80C51系列是一款典型的單片機(jī)系統(tǒng),由Intel公司于1981年推出。它采用的指令集是C51,既允許高級(jí)語言編程,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)的底層控制。由于其低功" />
引言:
80C51系列是一款典型的單片機(jī)系統(tǒng),由Intel公司于1981年推出。它采用的指令集是C51,既允許高級(jí)語言編程,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)的底層控制。由于其低功耗、高性能和易學(xué)易用等優(yōu)點(diǎn),80C51在各種嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本文將簡要介紹80C51系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、主要硬件和軟件組成以及程序編寫方法等。
1. 80C51系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu):
80C51系統(tǒng)主要由兩部分組成:單片機(jī)芯片和外圍器件。其中單片機(jī)芯片包括中央處理器(CPU)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、輸入/輸出端口(I/O Port)等等;而外圍器件則包括晶振器、鍵盤、LED顯示器、液晶顯示器、ADC、DAC等等。其基本結(jié)構(gòu)框圖如下所示:
2. 80C51系統(tǒng)的主要硬件和軟件組成:
80C51系統(tǒng)的硬件包括以下幾個(gè)方面:
2.1 中央處理器(CPU):
80C51的CPU內(nèi)置了一個(gè)8位數(shù)據(jù)總線和16位地址總線,支持64KB的地址空間。其主要功能是指令譯碼、數(shù)據(jù)運(yùn)算、存儲(chǔ)器讀寫、中斷服務(wù)等等。
2.2 隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM):
80C51的RAM功能是存儲(chǔ)CPU的程序和數(shù)據(jù)。其容量一般為256B、512B、1KB等。
2.3 只讀存儲(chǔ)器(ROM):
80C51的ROM功能是存儲(chǔ)程序的固化代碼,其容量一般為2KB、4KB、8KB等。
2.4 輸入/輸出端口(I/O Port):
80C51的I/O Port扮演的是外界輸入/輸出信號(hào)和單片機(jī)之間的橋梁。其可用于輸入設(shè)備如按鍵、旋鈕等的輸入,和輸出設(shè)備如燈光、馬達(dá)等的控制。
80C51系統(tǒng)的軟件主要包括以下幾方面:
2.5 程序計(jì)數(shù)器(PC):
程序計(jì)數(shù)器用于存儲(chǔ)下一條要執(zhí)行的指令的地址。每執(zhí)行完一條指令,PC就會(huì)自動(dòng)加1,以執(zhí)行下一條指令。
2.6 堆棧指針(SP):
堆棧指針用于存儲(chǔ)程序狀態(tài)以及中斷處理中的現(xiàn)場保護(hù)。軟件中可以通過堆棧指針實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用和返回等功能。
2.7 中斷向量表:
中斷向量表是指存放著每個(gè)中斷服務(wù)程序的入口地址的表格。當(dāng)有中斷請求時(shí),CPU將根據(jù)中斷請求編號(hào)在中斷向量表中查找對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址,并跳轉(zhuǎn)到該地址開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序。
3. 程序編寫方法:
80C51系統(tǒng)的程序編寫主要由匯編語言和C語言兩部分組成。對(duì)于初學(xué)者而言,一般從匯編語言開始學(xué)習(xí)。下面是一個(gè)簡單的計(jì)數(shù)循環(huán)程序匯編代碼:
```Assembly MOV R7,#0 ;初始化計(jì)數(shù)器LOOP: MOV P1,R7 ;將計(jì)數(shù)值送至P1口 INC R7 ;計(jì)數(shù)器加1 SJMP LOOP ;無條件跳轉(zhuǎn)```上述程序?qū)崿F(xiàn)了一個(gè)簡單的計(jì)數(shù)循環(huán)程序,它逐步將計(jì)數(shù)值從0~255顯示在P1口上。在此基礎(chǔ)上,我們可以進(jìn)一步擴(kuò)展程序功能與芯片外部設(shè)備相集成,以實(shí)現(xiàn)各種實(shí)際應(yīng)用程序。
結(jié)語:
本文主要介紹了80C51系列單片機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、主要硬件和軟件組成以及程序編寫方法等方面。80C51作為一種功能強(qiáng)大、易用易學(xué)的單片機(jī)系統(tǒng),為嵌入式應(yīng)用和開發(fā)領(lǐng)域提供了良好的硬件和軟件支持,未來也將續(xù)寫著更為豐富多彩的發(fā)展史。
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