel：8位带符号偏移量

        Rn：当前工作区（0~3区）的工作寄存器，（n=0,1,...,7）

        Ri：可用作地址寄存器的工作寄存器R0和R1

        (X)：X寄存器的内容

        ((X))：由X寄存器寻址的存储器单元内容，即X中存放的值作为地址，相当于指针的功能

        ->：数据传送方向

        /：按位取反

        

三、寻址方式（7种）

    1、立即寻址
        指令中的源操作数是立即数。

    2、寄存器寻址
        指定寄存器的内容为操作数，对寄存器ACC、B、DPTR和CY寻址时，具体的寄存器已隐含在其操作码中。
        而对选定的8个工作寄存器R7~R0，则用指令操作码的低3位指明所用的寄存器。

    3、直接寻址
        指令中包含了操作数的地址。
        a、特殊功能寄存器SFR；
        b、内部数据RAM中的00H~7FH（128个字节单元）；
        c、位寻址空间。

    4、寄存器间接寻址
        指定某一个寄存器的内容作为操作数地址，使用时，前面加“@”表示间接寻址。

    5、变址寻址
        由偏移量寄存器和基址寄存器DPTR或PC相加所得结果作为操作数地址。
        例：MOVEC A, @A + PC

    6、相对寻址
        主要用于相对跳转指令。
        注：该偏移量有正负号，所转移的范围为相对于当前PC值的 -128~+127 之间。

    7、位寻址
        对位地址空间的每一位进行运算和传送。

备注：
    00H~1FH：工作寄存器区（32个单元，分为4组，每组R0~R7）
    20H~2FH：可位寻址区（00H~FFH，256个位）

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第8集视频学习

一、数据传送类指令
    对程序状态字PSW一般不产生影响
    分为三种：
        数据传送
        数据交换
        栈操作

1、传送指令：MOV
    主要是内部数据存储器和特殊功能寄存器
    MOV <目的字节>, <源字节>

    MOV    A, #data8            ; (A) <- #data8
    MOV    addr8, #data8      ; (addr8) <- #data8
    MOV    @Ri, #data8         ; ((Ri)) <- #data8

    MOV    Rn, #data8           ; (Rn) <- #data8

    @符号表示间接寻址，Ri中 i=0或 i=1

汇编语言测试模板：

$NOMOD51
$include (stc8h.h)
    ORG        0000H
    LJMP       MAIN        ;跳转到主程序
    ORG        0100H
MAIN
    MOV        SP, #70H

LOOP:
    LJMP       LOOP
    END
复制代码

观察内部RAM的内容，Address：D:0
查看IO口的内容：Menu: Peripherals -> I/O-Ports -> Port X

* Rn、内部RAM、SFR与累加器A传送数据。共6条：
MOV    A, addr8        ;(A) <- (addr8)
MOV    A, @Ri           ;(A) <- ( (Ri) )
MOV    A, Rn             ;(A) <- (Rn)
MOV    addr8, A        ;(addr8) <- (A)
MOV    @Ri, A          ;( (Ri) ) <- (A)

MOV    Rn, A            ;(Rn) <- (A)


手工修改Memory内容，鼠标右键，单击Modify Memory at D:0xXX

MOV    R1, #82H
MOV    A, @R1
内部80H~FFH的RAM单元，只能使用如上方式的间接寻址方式

* Rn、SFR和内部RAM之间的数据传送，共5条：
MOV    addr8, addr8        ;(addr8目) <- (addr8源)
MOV    addr8, @Ri          ;(addr8) <- ( (Ri) )

MOV    addr8, Rn            ;(addr8) <- (Rn)

MOV    @Ri, addr8          ;( (Ri) ) <- (addr8)

MOV    Rn, addr8            ;(Rn) <- (addr8)


* 目标地址传送
MOV    DPTR, #data16

* 外部数据存储器（或扩展并行I/O口）与累加器A传送  MOVX
    只能使用寄存器间接寻址，有两种方式：
    1、用R1或R0进行寄存器间接寻址
        需要使用P2口输出高8位地址，先给P2和Ri赋值，然后执行MOVX
        MOVX    A, @Ri        ;(A) <- ( (P2 Ri) )
        MOVX    @Ri, A        ;( (P2 Ri) ) <- (A)
    2、用16位的数据存储器地址指针DPTR进行寄存器间接寻址
        能遍历64KB的外部存储器的任何单元
        MOVX    A, @DPTR
        MOVX    @DPTR, A

