任務(wù)一 點亮一個LED燈

任務(wù)描述

編寫一個單片機程序，讓P1口發(fā)光二極管全滅，然后點亮P1.0的發(fā)光二極管，并下載到實驗板運行。

實驗板上發(fā)光二極管的連接圖如圖1-1所示，實驗板上的發(fā)光二極管通過電阻直接連接到單片機P1端口，當(dāng)引腳輸出高電平時發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，當(dāng)引腳輸出低電平時發(fā)光二極管熄滅。

針對目前的單片機這種連接方法可以實現(xiàn)發(fā)光二極管點亮，但是發(fā)光亮度較低，因此工程上一般用發(fā)光二極管的負(fù)極接入單片機引腳，如圖1-2所示，單片機吸收電流點亮發(fā)光二極管，這時單片機基本能具備使發(fā)光二極管正常發(fā)光的驅(qū)動電流，此時單片機輸出低電平發(fā)光二極管點亮，輸出高電平則發(fā)光二極管熄滅。

任務(wù)分析

本任務(wù)的目的是學(xué)會：①如何使用單片機控制發(fā)光二極管；②學(xué)習(xí)匯編編寫慣例格圖1-1 實驗板上發(fā)光二極管的連接圖

圖1-2 發(fā)光二極管的一種連接圖

式；③學(xué)習(xí)幾個常見匯編指令；④編寫一個程序控制單片機點亮發(fā)光二極管。

任務(wù)實施

一、認(rèn)識單片機

（一）單片機的內(nèi)部資源

單片機芯片如圖13所示，把編寫的程序下載到芯片中就能實現(xiàn)對其的控制。實際上主要控制芯片的輸入/輸出引腳的電平，即我們要求哪個引腳的電平在什么時刻變高/變低，這個引腳的電平就會在那個時刻變高/變低。

那么，程序在哪里寫?怎么寫?寫完后怎么下載到單片機里去?下載進去后，什么條件才能工作?我們可以用單片機做什么?這些問題就是本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

首先，單片機由中央處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存

儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）、定時器、通

信口、輸入/輸出接口組成。類似于PC機，CPU負(fù)責(zé)運算、控制，加、減、乘、除、與、或、非等運算，讀、寫、輸入、輸出等控制，都是用復(fù)

圖1-3 單片機芯片

雜的數(shù)字電路實現(xiàn)；RAM相當(dāng)于內(nèi)存條，CPU在運算過程中總會要臨時存放一些中間數(shù)據(jù)，RAM提供了這些數(shù)據(jù)的存放空間，所以又稱為數(shù)據(jù)存儲器，斷電后數(shù)據(jù)丟失；ROM相當(dāng)于硬盤，編寫好的程序最后放在ROM中，所以又稱為程序存儲器，斷電后數(shù)據(jù)不丟失；接口簡單地看就是引腳，通過引腳，單片機可以輸出電平，也可檢測這個引腳當(dāng)前連接的電平狀態(tài)，通過電平輸入輸出來實現(xiàn)鍵盤、顯示器、通信等設(shè)備的控制。

單片機內(nèi)部可供用戶使用的三大資源：

（1）ROM。其特點是可重復(fù)擦寫程序、容量大、價格低。

（2）RAM。其特點是讀寫速度快、理論上壽命無限（程序運行的每時每刻都在讀寫中間數(shù)據(jù)）。

（3）SFR（特殊功能寄存器）。單片機有很多功能，通過對SFR的讀寫來實現(xiàn)這些功能。

單片機內(nèi)部資源的3個主要部分清楚后，選擇AT89C51單片機來進行詳細(xì)學(xué)習(xí)。AT89C51單片機是Atmel公司出品的一款51內(nèi)核的單片機，具有標(biāo)準(zhǔn)的51體系結(jié)構(gòu)和全部的51 標(biāo)準(zhǔn)功能，程序下載方式簡單，方便學(xué)習(xí)。它的ROM程序空間是4K 字節(jié)

（1K=1024 字節(jié)，1 字節(jié)=8 位），RAM 數(shù)據(jù)空間是128 字節(jié)，SFR在后邊將會逐一提

到并應(yīng)用。

（二）單片機最小系統(tǒng)

單片機最小系統(tǒng)，也稱為單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的能工作的單片機系統(tǒng)。單片機最小系統(tǒng)的三要素是電源、晶振和復(fù)位電路，最小系統(tǒng)電路如圖1-4所示。

