- •Вычислительные машины, системы и сети. Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления
- •Содержание
- •Глава 1. Архитектура семейства mcs51 14
- •Глава 2. Особенности микроконтроллера 80c51gb 46
- •Глава 3. Программирование mk 8051gb 94
- •Глава 4. Язык программирования asm-51 117
- •Глава 5. Язык программирования с-51 139
- •Введение
- •Глава 6. Подготовка программ в интегрированной среде разработки Keil μVision2 187
- •Глава 7. Описание учебного контроллера 204
- •Глава 1. Архитектура семейства mcs51
- •1.1 Общие характеристики
- •1.2 Структурная схема
- •1.4 Организация памяти
- •1.4.1 Память программ (пзу)
- •1.4.2 Память данных (озу)
- •1.4.3 Регистры специальных функций
- •1.4.4 Регистр флагов (psw)
- •1.5 Устройство управления и синхронизации
- •1.6 Организация портов ввода-вывода
- •1.6.1 Общие сведения
- •1.6.2 Альтернативные функции
- •1.7. Таймеры / счетчики микроконтроллеров семейства 8051
- •1.7.1. Структура таймеров-счетчиков
- •1.7.2 Режимы работы таймеров-счетчиков
- •1.8. Последовательный порт
- •1.8.1. Структура последовательного порта
- •1.8.2. Регистр управления/статуса приемопередатчика scon
- •1.8.3. Регистр управления мощностью pcon
- •1.9. Система прерываний
- •1.9.1. Структура системы прерываний
- •1.9.2 Выполнение подпрограммы прерывания
- •Глава 2. Особенности микроконтроллера 80c51gb
- •2.1 Функциональные особенности
- •2.2 Порты I/o p0-p5
- •2.2.1 Функционирование портов ввода-вывода
- •2.2.2 Запись в порт
- •2.3 Особенности системы прерываний 8xc51gb
- •Разрешение/запрещение прерываний
- •Регистр iе
- •Регистр iеа
- •Управление приоритетами прерываний
- •Регистр ip
- •Регистр iрн кристаллов 8xc51gb
- •Регистр ipа кристалла 8xc51gb
- •Регистр iрна кристаллов 8xc51gb
- •Внешние прерывания
- •Регистр exicon
- •2.3. Узел ацп
- •Регистры результатов преобразований ацп
- •Регистр результатов сравнения ацп - асмр
- •Регистр результата сравнения асмр
- •Режим сравнения ацп
- •Режим запуска ацп
- •Режимы входа ацп
- •Использование ацп для меньшего количества каналов
- •Ацп в режиме микропотребления.
- •2.4. Аппаратный сторожевой таймер
- •2.5. Обнаружение сбоя тактового генератора
- •2.6. Матрица программируемых счётчиков рса
- •2.6.1. Структура pca
- •2.6.2. Регистр режима счётчика рса (cmod)
- •2.6.3. Регистр управления счётчика рса (con)
- •Регистр управления рса - ccon
- •Режим 16-битного программного таймера
- •Высокоскоростной выход - hso
- •Режим сторожевого таймера (рис. 2.22)
- •Широтно-импульсный модулятор — pwm (рис.2.23, рис.2.24)
- •2.7. Расширенный последовательный порт
- •2.8. Таймеры/счетчики
- •Таймер 0 и Таймер 1
- •Таймер 2
- •Режимы работы таймера 2
- •Режим захвата
- •Генерирование импульсов
- •Глава 3. Программирование mk 8051gb
- •3.1. Программная модель (рис. 3.1, рис. 3.2)
- •3.2 Типы данных
- •3.3 Способы адресации данных
- •3.4 Система команд
- •3.4.1 Общая характеристика
- •3.4.2 Типы команд
- •3.4.3 Типы операндов
- •3.4.4 Команды пересылки данных микроконтроллера
- •3.4.5 Команды арифметических операций 8051
- •3.4.6 Команды логических операций микроконтроллера 8051
- •3.4.7 Команды операций над битами микроконтроллера 8051
- •3.4.8. Команды передачи управления микроконтроллера 8051
- •3.5 Отладка программ
- •Глава 4. Язык программирования asm-51
- •4.2 Запись текста программы
- •4.3 Алфавит языка.
