单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)

实验基础

51单片机

本门课程硬件平台为ATMEL公司的AT89C52单片机,在Proteus软件进行仿真实验。

51单片机是8位单片机、8k ROM 、256bytes RAM、四个8位并行I/O口单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第1张图片

汇编语言

本门课程使用汇编语言编程。

51单片机汇编指令

;汇编语言指令格式
[标号:]  操作码 [第一操作数] [,第二操作数] [,第三操作数] [;注释] 
操作码 操作数 字节数 周期数
数据传递类指令
MOV A,Rn 寄存器传送到累加器 1
MOV A,direct 直接地址传送到累加器 2
MOV A,@Ri 累加器传送到外部RAM(8 地址) 1
MOV A,#data 立即数传送到累加器 2
MOV Rn,A 累加器传送到寄存器 1
MOV Rn,direct 直接地址传送到寄存器 2
MOV Rn,#data 累加器传送到直接地址 2
MOV direct,Rn 寄存器传送到直接地址 2
MOV direct,direct 直接地址传送到直接地址 3
MOV direct,A 累加器传送到直接地址 2
MOV direct,@Ri 间接RAM 传送到直接地址 2
MOV direct,#data 立即数传送到直接地址 3
MOV @Ri,A 直接地址传送到直接地址 1
MOV @Ri,direct 直接地址传送到间接RAM 2
MOV @Ri,#data 立即数传送到间接RAM 2
MOV DPTR,#data16 16 位常数加载到数据指针 3
MOVC A,@A+DPTR 代码字节传送到累加器 1
MOVC A,@A+PC 代码字节传送到累加器 1
MOVX A,@Ri 外部RAM(8 地址)传送到累加器 1
MOVX A,@DPTR 外部RAM(16 地址)传送到累加器 1
MOVX @Ri,A 累加器传送到外部RAM(8 地址) 1
MOVX @DPTR,A 累加器传送到外部RAM(16 地址) 1
PUSH direct 直接地址压入堆栈 2
POP direct 直接地址弹出堆栈 2
XCH A,Rn 寄存器和累加器交换 1
XCH A, direct 直接地址和累加器交换 2
XCH A, @Ri 间接RAM 和累加器交换 1
XCHD A, @Ri 间接RAM 和累加器交换低4 位字节 1
(算术运算类指令)
INC A 累加器加1 1
INC Rn 寄存器加1 1
INC direct 直接地址加1 2
INC @Ri 间接RAM 加1 1
INC DPTR 数据指针加1 1
DEC A 累加器减1 1
DEC Rn 寄存器减1 1
DEC direct 直接地址减1 2
DEC @Ri 间接RAM 减1 1
MUL AB 累加器和B 寄存器相乘 1
DIV AB 累加器除以B 寄存器 1
DA A 累加器十进制调整 1
ADD A,Rn 寄存器与累加器求和 1
ADD A,direct 直接地址与累加器求和 2
ADD A,@Ri 间接RAM 与累加器求和 1
ADD A,#data 立即数与累加器求和 2
ADDC A,Rn 寄存器与累加器求和(带进位) 1
ADDC A,direct 直接地址与累加器求和(带进位) 2
ADDC A,@Ri 间接RAM 与累加器求和(带进位) 1
ADDC A,#data 立即数与累加器求和(带进位) 2
SUBB A,Rn 累加器减去寄存器(带借位) 1
SUBB A,direct 累加器减去直接地址(带借位) 2
SUBB A,@Ri 累加器减去间接RAM(带借位) 1
SUBB A,#data 累加器减去立即数(带借位) 2
(逻辑运算类指令)
ANL A,Rn 寄存器“与”到累加器 1
ANL A,direct 直接地址“与”到累加器 2
ANL A,@Ri 间接RAM“与”到累加器 1
ANL A,#data 立即数“与”到累加器 2
ANL direct,A 累加器“与”到直接地址 2
ANL direct, #data 立即数“与”到直接地址 3
ORL A,Rn 寄存器“或”到累加器 1
ORL A,direct 直接地址“或”到累加器 2
ORL A,@Ri 间接RAM“或”到累加器 1
ORL A,#data 立即数“或”到累加器 2
ORL direct,A 累加器“或”到直接地址 2
ORL direct, #data 立即数“或”到直接地址 3
XRL A,Rn 寄存器“异或”到累加器 1
XRL A,direct 直接地址“异或”到累加器 2
XRL A,@Ri 间接RAM“异或”到累加器 1
XRL A,#data 立即数“异或”到累加器 2
XRL direct,A 累加器“异或”到直接地址 2
XRL direct, #data 立即数“异或”到直接地址 3
CLR A 累加器清零 1
