实验一：51单片机架构与汇编指令

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实验一：51单片机架构与汇编指令
- 三.实验
- - - （一）点亮一个LED灯
    - （二）点亮LED流水灯
    - - 1.汇编指令
      - 2.c语言

##一.51单片机架构

内核
　　51单片机由一个IP核和片上外设组成，IP核（内核）就是上图中的CPU，片上外设就是上图中的：时钟电路、SFR和RAM、ROM、定时/计数器、并行I/O口、串行I/O口、中断系统。IP核跟外设之间由系统总线连接，且是8bit的，速度有限。
51内核是上个世纪70年代Intel公司设计的，速度只有12M，外设是IC厂商（STC）在内核的基础上添加的，不同的IC厂商会在内核上添加不同的外设，从而设计出各具特色的单片机。这里Intel属于IP核厂商，STC属于IC厂商。我们后面要讲的STM32也一样，ARM属于IP核厂商，ARM给ST授权，ST公司在Cortex-M3内核的基础上设计出STM32单片机。

外设
　　我们在学习51的时候，关于内核部分接触的比较少，使用的最多的是片上外设，我们在编程的时候操作的也就是这些外设。
编程的时候操作的寄存器位于SFR和RAM这个部分，其中SFR（特殊功能寄存器）占有 128字节（实际上只用了 26 个字节，只有 26 个寄存器，其他都属于保留区），RAM占有 128 字节，我们在程序中定义的变量就是放在RAM中。其中SFR和RAM在地址上是重合的，都是在80~FF地址区间，但在物理区间上是分开的，所以51的RAM是有256个字节。

编写好的程序是烧写到ROM区。剩下的外设都是我们非常熟悉的IO口，串口、定时器、中断这几个外设。
##二.汇编指令

汇编指令是汇编语言中使用的一些操作符和助记符，还包括一些伪指令（如assume，end），汇编指令同机器指令一一对应。每一种CPU都有自己的汇编指令集。

计算机是通过执行指令来处理数据的，为了指出数据的来源、操作结果的去向及所执行的操作，一条指令一般包含操作码和操作数两部分。

指令是计算机能够识别和执行的操作命令，由二进制数“0”、“1”组成。每条指令的编码格式由机器指令系统规定。通常，一条指令包含操作码和操作数两部分内容，格式如下图所示：

操作码（Operation Code）用来说明指令操作的性质与功能，常用OP表示。操作码是指令中不可缺少的部分，通常由1~2个字节组成，机器通过译码电路来识别指令。操作数用于提供指令中要处理的数据或数据所在的地址信息。

以MOV指令作为例子，MOV指令的格式为：MOV dst，src。其中：MOV为指令助记符，表示传送，dst为目标操作数，src表示源操作数，该指令的功能是将源操作数传送到目标单元。例如：

MOV…AL，20H；将8位立即数20H传送到AL中。

MOV…AX，1234H；将16位立即数1234H传送到AX中。

MOV…EAX，34568020H；将32位立即数34568020H传送到EAX中。

三.实验

（一）点亮一个LED灯

ORG 0100H SETBP2.0 SJMP $END

ORG 0100H：设置程序的起始地址为0100H，表示程序从地址0100H处开始执行。
SETB P2.0：将P2寄存器的第0位设为1，即设置P2寄存器的第0位为1。
SJMP $：无条件跳转指令，跳转到当前指令的地址，实现一个无限循环。
END：指示程序结束。

（二）点亮LED流水灯

1.汇编指令

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV A,#0FEH LOOP: MOV P0,A LCALL DELAY RL ALJMP LOOP DELAY: MOV R2,#255 D1:MOV R3,#250 D2:DJNZ R3,D2 DJNZ R2,D1 RET END

ORG 0000H：设置程序的起始地址为0000H，表示程序从地址0000H处开始执行。
LJMP MAIN：无条件跳转指令，跳转到标签MAIN处执行。
ORG 0100H：设置程序的起始地址为0100H。
MAIN:：标签，表示程序的入口处。
MOV A,#0FEH：将立即数0FEH（带符号的十六进制数）移动到寄存器A中。
LOOP:：标签，定义一个循环开始处。
MOV P0,A：将寄存器A中的值移动到P0端口。
LCALL DELAY：调用子程序DELAY。
RL A：将A寄存器的值向右循环移位。
LJMP LOOP：无条件跳转到LOOP处，实现循环。
DELAY:：定义了一个子程序DELAY。
MOV R2,#255：将立即数255移动到寄存器R2中。
D1:：标签，用于延时循环开始处。
MOV R3,#250：将立即数250移动到寄存器R3中。
D2:：标签，用于内部延时循环开始处。
DJNZ R3,D2：R3不为零时跳转到标签D2处，实现内部延时。
DJNZ R2,D1：R2不为零时跳转到标签D1处，实现整体延时。
RET：子程序返回。
END：指示程序结束。

2.c语言

#include  #include  void delay_ms(int a) { } int i,j; for(i=0;i

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