Keil仿真，查看外部存储单元数据：X:0100H

* 程序存储器向累加器A传送指令  MOVC
MOVC    A, @A + PC            ;PC <- (PC) + 1, (A) <- ( (A) + (PC) )
MOVC    A, @A + DPTR        ;(A) <- ( (A) + (DPTR) )
(变址寻址，PC或DPTR作为基址寄存器)

注：保护DPTR的内容：
        PUSH    DPH
        PUSH    DPL        ;保护DPTR
        ......
        POP      DPL
        POP      DPH        ;恢复DPTR

        调用子程序：    LCALL    子程序名

* 数据交换指令
    1、字节交换指令
         XCH    A, addr8        ;(A) <--> (addr8)
         XCH    A, @Ri          ;(A) <--> ( (Ri) )

         XCH    A, Rn            ;(A) <--> (Rn)


    2、半字节交换指令（低半字节交换）
         XCHD    A, @Ri        ;(A低三位字节) <--> ( (Ri)低三位字节 )

* 栈操作指令
    概念：断点地址、压栈（保护现场）、出栈（恢复现场）
    PUSH    addr8        ;(SP) <- (SP) + 1, ( (SP) ) <- (addr8)
    POP      addr8        ;(addr8) <- ( (SP) ), (SP) <- (SP) - 1

数据传送类指令注意事项：
1、向累加器传送数据时，会影响PSW中的P标志
2、执行传送指令时，源地址中的内容不变
3、特殊功能寄存器SFR只能使用直接寻址
4、80H~FFH单元只能使用@Ri间接寻址方式
5、累加器A压栈和出栈时，应使用 PUSH ACC 或者 POP ACC。（* 使用A表示寄存器寻址，使用ACC表示直接寻址）

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第9集视频学习


一、位操作指令：
    位传送，位状态控制、位逻辑操作、位条件转移等17条。
    （1）、直接使用位地址。
    （2）、写成“字节地址.位号”，例如：0B8H.0
    （3）、位寄存器的定义名称，例如C、EA等
    （4）、对于位寻址寄存器，可以用“字节寄存器名.位号”，例如P1.0、PSW.4
    （5）、伪指令事先定义的符号地址，EQU

1、位数据传送指令
    MOV    C, bit        ;(C) <- (bit)
    MOV    bit, C        ;(bit) <- (C)
    注：其中一个操作数必须为累加器（进位标志CY）

2、位状态控制指令

    位清零指令
    CLR    bit        ;(bit) <- 0
    CLR    C          ;(C) <- 0

    位求反指令
    CPL    bit        ;(bit) <- (/bit)
    CPL    C          ;(C) <- (/C)

    位置位指令
    SETB    bit        ;(bit) <- 1
    SETB    C          ;(C) <- 1


3、位逻辑操作

    位逻辑与
    ANL    C, bit
    ANL    C, /bit

    位逻辑或
    ORL    C, bit
    ORL    C, /bit


4、位条件转移

    判断进位标志C
    JC    rel        ;若(CY) == 1, 则(PC) <- (PC) + rel
    JNC  rel        ;若(CY) == 0, 则(PC) <- (PC) + rel

    判断直接寻址位
    JB    bit, rel
    JNB  bit, rel
    JBC  bit, rel        ;若(bit) == 1, 则(PC) <- (PC) + rel, (bit) <- 0

5、控制转移类指令

    程序转移指令
    LJMP    addr16
    AJMP    addr11
    SJMP    rel
    JMP      @A + DPTR

    JZ      rel
    JNZ    rel
    CJNZ
    DJNZ

    子程序调用
    LCALL    addr16
    ACALL    addr11
    RET                         ;子程序返回

    其他
    RETI        ;中断返回
    NOP         ;空操作

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第10集学习笔记：


汇编语言程序的框架

$NOMOD51
$INCLUDE (STC8H.H)
;...这里可以编写程序中用到的一些符号定义（使用EQU、DATA、BIT等伪指令）
              ORG     0000H
START:    LJMP    MAIN            ;跳转到主程序
              ORG     0003H
              LJMP    INT0_ISR      ;外部中断0入口（ISR Interrupt Service Rowtine 中断服务程序）
              ORG     000BH
              LMP     T0_ISR          ;定时器0中断入口