CPL A 累加器求反 1
RL A 累加器循环左移 1
RLC A 带进位累加器循环左移 1
RR A 累加器循环右移 1
RRC A 带进位累加器循环右移 1
SWAP A 累加器高、低4 位交换 1
(控制转移类指令)
JMP @A+DPTR 相对DPTR 的无条件间接转移 1
JZ rel 累加器为0 则转移 2
JNZ rel 累加器为1 则转移 2
CJNE A,direct,rel 比较直接地址和累加器,不相等转移 3
CJNE A,#data,rel 比较立即数和累加器,不相等转移 3
CJNE Rn,#data,rel 比较寄存器和立即数,不相等转移 2
CJNE @Ri,#data,rel 比较立即数和间接RAM,不相等转移 3
DJNZ Rn,rel 寄存器减1,不为0 则转移 3
DJNZ direct,rel 直接地址减1,不为0 则转移 3
NOP 空操作,用于短暂延时 1
ACALL add11 绝对调用子程序 2
LCALL add16 长调用子程序 3
RET 从子程序返回 1
RETI 从中断服务子程序返回 1
AJMP add11 无条件绝对转移 2
LJMP add16 无条件长转移 3
SJMP rel 无条件相对转移 2
(布尔指令)
CLR C 清进位位 1
CLR bit 清直接寻址位 2
SETB C 置位进位位 1
SETB bit 置位直接寻址位 2
CPL C 取反进位位 1
CPL bit 取反直接寻址位 2
ANL C,bit 直接寻址位“与”到进位位 2
ANL C,/bit 直接寻址位的反码“与”到进位位 2
ORL C,bit 直接寻址位“或”到进位位 2
ORL C,/bit 直接寻址位的反码“或”到进位位 2
MOV C,bit 直接寻址位传送到进位位 2
MOV bit, C 进位位位传送到直接寻址 2
JC rel 如果进位位为1 则转移 2
JNC rel 如果进位位为0 则转移 2
JB bit,rel 如果直接寻址位为1 则转移 3
JNB bit,rel 如果直接寻址位为0 则转移 3
JBC bit,rel 直接寻址位为1 则转移并清除该位 2
伪指令 格式
DS 〔标号:〕 DS 表达式值 预留存储区命令
BIT 字符名称 BIT 位地址 定义位命令
USING 再定位段名 SEGMENT 段类型〔再定位类型〕 用来声明一个再定位段和一个可选的再定位类型。
RSEG RSEG 段名 再定位段选择指令
CSEG CSEG [AT 绝对地址表达式] 绝对代码段
DSEG DSEG [AT 绝对地址表达式] 内部绝对数据段
XSEG XSEG [AT 绝对地址表达式] 外部绝对数据段
ISEG ISEG [AT 绝对地址表达式] 内部间接寻址数据段
BSEG BSEG [AT 绝对地址表达式] 绝对位寻址数据段
ORG ORG 表达式 设定一个新的程序起始地址
END
EQU 符号名 EQU 表达式 将一个数值或寄存器名赋给一个指定的符号名
DATA 符号名 DATA 表达式 将一个内部 RAM 的地址赋给指定的符号名
DB 标号:] DB 表达式表 以表达式的值的字节形式初始化代码空间

keil4单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第2张图片

单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第3张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第4张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第5张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第6张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第7张图片
这里进行说明,提示是否添加.s文件,这个是51单片机的启动文件。在用c语言进行编程的时候,是要电机“是”来添加一个启动文件的。在实验课上用汇编语言编写程序并不需要这个启动文件。单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第8张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第9张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第10张图片
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单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第12张图片
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这样之后就可以在右侧的编辑页面进行编程了