1.電源

電子設(shè)備都需要供電，主流單片機的電源有5V和3.3V兩個標(biāo)準(zhǔn)，還有一些對電壓要求更低的單片機系統(tǒng)。從圖1-4可以看到，供電電路在40 腳和20腳的位置上，40腳接U_CC，代表電源的正極，20腳接GND，代表電源的負(fù)極。一般情況下，這種雙列直插封裝的芯片，左上角是1腳，逆時針旋轉(zhuǎn)引腳號依次增加，一直到右上角是最大腳位。現(xiàn)在選用的單片機一共40 個引腳，因此右上角就是40，單片機引腳圖如圖1-5所示。

圖1-4 單片機最小系統(tǒng)電路

圖1-5 單片機引腳圖

圖1-6 單片機系統(tǒng)典型晶振電路

2.晶振

晶振又叫晶體振蕩器，為單片機系統(tǒng)提供基準(zhǔn)時鐘信號，單片機控制都是以這個時鐘信號為基準(zhǔn)。圖1-5所示這種雙列直插封裝的單片機的18腳和19腳是晶振的引腳，通

常接一個11.0592M的晶振（震蕩11，059，200次/s），晶振兩端接兩個諧振電容，一般

大小為20～30pF左右，諧振電容過大晶振不容易振蕩，過小則晶振不穩(wěn)定。典型晶振電路如圖1-6所示。

3.復(fù)位電路

圖1-4左側(cè)是一個復(fù)位電路，接在單片機的9腳RST（Reset）復(fù)位引腳上，只要RST一定時間內(nèi)保持高電平，單片機復(fù)位，所有程序重新開始執(zhí)行。單片機復(fù)位一般有上電復(fù)位、手動復(fù)位和程序自動復(fù)位3種情況。

（1）上電復(fù)位。當(dāng)程序還沒運行完突然停電了，單片機內(nèi)部有些區(qū)域的中間數(shù)據(jù)會丟失，有些區(qū)域的中間數(shù)據(jù)保存了下來，當(dāng)再次打開設(shè)備（上電）時，希望單片機能正常運行，所以上電后單片機要進行一個內(nèi)部的初始化過程，這個過程即為上電復(fù)位。上電復(fù)位保證單片機每次啟動都從一個固定的相同的狀態(tài)開始工作。

（2）手動復(fù)位。當(dāng)單片機死機或程序跑飛時，按下復(fù)位按鍵，使程序重新初始化并重新運行，這個過程就叫手動復(fù)位。

（3）程序自動復(fù)位。單片機往往有一套自動復(fù)位機制，例如看門狗，如果程序長時間失去響應(yīng)，單片機看門狗模塊會自動復(fù)位重啟單片機。

單片機具備電源、晶振、復(fù)位3個條件就可以運行下載的程序，通過程序就能控制連接在單片機I/O口的外部設(shè)備，如LED燈、數(shù)碼管、液晶顯示器等設(shè)備。

這里再補充一點輸入/輸出端口（I/O口）的知識，如圖1-4所示，單片機共有P0、

P1、P2、P3 4個輸入/輸出端口。P0口占用8個引腳P0.0～P0.7，P0.7是高位，P0口

為一個8位漏級開路雙向I/O口，這決定了P0口作為固定電平輸出時需要接上拉電阻。P1、P2、P3口這三大端口也各占用8個引腳，每個引腳內(nèi)部提供上拉電阻，是一個8位雙向I/O口。這些端口作為輸入時需要在端口寫入“1”，被內(nèi)部上拉為高電平，即先輸出高電平一次才可用作輸入。P3口也可作為一些特殊功能口，見表1-1。

表1-1

P3口特殊功能

多功能口并不局限于P3口，一些單片機幾乎每個引腳都是多功能的，編程使用時根據(jù)需要使用一種功能。

二、指令系統(tǒng)

51單片機的指令集包括數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運算指令、邏輯運算指令、位運算指令和控制轉(zhuǎn)移指令五大類共111條指令，這111條指令的集合即為51單片機的指令系統(tǒng)，每條指令都有一個唯一的名稱，即助記符，便于記憶與書寫。除位運算以外，指令都是以字節(jié)為單位，因此也統(tǒng)稱為字節(jié)運算指令。根據(jù)指令的長短可分為單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令，根據(jù)執(zhí)行的時間來分可分為單周期指令、雙周期指令和四周期指令。（一）匯編語言尋址方式

一條指令通常由操作碼和地址碼兩部分組成。操作碼指明CPU要完成何種類型和性質(zhì)的操作，如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移、加法、取反等。地址碼指明操作對象所在單元地址，通過地址碼找到操作數(shù)的方法稱為尋址方式，51單片機支持6種不同的尋址方式。由于51單片機運算器的特有結(jié)構(gòu)，CPU所有的字節(jié)運算都有A寄存器的參與，因此每條字節(jié)運算指令的地址碼中不會再包含A寄存器的地址。

