Министерство образования и науки Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Щербина А. Н. Нечаев П. А.
Вычислительные машины, системы и сети. Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления
Учебное пособие
Санкт-Петербург
Издательство Политехнического университета
2
УДК 681.5, 681.325.5 (075.8)
ББК 32.973.202-018.2 я 73
Щ 61
Щербина А. Н. Вычислительные машины, системы и сети. Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления: учеб. пособие / А.Н. Щербина, П.А. Нечаев - СПб.: Из-во Политехн. ун-та, 2012.-226 с.
Соответствует содержанию государственного образовательного стандарта направлений подготовки и специальностей в области управления в технических системах, электроэнергетики и электротехники и содержанию примерной учебной программы дисциплины «Вычислительные машины, системы и сети».
Рассмотрены фундаментальные вопросы логической организации микропроцессорных систем на примере базовой архитектуры микроконтроллерного семейства MCS-51 фирмы Intel. Описана технология программирования микроконтроллеров на языках Ассемблер и СИ.
Может быть полезным для студентов и преподавателей высших технических заведений, специалистов по автоматизации технологических процессов и производственного оборудования, а также для инженеров-проектировщиков микропроцессорных систем.
Также соответствует содержанию государственного образовательного стандарта дисциплин «Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления» и «Электронные устройства автоматики» бакалаврской, инженерной и магистерской подготовки по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.
© Щербина А. Н., Нечаев П. А., 2012
© Санкт-Петербургский государственный
политехнический университет, 2012
ISBN 978-5-7422-3553-8
Содержание
Введение 11
Глава 1. Архитектура семейства mcs51 14
1.1 Общие характеристики 14
1.1 Общие характеристики 14
1.2 Структурная схема 15
1.2 Структурная схема 15
1.4 Организация памяти 21
1.4 Организация памяти 21
1.4.1 Память программ (ПЗУ) 22
1.4.1 Память программ (ПЗУ) 22
1.4.2 Память данных (ОЗУ) 23
1.4.2 Память данных (ОЗУ) 23
1.4.3 Регистры специальных функций 24
1.4.3 Регистры специальных функций 24
1.4.4 Регистр флагов (PSW) 27
1.4.4 Регистр флагов (PSW) 27
Формат слова состояния PSW 28
1.5 Устройство управления и синхронизации 30
1.5 Устройство управления и синхронизации 30
1.6 Организация портов ввода-вывода 31
1.6 Организация портов ввода-вывода 31
1.6.1 Общие сведения 31
1.6.1 Общие сведения 31
1.6.2 Альтернативные функции 31
1.6.2 Альтернативные функции 31
1.7. Таймеры / счетчики микроконтроллеров семейства 8051 32
1.7. Таймеры / счетчики микроконтроллеров семейства 8051 32
1.7.1. Структура таймеров-счетчиков 32
1.7.1. Структура таймеров-счетчиков 32
1.7.2 Режимы работы таймеров-счетчиков 34
1.7.2 Режимы работы таймеров-счетчиков 34
1.8. Последовательный порт 36
1.8. Последовательный порт 36
1.8.1. Структура последовательного порта 36
1.8.1. Структура последовательного порта 36
1.8.2. Регистр управления/статуса приемопередатчика SCON 38
1.8.2. Регистр управления/статуса приемопередатчика SCON 38
1.8.3. Регистр управления мощностью PCON 40
1.8.3. Регистр управления мощностью PCON 40
1.9. Система прерываний 42
1.9. Система прерываний 42
1.9.1. Структура системы прерываний 42
1.9.1. Структура системы прерываний 42
1.9.2 Выполнение подпрограммы прерывания 44
1.9.2 Выполнение подпрограммы прерывания 44