Proteus仿真软件

因为手上没有开发板,实验课都是用的proteus仿真软件进行51单片机的仿真。

老师给的软件版本是8.7SP3但是因为我这里破解出了问题总是闪退还没解决,就用了8.6版本。在这里附上一个Proteus8.7闪退解决办法,可以作为参考。可能是因为盗版系统的原因,这个办法似乎在我的电脑上面并不适用。

下面开始使用单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第14张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第15张图片
然后一路点击下一步直到出现原理图界面,中间的选项全部保持默认即不创建pcb,不创建pcb布板设计,没有固件项目单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第16张图片
在原理图界面鼠标中键单击一下可以移动界面,再次单击退出移动。

鼠标左键单击元件可以选中元件,再次单击可更改元件属性,右键可进行元件的旋转等操作。
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单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第18张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第19张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第20张图片
单击元件可选中,再次单击编辑元件单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第21张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第22张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第23张图片

实验内容

第一节课

第一节课内容为安装和认识keil4集成开发环境。上文已经详细记录。

第二节课

万物始于LED。

第二节课的内容是学会使用Proteus进行仿真和点亮一个LED。

Proteus软件的简单使用在上文已经记录。

汇编程序如下:

ORG 0100H
SETB  P2.0
SJMP $        ;无条件相对转移     $就是本句语言的指针地址
 				;SJMP $,就是硬件部分
END

硬件部分单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第24张图片
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第25张图片

第三节课

点亮一个灯之后就是点亮流水灯了。

汇编程序:

ORG 0000H
LJMP MAIN

ORG 0100H
MAIN:
MOV A,#80H
LOOP:
MOV P2,A
LCALL DELAY
RR A  
LJMP LOOP

DELAY:
MOV R2,#255
D1:MOV R3,#250
D2:DJNZ R3,D2       ;寄存器减1,不为0 则转移
DJNZ R2,D1
RET

END

要实现流水灯效果,只需要让累加器A中的1000 0000循环右移,中间加 以延时即可。延时要足够长,否则会看到所有的灯都是亮的。

延时程序分为两层的循环,D1和D2,分别用到R2、R3两个寄存器。两个八位寄存器,那对应的数字就是0~255注意给寄存器传送立即数时不要超过255。单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第26张图片
硬件连接如图。

在用Proteus进行仿真时,不需要搭建完整的实验电路,只需要搭建本次实验所需的部分的功能电路即可进行仿真。所以可以不搭建晶振和复位等电路。

第四节课

第四节课是用单片机驱动数码管。

数码管实质上就是LED灯的并联。abcdefg七段显示数字,八段数码管比七段数码管多了一个小数点段h。分为共阴数码管和共阳数码管,在Proteus软件中有这么多数码管可供选择
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第27张图片
带有anode描述的即为共阳数码管,其com端接地,输入高电平使对应的段发光。

带有cathode描述的即为共阴数码管,其com端接vcc,输入低电平使对应的段发光。

单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第28张图片
汇编程序:

ORG 0000H
LJMP MAIN

ORG 0100H
MAIN:
MOV DPTR,#TAB
MOV R2,#0
MOV R3,#17
LOOP:
MOV A,R2
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,A
CPL A     ;累加器求反
MOV P3,A
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
LCALL DELAY
INC R2
DJNZ R3,LOOP
LJMP MAIN

DELAY:
MOV R4,#250
D1:MOV R5,#250
D2:DJNZ R5,D2
DJNZ R4,D1
RET

TAB:
DB 0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0X08,0X03,0X46,0X21,0X06,0x0e
END

各个数字的显示使用查表的方式,下图为各段对应的引脚图。
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第29张图片


前四节课的内容大概就是这些,欢迎指正其中的错误,欢迎各路大佬给些学习意见
后面的几节课笔记也发出来咯单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)(下)
单片机实验笔记(汇编、Proteus仿真)_第30张图片

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