李啟明 李傳芳

[摘 要]學(xué)習(xí)MCS51系列單片機(jī)，需要了解MCS51系列單片機(jī)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)，這是學(xué)習(xí)MCS51系列單片機(jī)的捷徑。這篇文章的目的就是說(shuō)明MCS51系列單片機(jī)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)，并加以分析，供給讀者參考。

[關(guān)鍵詞]MCS51;讀寫(xiě)指令;堆棧;I/O ;中斷

掌握了微機(jī)的工作原理以及匯編程序的基本應(yīng)用方法，為學(xué)習(xí)MCS51系列單片機(jī)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使學(xué)習(xí)MCS51系列單片機(jī)更加輕松簡(jiǎn)單。如果我們能夠?qū)W(xué)習(xí)MCS51系列單片機(jī)的要點(diǎn)提出來(lái)，那就可以起到事半功倍的作用。

一、MCS51系列單片機(jī)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)指令

在微機(jī)原理中的匯編語(yǔ)言程序里，無(wú)論是在內(nèi)外存儲(chǔ)器間傳送數(shù)據(jù)還是讀取程序存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，都是應(yīng)用MOV操作指令來(lái)完成。但是MCS51系列單片機(jī)有許多不同。首先是MSC51系列單片機(jī)的存儲(chǔ)器分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及內(nèi)外部程序存儲(chǔ)器，其匯編語(yǔ)言程序讀寫(xiě)這些存儲(chǔ)器指令都有不同之處。例如讀寫(xiě)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)用MOV指令即可，而讀寫(xiě)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)則必須使用MOVX指令。讀內(nèi)外部程序存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)時(shí)也要使用MOVC指令。

二、MCS51系列單片機(jī)的堆棧和堆棧指令

無(wú)論是在微機(jī)原理還是在MCS51系列單片機(jī)中，堆棧的含義都是相同的，就是以“先進(jìn)后出”的方式。堆棧操作中有兩條指令：①是入棧指令PUSH，②是出棧指令POP。微機(jī)原理中，堆棧是按向下減少的，進(jìn)行PUSH指令操作時(shí)，棧頂?shù)刂稴P減2后送回SP，再存入一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)（即兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)）;POP指令是把當(dāng)前棧頂?shù)刂稴P所指的一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)（即兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)）取出后，棧頂?shù)刂稴P加2后送回SP。而在MCS51系列單片機(jī)中，堆棧是向上增長(zhǎng)的，PUSH指令入棧的數(shù)據(jù)只是一個(gè)字節(jié)，且入棧時(shí)先將棧頂?shù)刂稴P自動(dòng)加1，然后才將數(shù)據(jù)壓入堆棧;而POP指令的操作則是先將堆棧中的一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)彈出送給direct（存儲(chǔ)地址），然后棧頂?shù)刂稴P自動(dòng)減1。

三、MCS51系列單片機(jī)的I/O輸入輸出方式

在微機(jī)原理的課程中，進(jìn)行I/O輸入輸出必須擴(kuò)展連接外部的I/O元器件，如8155、8255 I/O芯片。8086/8088CPU采用I/O端口獨(dú)立編址形式。CPU用專(zhuān)門(mén)的I/O指令去訪問(wèn)I/O端口。輸入指令I(lǐng)N AX，PORT端口字信息送AX，以及IN AL，PORT端口字節(jié)信息送AL;輸出指令OUT? PORT， AX字信息送端口，以及OUT PORT， AL字節(jié)信息送端口。IN和OUT指令都提供了字和字節(jié)兩種使用方式，地址PORT就是專(zhuān)用的地址空間，而在MCS51系列單片機(jī)的輸入輸出就簡(jiǎn)單得多了，因?yàn)镸CS51系列單片機(jī)的芯片內(nèi)有四個(gè)雙向并行I/O端口P0～P3，每個(gè)端口都配有端口鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器，每個(gè)I/O口可以進(jìn)行字節(jié)輸入/輸出，也可以單獨(dú)進(jìn)行位輸入/輸出。在對(duì)I/O口進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，其讀寫(xiě)方式和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的方式是一樣的。例如讀寫(xiě)P1端口，其指令為MOV A，P1端口P1字節(jié)信息送A累加器，MOV P1，A字節(jié)信息送端口P1。單獨(dú)進(jìn)行位輸入輸出的指令為SETB P1.0把P1口的第0位置1，即輸出高電平;CLR P2.3 把P2口的第3位置0，即輸出低電平。

四、MCS51系列單片機(jī)的中斷

在微機(jī)原理的課程中，以8086/8088的中斷系統(tǒng)為例，該中斷系統(tǒng)可以處理256種不同的中斷。最多有256個(gè)中斷向量，每個(gè)中斷向量對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷類(lèi)型碼，且每個(gè)中斷向量需要四位存儲(chǔ)地址，一共需要1k的存儲(chǔ)單元，中斷向量表安排在00000H～003FFH。在中斷響應(yīng)時(shí)，CPU把中斷類(lèi)型碼乘于4，由此取得該中斷源的中斷向量地址指針，依據(jù)該指針可從中斷向量表中取出兩個(gè)字分別送入IP和CS，引導(dǎo)CPU去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。所有在編制好中斷服務(wù)程序后，給中斷服務(wù)程序安排了存儲(chǔ)空間，還須將它的入口地址置入中斷向量表中與中斷類(lèi)型碼對(duì)應(yīng)的地址中，當(dāng)中斷到來(lái)時(shí)，CPU才會(huì)根據(jù)中斷類(lèi)型碼自動(dòng)取出中斷向量，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序中。MCS51系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)具有三類(lèi)共五個(gè)中斷源，即INT0和INT1以及 T0、T1定時(shí)或計(jì)數(shù)溢出中斷和串行口發(fā)送或接受中斷。MCS51系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)也設(shè)置了中斷向量，但其向量地址是一一對(duì)應(yīng)固定的。INT0外部中斷向量地址是0003H，INT1外部中斷向量地址是0013H，T0定時(shí)/計(jì)數(shù)溢出中斷向量地址是000BH，T1定時(shí)/計(jì)數(shù)溢出中斷向量地址是001BH，串行發(fā)送或接受中斷向量地址是0023H。MCS51系列單片機(jī)發(fā)生中斷時(shí)，其CPU會(huì)根據(jù)中斷類(lèi)型從各固定地址取出中斷服務(wù)程序的入口地址，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序中。

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[作者單位]

廣東工業(yè)大學(xué)課室管理中心

（編輯：原琳娜）