- •4.4 Идентификаторы.
- •4.5 Числа
- •4.6 Директивы
- •4.7.4. Реализация подпрограмм обработки прерываний на языке asm51
- •4.7 Реализация подпрограмм на языке asm51
- •4.7.1 Структура подпрограммы-процедуры на языке asm51
- •4.7.2 Передача переменных-параметров в подпрограмму
- •4.7.3 Реализация подпрограмм-функций на языке asm51
- •4.8 Структурное программирование на языке ассемблера
- •4.9 Особенности трансляции многомодульных программ
- •4.10 Использование сегментов
- •4.10.1 Разбиение памяти мк на сегменты (рис. 4.9)
- •4.10.2 Абсолютные сегменты памяти
- •4.10.2 Перемещаемые сегменты памяти.
- •Глава 5. Язык программирования с-51
- •5.1 Общая характеристика языка
- •5.3 Структура программ с-51
- •5.3. Элементы языка программирования с-51
- •5.3.1. Символы
- •5.3.2. Лексические единицы, разделители и использование пробелов
- •5.3.3 Идентификаторы
- •5.3.4 Ключевые слова
- •5.3.5 Константы
- •5.4. Выражения в операторах языка программирования
- •5.5. Приоритеты выполнения операций
- •5.6. Операторы языка программирования c-51
- •5.6.1. Операторы объявления
- •5.6.2 Исполняемые операторы
- •5.6.3 Оператор присваивания
- •5.6.4 Условный оператор
- •5.6.5 Структурный оператор {}
- •5.6.6 Оператор цикла for
- •5.6.7 Оператор цикла с проверкой условия до тела цикла while
- •5.6.8 Оператор цикла с проверкой условия после тела цикла do while
- •5.6.9 Оператор break
- •5.6.10 Оператор continue
- •5.6.11 Оператор выбора switch
- •5.6.12 Оператор безусловного перехода goto
- •5.6.13 Оператор выражение
- •5.6.14 Оператор возврата из подпрограммы return
- •5.6.15 Пустой оператор
- •5.7. Объявление переменных в языке программирования
- •5.7.1. Объявление переменной
- •5.7.2 Категории типов данных
- •5.7.3 Целые типы данных
- •5.7.4 Числа с плавающей запятой
- •5.7.5 Переменные перечислимого типа
- •5.7.6. Объявление массивов в языке программирования c-51
- •5.7.7. Структуры
- •5.7.8. Объединения (смеси)
- •5.8. Использование указателей в языке c-51
- •5.8.1. Объявление указателей
- •5.8.2. Нетипизированные указатели
- •5.8.3. Память зависимые указатели
- •5.9. Объявление новых типов переменных
- •5.10. Инициализация данных
- •5.11. Использование подпрограмм в языке программирования с-51
- •5.11.1. Определение подпрограмм
- •5.11.2. Параметры подпрограмм
- •5.11.3. Предварительное объявление подпрограмм
- •5.11.4 Вызов подпрограмм
- •5.11.5 Рекурсивный вызов подпрограмм
- •5.11.6 Подпрограммы обработки прерываний
- •5.11.7 Области действия переменных и подпрограмм
- •5.12. Многомодульные программы
- •Глава 6. Подготовка программ в интегрированной среде разработки Keil μVision2
- •6.1 Создание проекта на языке asm-51
- •6.2 Пример создания проекта на языке c для учебного контроллера в интегрированной среде разработки Keil μVision2
- •Глава 7. Описание учебного контроллера
- •7.1. Структура контроллера (рис. 7.1)
- •7.2. Адресное пространство
- •7.2.1. Распределение памяти (рис. 7.2)
- •7.2.2 Внешняя память
- •7.2.3. Внутренняя память данных
- •7.3. Распределение портов ввода-вывода
- •7.4. Последовательный порт
- •7.5. Работа с жки
- •Приложение п1. Список рекомендуемых лабораторных работ
- •Конкретные задания для обучаемых составляет преподаватель. Для отладки каждой из программ необходимо:
- •7. Текст программы.
- •8. Перечень выявленных в примерах ошибок
- •9. Выводы.