              ORG     0013H
              LJMP    INT1_ISR      ;外部中断1入口
              ORG     001BH
              LMP     T1_ISR          ;定时器1中断入口</div>

              ORG     0023H
              LJMP    UART1_ISR    ;串口1中断入口</div>
              ......
              ORG     0200H
MAIN:     MOV     SP, #80H        ;设置堆栈指针（可根据情况修改）
              ...... ;初始化内存区域内容
              ...... ;设置有关特殊功能寄存器（SFR）的控制字
              ...... ;根据需要开放相应的中断控制
MAINLOOP:
              ;主程序循环
              LJMP    MAINLOOP
INT0_ISR:                      ;外部中断0服务子程序
              ......                 ;根据需要填入适当的内容
              RETI

              ......                 ;编写其他子程序或者定义程序中所用的常数

              END
复制代码

注：没有用到的中断服务程序，使用复位程序，提高可靠性

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第11集学习记录

一、C51对ANSI C的扩展

    C51有以下19个扩展关键字：
    _at_、sbit、sfr、bit、sfr16、idata、bdata、xdata、pdata、data、code、alien、small、compact、large、using、reentrant、interrupt、_task_

1、bit型变量
    可用于变量类型和函数声明、函数返回值等，存储于内部RAM的20H~2FH单元中。
    注意：位不能声明为指针
             不能有bit数组

2、可位寻址区声明
    使用sbit声明可独立访问可位寻址对象的位。
    sbit声明要求基址对象的存储器类型为“bdata”。
    位的位置（^操作符号后的数字）的最大值依赖于制定的基类型。
    可位寻址对象的声明只能放到main函数的外部作为全局变量使用。

    例如：
    int bdata bittest _at_ 0x20;
    sbit bit0 = bittest^0;
    sbit bit15 = bittest^15;

3、特殊功能寄存器（SFR）
    sfr：字节寻址
    语法：
    sfr sfr_name = int_constant;
    例如：
    sfr P0=0x80;

    sfr16：字寻址
    sfr16 DPTR = 0x82;        // 指定DPTR的地址DPL=0x82，DPH=0x83

    sbit：位寻址
    sbit bitname = sfr_name^bit_number;

内存区域的指定

1、程序存储器，使用code关键字
    例如：
    unsigned char code led_buf[10] = {0x3F,......}

2、内部RAM
    data: 直接寻址区，内部RAM低128字节，00H~7FH，默认都保存在该区域。

    idata: 间接寻址区，间接寻址区，包括整个内部RAM区256字节，00H~0FFH。
    bdata: 可位寻址区，20H~2FH。

3、外部数据存储器
    xdata: 可指定多达64KB的外部直接寻址区，地址范围0000H~0FFFFH。
    例如：
    unsigned char xdata arr[300][2];

    pdata: 能访问1页（256B）的外部RAM（很少用）。

Keil C51指针

    以下声明pt为指向外部RAM中unsigned char数据的指针
    unsigned char xdata * pt;               // pt本身依存储模式存放
    unsigned char xdata * data pt;        // pt被保存在内部RAM中
    unsigned char xdata * xdata pt;        // pt被保存在外部RAM中

    基于存储器的指针
    char data * str;        // str指向data区中的char型数据
    int xdata * pow;       // pow指向外部RAM的int型整数

注：volatile 关键字，告诉编译器不要进行编译优化，一般用于声明特殊功能寄存器。

C51对函数的扩展

1、中断函数声明 interrupt
    例如：
    void UART1_ISR(void) interrupt 4
    {
        /* 中断服务程序的代码 */
    }

2、指定工作寄存器区（using后跟0~3的数，R7~R0）(不重要)
    例如：(相当于PSW.4 = 0，PSW.3 = 1)
    unsigned char GetKey(void) using 1
    {
    }

3、指定存储模式（small、compact、large）（不重要）
    例如：small说明函数的内部变量全部使用内部RAM
    void disp_data(void) small
    {
    }