1.直接尋址方式

直接尋址是在指令中直接給出操作數(shù)所在的單元地址，指令執(zhí)行時，直接在RAM中的該單元地址讀取操作數(shù)據(jù)，例如“MOV A，12H”是將RAM中12H存儲單元的值賦予A。直接尋址僅限于內(nèi)部RAM（包括特殊功能寄存器）進行尋址，對于具有高128字節(jié)與特殊功能寄存器地址重復(fù)的存儲區(qū)間，只能使用間接方式尋址。

2.寄存器尋址方式

寄存器尋址是在指令中給出操作數(shù)所在的寄存器，范圍是從R0～R7，他們在RAM

中的地址是由PSW中RS1、RS0兩個位決定。例如“MOV A，R1”當(dāng)RS1RS0=00時，“MOV A，R1”與“MOV A，01H”的運行結(jié)果是一樣的，即R0當(dāng)前指向地址為01H

的存儲單元。

3.立即尋址方式

立即尋址是在指令中直接給出操作數(shù)，一般把這個操作數(shù)稱為立即數(shù)。例如“MOV A，＃2BH”表示將2BH這個立即數(shù)賦予A。因為立即數(shù)不會憑空出現(xiàn)，所以2BH是存放于ROM中的常量。顯然，這里的尋址“尋”的不是RAM，而是ROM。51單片機指令系統(tǒng)中還有一條16位立即尋址指令“MOV DPTR，＃data16”，其功能是將16位立即數(shù)賦予數(shù)據(jù)指針DPTR。

4.間接尋址方式

間接尋址是將寄存器的內(nèi)容作為單元地址，再通過該單元地址去找操作數(shù)的尋址方式，這里的寄存器稱為間接尋址寄存器，只能用R0或R1。例如指令“MOVA，＠R0”，其功能就是將R0的內(nèi)容所指向的存儲單元的數(shù)據(jù)賦予A。例如R0=12H，（12H）=

34H，那么指令“MOV A，12H”或“MOV A，＃34H”與上面的指令執(zhí)行后的結(jié)果一

樣，A都為34H。另外，間接尋址還用于高128字節(jié)空間（80H～FFH）的尋址任務(wù)。

5.變址尋址方式

變址尋址與間接尋址有點類似，變址尋址是以DPTR或PC為基址寄存器，以A為變址寄存器，將兩者相加后的16位數(shù)結(jié)果作為操作數(shù)所在單元地址。變址尋址只能對程

序存儲器ROM使用，尋址范圍為64K（0000H～FFFFH）。例如“MOVC A，＠A+

DPTR”該指令功能是將A與DPTR的內(nèi)容相加，把結(jié)果作為程序存儲器的單元地址，

再將該單元的內(nèi)容賦予A。如A=12H、DPTR=1A2BH，那么將A與DPTR相加后的值為A+DPTR=12H+1A2BH=1A3DH，而例如ROM的1A3DH存儲單元存放的數(shù)據(jù)

為2FH，那么執(zhí)行完上面的指令后A的結(jié)果為2FH。

6.位尋址方式

51單片機具有完善的位處理功能，因此具有相應(yīng)的位尋址方式，用于內(nèi)部可尋址位的尋址操作。在RAM中位于20H～2FH區(qū)間內(nèi)的16個存儲單元以及部分特殊功能寄存器可進行位尋址操作，尋址區(qū)間00H～D7H，詳見RAM地址映像表。在位尋址指令中，如“MOV C，12H”表示將位地址為12H的內(nèi)容賦予C累加位。

實際上，上面所講的6種尋址方式的相應(yīng)指令舉例中，有許多是包含了兩種尋址方式的，如指令“MOV12H，＃34H”就包含了直接尋址與立即尋址兩種方式，其功能是將34H這個立即數(shù)賦給地址為12H的存儲單元，指令執(zhí)行完后，12H地址單元中的內(nèi)容為34H。

（二）匯編語言偽指令

匯編語言偽指令用于告訴編譯程序匯編信息的指令，它不會被匯編成單片機可執(zhí)行的機器代碼，匯編結(jié)束后它們就消失了。下面僅對常用的幾個偽指令進行介紹。

1.程序的定位結(jié)束偽指令

◆ ORG addr16

說明：將ORG偽指令后的指令內(nèi)容存放于程序存儲器addr16開始的單元中。例如：

ORG 1234H

MOV A，＃56H…

表示將“MOV A，＃56H”這條指令開始的一段代碼存放在以1234H地址單元開始的程序存儲器中，MOV指令的起始ROM地址剛好為1234H。

◆ END

說明：匯編程序結(jié)束指令，后面不跟操作數(shù)。表示匯編源程序的結(jié)束，編譯程序以END作為程序源代碼終止標(biāo)志。通常將其放置于源程序最后，當(dāng)編譯程序執(zhí)行到END指令時，隨即結(jié)束匯編過程。