- •Список литературы
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
- •194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 21
3.4.6 Команды логических операций микроконтроллера 8051
В этой группе 25 команд, их краткое описание приведено в табл. 3.6. Нетрудно видеть, что эти команды позволяют выполнять операции над байтами: логическое И (/\), логическое ИЛИ (\/), исключающее ИЛИ ((+)), инверсию (NOT), сброс в нулевое значение и сдвиг.
Логические операции
Таблица 3.6
Название команды |
Мнемокод |
Т |
Б |
Ц |
Операция |
Логическое И аккумулятора и регистра |
ANL A,Rn Rn |
1 |
1 |
1 |
A (A) AND (Rn) |
Логическое И аккумулятора и прямоадресуемого байта |
ANL A,ad ad |
3 |
2 |
1 |
A (A) AND (ad) |
Логическое И аккумулятора и байта из РПД |
ANL A, @Ri |
1 |
1 |
1 |
A (A) AND ((Ri)) |
Логическое И аккумулятора и константы |
ANL A,#d #d |
2 |
2 |
1 |
A (A) AND #d |
Логическое И прямоадресуемого байта и аккумулятора |
ANL ad,A |
3 |
2 |
1 |
ad (ad) AND (A) |
Логическое И прямоадресуемого байта и константы |
ANL ad, #d |
7 |
3 |
2 |
ad (ad) AND #d |
Логическое ИЛИ аккумулятора и регистра |
ORL A,Rn |
1 |
1 |
1 |
A (A) OR (Rn) |
Логическое ИЛИ аккумулятора и прямоадресуемого байта |
ORL A,ad |
3 |
2 |
1 |
A (A) OR (ad) |
Логическое ИЛИ аккумулятора и байта из РПД |
ORL A, @Ri |
1 |
1 |
1 |
A (A) OR ((Ri)) |
Логическое ИЛИ аккумулятора и константы |
ORL A,#d |
2 |
2 |
1 |
A (A) OR #d |
Логическое ИЛИ прямоадресуемого байта и аккумулятора |
ORL ad,A |
3 |
2 |
1 |
ad (ad) OR (A) |
Логическое ИЛИ прямоадресуемого байта и константы |
ORL ad, #d |
7 |
3 |
2 |
ad (ad) OR #d |
Исключающее ИЛИ аккумулятора и регистра |
XRL A,Rn |
1 |
1 |
1 |
A (A) XOR (Rn) |
Исключающее ИЛИ аккумулятора и прямоадресуемого байта |
XRL A,ad |
3 |
2 |
1 |
A (A) XOR (ad) |
Исключающее ИЛИ аккумулятора и байта из РПД |
XRL A, @Ri |
1 |
1 |
1 |
A (A) XOR ((Ri)) |
Исключающее ИЛИ аккумулятора и константы |
XRL A,#d |
2 |
2 |
1 |
A (A) XOR #d |
Исключающее ИЛИ прямоадресуемого байта и аккумулятора |
XRL ad,A |
3 |
2 |
1 |
ad (ad) XOR (A) |
Исключающее ИЛИ прямоадресуемого байта и константы |
XRL ad,#d |
7 |
3 |
2 |
ad (ad) XOR #d |
Сброс аккумулятора |
CLR A |
1 |
1 |
1 |
A 0 |
Инверсия аккумулятора |
CPL A |
1 |
1 |
1 |
A NOT(A) |
Сдвиг аккумулятора влево циклический |
RL A |
1 |
1 |
1 |
An+1 (An), n=0÷6, A0 (A7) |
Сдвиг аккумулятора влево через перенос |
RLC A |
1 |
1 |
1 |
An+1 (An), n=0÷6 A0 (C), C (A7) |
Сдвиг аккумулятора вправо циклический |
RR A |
1 |
1 |
1 |
An (An+1), n=0÷6, A7 (A0) |
Сдвиг аккумулятора вправо через перенос |
RRC A |
1 |
1 |
1 |
An (An+1), n=0÷6 A7 (C), C (A0) |
Обмен местами тетрад в аккумуляторе |
SWAP A |
1 |
1 |
1 |
A0…3 ↔ (A4…7) |