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第12集学习记录

两个小示例：流水灯、读写EEPROM

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第13集学习记录

中断的相关概念
    中断源、中断响应、中断服务、中断返回。
    中断优先级、中断嵌套
    开中断（中断允许）、关中断（中断禁止）
    保护现场（push和pop相关寄存器）、恢复现场
    中断请求标志应该撤除（有些能自动撤除，有些不能自动撤除，需要用相应指令撤除）

STC8H8K64U共有44个中断源：

    5个外部中断（INT0~INT4）
    5个定时/计数器溢出中断（T0~T4）
    4个异步串口中断（UART1~UART4）
    1个串行外设接口中断（SPI）
    1个I2C总线中断、1个USB中断
    1个模数转换中断（ADC）、1个低压检测中断（LVD）、1个比较器中断（CMP）
    2个PWM中断（PWMA和PWMB）
    8个端口中断（P0~P7）
    12个DMA中断
    1个RTC中断
    1个LCM中断

中断源

    除外部中断2、外部中断3、定时器2、定时器3、定时器4固定是最低优先级中断外，其他的中断都具有4个优先级。
   
（汇编语言 SJMP$  相当于 while(1); ）
（查询次序号 <--> 中断号）

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第14集学习记录


中断优先级处理原则：
    1、先高后低
    2、停低转告
    3、高不踩低
    4、实现规定

下列情况出现时，CPU不会响应中断请求：
    1、EA=0 或发出中断请求的中断所对应的中断允许控制位位0；
    2、CPU正在执行一个同级或高一级的中断服务程序；
    3、当前执行的机器周期不是指令周期的最后一个机器周期；
    4、正在执行的指令是中断返回指令RETI，或者是访问专用寄存器IE或IP的指令时，CPU至少要再执行一条指令才能响应中断请求。

中断服务程序由四个部分组成：
    1、保护现场（汇编：PUSH，一般是累加器A和程序状态字寄存器PSW）
    2、中断服务
    3、恢复现场（汇编：POP）
    4、中断返回（RETI：一方面清除中断响应时所置位的优先级有效触发器，一方面由栈顶弹出断点地址送程序计数器PC，从而返回主程序）

中断服务程序注意事项：
    1、响应中断后，如果不希望出现中断嵌套，可以在中断开始时，关闭中断EA=0
    2、为了保证保护现场和恢复现场能够连续进行，在保护现场和恢复现场之前，应该先关闭中断，结束后，再根据情况开中断

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第15集学习记录：


T0和T1的工作模式

    TMOD：89H
    （M1、M0）
    模式0：16位自动重装载模式
    模式1：16位不可重装载模式
    模式2：8位自动重装模式
    模式3：不可屏蔽中断的16位自动重装载模式（定时器T1无效）

T2的工作模式

    AUXR：8EH
    16位自动重装载模式

相关寄存器：

1、M1、M0：工作模式切换
2、C/T：功能选择位（1：计数器功能、0：定时器功能）
3、GATE：门控位。用于选通控制。
    GATE=1时，同时INTn为高电平且TRn置位时，启动定时器工作。

定时控制寄存器（TCON）88H，可位寻址

    TF1、TF0：溢出中断标志
    TR1、TR0：运行控制位（1-启动定时器、0-停止定时器）

辅助寄存器（AUXR）

    T0x12、T1x12、T2x12：速度控制位。0-12分频（FOSC/12）；1-不分频（FOSC）
    TR2：定时器2运行控制位
    T2_C/T：控制T2用作定时器或计数器

中断与时钟输出控制寄存器（INTCLKO）

    T0CLKO、T1CLKO、T2CLKO：定时器时钟输出控制
    0-关闭时钟输出、1-是能时钟输出功能

T4/T3控制寄存器（T4T3M）D1H

还有各个定时器的重装载寄存器、时钟预分频器。

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第16集学习记录：


定时器的最大定时能力：

    在晶振频率位11.0592MHz的情况下，12分频，
    对于16位的定时器，最大定时能力约为71毫秒
    对于24位定时器（T2~T4）,最大定时能力为18秒

定时/计数器初始化部分的步骤大致如下：

    1、设置工作方式，将控制字写入方式寄存器。
    2、把定时/计数初值装入TLn、THn寄存器。
    3、置位TRn以启动定时/计数。
    4、置位ETn允许定时/计数器中断（如果需要）。
    5、置位EA使CPU开放中断。