2.常量定義偽指令EQU指令格式為：

符號名 EQU 常量

說明：用于定義常量，經(jīng)過EQU指定的常量，可在程序中直接用其符號名來代替。例如：

MIN EQU 12

使用MIN代替十進制數(shù)12。嚴(yán)格來說EQU不算是常量定義，因為在編譯器執(zhí)行時是不會給常量分配存儲空間的，在編譯時直接將符號名替換成數(shù)字量，例如：

TMP EQU 34H

MOV TMP，＃TMP

上面第二條指令中，第一個TMP代表的是地址，第二個TMP代表的是數(shù)據(jù)，在編

譯時編譯器將TMP替換成34H，結(jié)果變成“MOV34H，＃34H”，即將立即數(shù)34H賦給

RAM地址為34H的存儲單元。

用法：當(dāng)程序中有多條指令使用到同一個數(shù)字量時，便可使用EQU進行常量定義，在后續(xù)源碼中使用其符號名代替，方便后期維護，因為只要在定義指令中對常量進行修改，就可以實現(xiàn)對所有涉及常量的指令進行修改。

3.數(shù)據(jù)池定義DB指令格式：

DB 表達式

說明：用于在ROM中定義一個連續(xù)的存儲區(qū)間，區(qū)間長度根據(jù)DB指令的參數(shù)決定。表達式可以為數(shù)值（二進制、八進制、十進制或十六進制）、字符或字符串。多個表達式用英文逗號隔開。表達式為數(shù)值則每個表達式占用一個存儲單元，超出第8位部分將被舍棄；如為字符則為該字符的ASCII碼，同樣占用一個存儲單元；如為字符串則根據(jù)字符串的字符數(shù)依次分配存儲單元，每個字符占一個字節(jié)。例如：

DB 123，456，‘0’，12H，“AB”

上面的指令中將在ROM中開辟出6個字節(jié)的存儲單元。依次為123（7BH）、456（十

六進制為1CBH，將超出第8位的“1”舍棄，最終為0CBH）、30H、12H、65（41H）、66（42H）。

在DB指令前加標(biāo)簽可表示第一個存儲單元的地址。（三）匯編語言數(shù)據(jù)傳送指令

數(shù)據(jù)傳送指令的功能是將源操作數(shù)的數(shù)據(jù)復(fù)制到目標(biāo)操作數(shù)中，或者按要求交換指定操作數(shù)的內(nèi)容。8051的數(shù)據(jù)傳送指令共有28條，可分為5類。

1.數(shù)據(jù)復(fù)制指令

數(shù)據(jù)復(fù)制指令中具有兩個操作數(shù)，第一操作數(shù)稱為目標(biāo)操作數(shù)，第二操作數(shù)稱為源操作數(shù)，數(shù)據(jù)復(fù)制指令格式見表1-2。

表1-2

數(shù)據(jù)復(fù)制指令格式

目標(biāo)操作數(shù)可以為RAM地址direct（直接尋址）、寄存器A、工作寄存器Rn、以間址寄存器Ri的內(nèi)容為地址（＠Ri）的RAM單元和數(shù)據(jù)指針DPTR；源操作數(shù)可以為RAM地址direct里的內(nèi)容、寄存器ACC的值、工作寄存器Rn的內(nèi)容、以間址寄存器Ri

的內(nèi)容為地址（＠Ri）的RAM單元內(nèi)容、8位立即數(shù)（＃data）和16（＃data16）位立

即數(shù)。

關(guān)于下面指令說明中不帶括號和帶括號的區(qū)別，例如R0、（R0）、（（R0））。R0代表

當(dāng)前工作寄存器R0的RAM地址，假設(shè)RS1RS0=01B，運行時代表08H地址；（R0）表

示當(dāng)前工作寄存器R0里所存的內(nèi)容，是一個實際的8位二進制數(shù)；（（R0））表示以R0單元的內(nèi)容為地址的存儲單元的內(nèi)容，在運行期間也是一個8位數(shù)據(jù)。

◆ MOV A，direct

功能：將RAM地址為direct的單元內(nèi)容復(fù)制到 ACC寄存器中，即（direct）→10

（ACC）

例如：MOV A，12H

執(zhí)行前，（A）=8BH，存儲器地址為12H的單元內(nèi)容為34H，即（12H）=34H執(zhí)行后，（A）=34H，（12H）=34H

◆ MOV A，Rn

功能：將工作寄存器Rn的內(nèi)容復(fù)制到ACC中，即（Rn）→（ACC）例如：MOV A，R2

執(zhí)行前，（A）=8BH，（R2）=34H執(zhí)行后，（A）=34H，（R2）=34H◆ MOV A，＃data

功能：將8位立即數(shù)data復(fù)制到ACC中，即data→（ACC）例如：MOV A，＃34H

執(zhí)行前，（A）=8BH執(zhí)行后，（A）=34H

◆ MOV A，＠Ri（i=0或1且只能取0或1）

功能：將以間接尋址工作寄存器Ri的內(nèi)容為地址的存儲單元內(nèi)容復(fù)制到ACC中，即

（（Ri））→（ACC）

例如：MOV A，＠R0

執(zhí)行前，（A）=8BH，（R0）=12H，（12H）=34H執(zhí)行后，（A）=34H，（R0）=12H，（12H）=34H◆ MOVRn，direct

功能：將RAM地址為direct的單元內(nèi)容復(fù)制到Rn中，即（direct）→（Rn）例如：MOVR5，12H

執(zhí)行前，（R5）=8BH，（12）=34H執(zhí)行后，（R5）=34H，（12）=34H◆ MOV Rn，A

功能：將ACC的內(nèi)容復(fù)制到Rn中，即（A）→（Rn）例如：MOV R6，AH

執(zhí)行前，（R6）=8BH，（A）=56H執(zhí)行后，（R6）=56H，（A）=56H◆ MOV Rn，＃data

功能：將8位立即數(shù)data復(fù)制到Rn中，即data→（Rn）例如：MOV R7，＃3FH

執(zhí)行前，（R7）=78H執(zhí)行后，（R7）=3FH◆ MOV direct，A

功能：將ACC寄存器中的內(nèi)容復(fù)制到RAM地址為direct的單元中，即（A）→

（direct）

例如：MOV 2FH，A

執(zhí)行前，（2FH）=3DH，（A）=17H執(zhí)行后，（2FH）=17H，（A）=17H◆ MOVdirect，＃data

功能：將8位立即數(shù)data復(fù)制到RAM地址為direct的單元中，即data→（direct）例如：MOV2FH，＃9AH

執(zhí)行前，（2FH）=1EH執(zhí)行后，（2FH）=9AH◆ MOV direct，Rn

功能：將工作寄存器Rn中的內(nèi)容復(fù)制到RAM地址為direct的單元中，即（Rn）→

（direct）

例如：MOV 2CH，R4

執(zhí)行前，（2CH）=4EH，（R4）=23H執(zhí)行后，（2CH）=23H，（R4）=23H◆ MOVdirect，＠Ri

功能：將以間接尋址寄存器Ri的內(nèi)容為地址的RAM單元內(nèi)容復(fù)制到RAM地址為

direct的單元中，即（（Ri））→（direct）

例如：MOV 2AH，＠R0

執(zhí)行前，（2AH）=3BH，（R0）=20H，（20H）=78H執(zhí)行后，（2AH）=78H，（R0）=20H，（20H）=78H◆ MOVdirect1，direct2

功能：將RAM地址為direct2的單元的內(nèi)容復(fù)制到RAM地址為direct1的單元中，

即（direct2）→（direct1）

例如：MOV 12H，34H

執(zhí)行前，（12H）=30H，（34H）=20H執(zhí)行后，（12H）=20H，（34H）=20H◆ MOV＠Ri，A

功能：將ACC的內(nèi)容復(fù)制到以間接尋址寄存器Ri的內(nèi)容為地址的RAM單元中，即

（A）→（（Ri））

例如：MOV＠R0，A

執(zhí)行前，（R0）=7FH，（7FH）=2CH，（A）=FCH執(zhí)行后，（R0）=7FH，（7FH）=FCH，（A）=FCH◆ MOV＠Ri，direct

功能：將RAM地址為direct的單元內(nèi)容復(fù)制到以間接尋址寄存器Ri的內(nèi)容為地址

的RAM單元中，即（direct）→（（Ri））

例如：MOV＠R0，3CH

執(zhí)行前，（R0）=7FH，（7FH）=2CH，（3CH）=FCH執(zhí)行后，（R0）=7FH，（7FH）=FCH，（3CH）=FCH

◆ MOV＠Ri，＃data

功能：將立即數(shù)data復(fù)制到以間接尋址寄存器Ri的內(nèi)容為地址的RAM單元中，即

data→（（Ri））

例如：MOV＠R0，＃7AH

執(zhí)行前，（R0）=3CH，（3CH）=FCH執(zhí)行后，（R0）=3CH，（3CH）=7AH◆ MOV DPTR，＃data16

功能：將16位立即數(shù)data16的內(nèi)容復(fù)制到數(shù)據(jù)指針DPTR中，即data16→（DPTR）

例如：MOV DPTR，＃3456H執(zhí)行前，DPTR=2000H

執(zhí)行后，DPTR=3456H

2.查表指令

功能：對存放在ROM中的數(shù)據(jù)表里的數(shù)據(jù)進行查找，以DPTR或PC為基址，A為變址寄存器，以基址與變址的和為地址，將該地址的內(nèi)容取出來送到A寄存器中，查表指令格式見表1-3。查表指令只有兩條。

表1-3

查表指令格式

基址寄存器為16的數(shù)據(jù)指針DPTR或者程序指針PC，變址寄存器只能為A寄存器，可尋址范圍64KB。讀取存放在ROM中的數(shù)據(jù)，只能用助記符MOVC。

◆ MOVC A，＠A+DPTR

功能：將在ROM中地址為A+DPTR的存儲單元的內(nèi)容讀取到A寄存器中，即

（（A+DPTR））→（A）。

例如：MOVC A，＠A+DPTR

執(zhí)行前，（A）=12H，（DPTR）=1F23H，（1F23H）=B8H，（1F35H）=56H執(zhí)行后，（A）=56H，（DPTR）=1F23H，（1F23H）=B8H，（1F35H）=56H◆ MOVCA，＠A+PC

功能：將ROM地址為A+PC的存儲單元的內(nèi)容讀取到A寄存器中，即（（A+PC））

→（A）

例如：MOVC A，＠A+DPTR

執(zhí)行前，（A）=34H，（PC）=2C00H，（2C00H）=7AH，（2C34H）=36H執(zhí)行后，（A）=36H，（PC）=2C00H，（2C00H）=7AH，（2C34H）=36H

3.堆棧指令

功能：對堆棧區(qū)進行數(shù)據(jù)的存入和讀出操作，其操作數(shù)是包括特殊存儲器在內(nèi)的所有RAM地址單元。堆棧的入棧過程是先將堆棧指針SP加1，再將數(shù)據(jù)存入，因此實際棧底

單元為SP+1。

◆ PUSH direct

功能：先將SP加1，再將RAM地址為direct單元的內(nèi)容復(fù)制到SP所指向的單元

中，即SP+1→SP，（direct）→（（SP））

例如：PUSH A

執(zhí)行前，（A）=2DH，（SP）=65H，（65H）=2AH，（66H）=71H執(zhí)行后，（A）=2DH，（SP）=66H，（65H）=2AH，（66H）=2DH◆ POPdirect

功能：先將SP所指向的存儲單元內(nèi)容復(fù)制到RAM地址為direct的存儲單元中，再

將SP減1，即（（SP））→（direct），SP-1→SP

例如：POP A

指行前，（A）=2DH，（SP）=65H，（65H）=2AH，（64H）=71H執(zhí)行后，（A）=2AH，（SP）=64H，（65H）=2AH，（64H）=71H

除了上面所講的3類數(shù)據(jù)傳送指令外，還有外部RAM訪問指令、數(shù)據(jù)交換指令兩類，由于使用頻率較低，故不作詳解。外部RAM訪問指令助記符只能用MOVX，共有4

條。數(shù)據(jù)交換指令助記符有XCH、XHCD、SWAP 3個共5條。

4.外部數(shù)據(jù)存儲器訪問指令

◆ MOVX A，＠DPTR

；（（DPTR））→（A）

◆ MOVX＠DPTR，A

；（A）→（（DPTR））

◆ MOVX A，＠Ri

；（（Ri））→（A）

◆ MOVX＠Ri，A

；（A）→（（Ri））

5.數(shù)據(jù)交換指令

◆ XCH A，Rn

；（A）?（Rn）

◆ XCHA，＠Ri

；（A）?（（Rn））

◆ XCHA，direct

；（A）?（direct）

◆ XCHDA，＠Ri

；（A）30?（Rn）30

功能：將A寄存器內(nèi)容的低4位與（（Ri））內(nèi)容的低4位交換

◆ SWAPA

；（A）30?（A）74

功能：將A寄存器內(nèi)容的低4位與高4位交換（四）匯編語言位操作指令

位操作指令可分為傳送指令、位運算指令和置位復(fù)位指令3類，其操作數(shù)為可位尋址存儲區(qū)或特殊功能寄存器中的某個位。

1.位數(shù)據(jù)復(fù)制指令

位傳送指令有兩條，用于將源操作位的值復(fù)制到目標(biāo)操作位中。

◆ MOV C，bit

功能：將可尋址位bit的值復(fù)制到位累加器C中，即（bit）→（C）

例如：MOVC，P1.2 14

執(zhí)行前，（C）=0，（P1.2）=1執(zhí)行后，（C）=1，（P1.2）=1◆ MOVbit，C

功能：將位累加器C中的值復(fù)制到可尋址位bit中，即（C）→（bit）

例如：MOV 6EH，CH

執(zhí)行前，（6EH）=0，（C）=1執(zhí)行后，（6EH）=1，（C）=1

位操作指令中沒有兩個可尋址位之間的復(fù)制指令，必須使用C作為中介來實現(xiàn)。例如要將37H位的值傳送到73H位中：

MOVC，37H MOV73H，C

2.位運算指令

位運算是指與、或、非運算，共有6條指令。

◆ ANL C，bit

功能：將C與bit位的值進行與運算后存入C中，即（C）∧（bit）→（C）例如：ANLC，P1.0

執(zhí)行前，（C）=1，（P1.0）=0執(zhí)行后，（C）=0，（P1.0）=0◆ ANLC，/bit

功能：將C與bit位取反后的值進行與運算后存入C中，即（C）∧（/bit）→（C）例如：ANLC，P1.0

執(zhí)行前，（C）=1，（P1.0）=0執(zhí)行后，（C）=1，（P1.0）=0◆ ORLC，bit

功能：將C與bit位的值進行或運算后存于C中，即（C）∨（bit）→（C）例如：ORLC，P1.2

執(zhí)行前，（C）=0，（P1.2）=1執(zhí)行后，（C）=1，（P1.2）=1◆ ORLC，/bit

功能：將C與bit位取反后的值進行或運算后存入C中，即（C）∨（/bit）→（C）例如：ORLC，P1.3

執(zhí)行前，（C）=0，（P1.3）=1執(zhí)行后，（C）=0，（P1.3）=1◆ CPLC

功能：將C位的值取反后存回C中，即（/C）→（C）

◆ CPL bit

功能：將bit位取反后賦予存回bit位中，即（/bit）→（bit）例如：CPLP1.3

執(zhí)行前，（P1.3）=1執(zhí)行后，（P1.3）=0

3.置位復(fù)位指令

置位復(fù)位指令是將目標(biāo)位置1或清零，共4條指令。

◆ SETB C

功能：無論之前位狀態(tài)如何，將C位置1，即“1”→（C）

◆ SETB bit

功能：無論之前位狀態(tài)如何，將bit位置1，即“1”→（bit）◆ CLRC

功能：無論之前位狀態(tài)如何，將C位的狀態(tài)清零，即“0”→（C）

◆ CLR bit

功能：無論之前位狀態(tài)如何，將bit位的狀態(tài)清零，即“0”→（bit）

前面學(xué)習(xí)了部分匯編語言指令，通過編寫控制單片機引腳電平的程序來控制P0、P1、P2、P3 4個端口的輸出，見表1-4，就可以控制LED燈的點亮和熄滅了。

表1-4

電平對應(yīng)表

編寫控制單片機引腳電平的基本方法如下。對某個引腳電平單獨控制的指令：

輸出高電平：SETB PX.X

例如：讓P1.3輸出為高電平的指令是：SETBP1.3輸出低電平：CLRPX.X

例如：讓P3.2輸出為低電平的指令是：CLR P3.2

對某個端口輸出集體控制的指令：

輸出某個數(shù)：MOV PX，＃XXH

例如：讓P1輸出5CH的指令是：MOVP1，＃5CH

三、編程實現(xiàn)P1.0的LED燈點亮（一）單片機的開發(fā)環(huán)境

在51系列單片機的源代碼開發(fā)工具中，目前使用最廣泛的是Keil開發(fā)套件，同時支持匯編語言與C語言，包含了編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和仿真調(diào)試器等在內(nèi)的

完整開發(fā)方案。目前使用較為普遍的有μVision2、μVision3、μVision4 3個版本，本書采用Keil μVision3進行學(xué)習(xí)開發(fā)。

對于一個開發(fā)目標(biāo)，Keil是以project（工程、項目）的概念來管理的，里面包括了項目的配置、源碼、說明、連接的庫等信息。因此，在使用Keil時先建立一個工程，首先打開Keil圖標(biāo)進入軟件主界面。Keil軟件界面如圖1-7所示。

圖1-7 Keil軟件界面

主界面中包括菜單欄、工具欄、編輯窗口、工程窗口與信息欄。Keil是美國公司開發(fā)的，因此圖形界面為英文。

（二）建立一個工程項目

（1）單擊“Project”菜單，在彈出的下拉菜單中選中“New Project”選項。窗口如

圖1-8所示。

圖1-8 Keil新建項目

（2）在彈出的窗口中選擇要保存的路徑，輸入工程文件的名字，例如保存到“F：\單片機學(xué)習(xí)”目錄里，工程文件的名字為“LED”，然后單擊保存，保存窗口如圖19所示。

（3）這時會彈出一個對話框，要求選擇單片機的型號。Keil幾乎支持所有51內(nèi)核的單片機，這里選擇 Atmel公司的

圖1-9 新建LED.uv2項目

AT89C51，選擇單片機型號窗口如圖110

所示，右欄是對該單片機的基本說明，然后單擊確定。

圖1-10 選擇合適的單片機型號

（4）然后彈出一個對話框，問是否將8051的標(biāo)準(zhǔn)啟動庫添加到新建的工程里，這個庫文件對目前使用的匯編工程暫不需要，這里選擇“否”即可，窗口如圖1-11所示。

圖1-11 確認(rèn)是否拷貝8051起始代碼

（5）單擊否之后，新建工程就完成了，但這只是一個空的工程，還需要添加必需的源代碼或其他可選說明文件。單擊“File”下拉菜單的“New”選項或直接單擊工具欄的

“Create a new file”按鈕創(chuàng)建文件，創(chuàng)建文件窗口如圖1-12所示。

圖1-12 新建文件

（6）文件創(chuàng)建之后，編輯欄會彈出一個Test1窗口，這里可編寫指令代碼，但是Text1文件還只是在內(nèi)存中的自由文件，需要先保存到硬盤并添加到工程中。單擊工具欄

的

按鈕彈出保存路徑，通常保存于工程目錄下，文件后綴名必須為“.asm”，例如命名為“LED.asm”，單擊保存，如圖1 13所示。18

圖1-13 保存新創(chuàng)建的文件

（7）單擊工程窗口里的“+”展開“Target 1”，然后右擊“Source Group 1”選擇“Add Files to Group‘Source Group 1’”黑體字選項，如圖1-14所示。

圖1-14 添加新創(chuàng)建的文件

（8）在彈出的窗口中，文件類型選擇“All files（*.*）”，然后選中剛保存的

LED.ASM文件，單擊“Add”將其添加到工程中，如圖1-15所示。

（9）單擊Close關(guān)閉對話框，然后單擊“Source Group 1”前的“+”展開“Source Group 1”，可以看到LED.ASM文件出現(xiàn)在工程窗口的“Source Group 1”的下面，界面

如圖1-16所示，接下來就是程序的編寫和編譯了。

（三）編寫程序源代碼

在編輯欄的LED文件窗口中輸入以下內(nèi)容：

圖1-15 添加新建的文件LED.ASM

圖1-16 編程界面

該程序功能是先使P1端口輸出低電平，然后P1.0輸出高電平。（四）編譯

在編譯前要對工程進行配置，單擊菜單欄的“Project”選擇“Option for Target

‘Target1’”選項或直接單擊工具欄的按鈕，在彈出的對話框中選擇Output選項卡，

勾選“Create HEX file.”復(fù)選框，然后單擊確定，如圖1-17所示。

選中該復(fù)選框使編譯器編譯源程序后能生成用于下載到單片機ROM的十六進制

.hex文件。在菜單欄中選擇“Project”選項中的“Build all target file”或直接單擊工具

欄的按鈕編譯程序，在信息欄可以看到編譯過程和信息，如圖1-18所示。

如果程序沒有問題編譯后信息欄會顯示“0Error（s），0 Warning（s）.”的字樣，另外20

圖1-17 設(shè)置輸出HEX文件

圖1-18 輸出LED.hex文件

還可以看到程序使用的存儲資源，例如圖1 18中第4行信息“ProgramSize：data=8.0 xdata=0code=5”表示該程序使用了8字節(jié)RAM，0字節(jié)外部RAM和5字節(jié)ROM。

將上面所產(chǎn)生的HEX文件通過LWZAUSB軟件下載到單片機內(nèi)，就能達到預(yù)期效果。例子中所講的程序非常簡潔，但一般不會這樣寫，因為ROM的前幾十個字節(jié)中還有其他特殊的用途，所以不能直接將HEX文件存入ROM的前幾十個字節(jié)中。

實際編程如下，程序前面有一些內(nèi)容格式一樣，可以暫時照寫。

能力檢測

（1）理解單片機最小系統(tǒng)和單片機外圍電路的概念。

（2）了解Keil 的基本用法和單片機編程的基本流程，能夠獨立完成編程下載等基本操作。