8051微控制器和嵌入式系统-2

CH03 跳、循环和调用指令

3.1 循环和跳指令
--循环：DJNZ reg, label
寄存器reg递减，若它不等于0，就跳到由标号label所指引的目标地址。
循环开始之前，该寄存器加载计数器用以计算循环的次数。
注意：寄存器的递减和跳的与否的决定组合成单一的指令。
MOV A, #0 ;A=0,ACC清零
MOV R2, #10 ;加载寄存器R2=10
AGAIN: ADD A, #03 ;将3加到ACC
DJNZ R2, AGAIN ;重复做加法，直至R2=0（10次）
MOV R5, A ;将ACC中的结果保存在R5中

--循环嵌套
由于R2寄存器是8位，最大值FFH，只能重复256次
例程：将累加器ACC加载值55H，将ACC值置反700次
MOV A, #55H ;A=55H
MOV R3, #10 ;加载寄存器R3=10, 外循环计数
NEXT: MOV R2, #70 ;加载寄存器R2=70,内循环计数
AGAIN: CPL A ;将寄存器A置反
DJNZ R2, AGAIN ;重复做70次（内循环）
DJNZ R3, NEXT

--其它条件跳指令
指令 动作
JZ 若A=0则跳
JNZ 若A!=0则跳
DJNZ 若寄存器!=0则递减并跳
CJNE A, #数据 若A!=数据则跳
CJNE 寄存器，#数据 若寄存器!=数据则跳
JC 若CY=1则跳
JNC 若CY=0则跳
JB 若bit=1则跳
JNB 若bit=0则跳
JBC 若bit=1则跳 并清零

例子：求79H F5H E2H值之和，和值放入寄存器R0(低字节)与R5(高字节)
MOV A, #0 ;A=0
MOV R5, A ;R5=0
ADD A, #79H ;A=0+79H=79H
JNC N_1 ;若无进位则加下一个数
INC R5 ;若CY=1,则递增R5
N_1: ADD A, #0F5H ;A=79H+F5H=6EH 及 CY=1
JNC N_2 ;若无进位则加下一个数
INC R5 ;若CY=1,则递增R5
N_2: ADD A, #OE2H ;A=6EH+E2H=50H 及 CY=1
JNC OVER ;若CY=0则跳
INC R5 ;若CY=1则递增R5
OVER: MOV R0, A ;现在R0=50H 及 R5=02

所有条件跳指令都是短跳指令，范围-128、+127

--无条件跳指令
8051有两条无条件跳指令 LJMP和SJMP
LJMP有3个字节长，第一字节操作码，第二三表示目标位置的16位地址，可以跳0000-FFFF任何单元。
SJMP是2字节指令，00-FFH，前跳和后跳

--计算短跳地址
前跳
后跳（加法替代减法）！！

3.2 调用指令
--LCALL 长调用
3字节指令，可以调用64KB地址，处理子程序时先保存LCALL后随指令的地址在栈中
ORG 0
BACK: MOV A, #55H
MOV P1, A
LCALL DELAY
MOV A, #0AAH
MOV P1, A
LCALL DELAY
SJMP BACK
------------
ORG 300H
DELAY: MOV R5, #0FFH
AGAIN: DJNZ R5, AGAIN
RET
END

--CALL指令和栈的作用
针对上例：下面是栈中存储的内容
0A
09 00（高位）
08 07（低位）
sp=09

--在子程序中PUSH和POP指令的使用

--ACALL绝对调用
目标地址只能限制于2KB范围

3.3 8051产生时间延迟
-- 8051机器周期
指令列表及其机器周期查询附表！！
11.0592MHZ/12=921.6KHZ,机器周期是1/921.6khz=1.085us微秒
16MHZ/12=1.333MHZ,机器周期是1/1.333MHZ=0.75us
常用的是11.0592MHZ晶体振荡器，其与串行口相兼容

--8051延迟计算
大部分是由循环体实施,忽略循环外部的指令时间
DELAY: MOV R3, #200 机器周期1
HERE: DJNZ R3, HERE 2
RET 2
时间延迟为[(200x2)+1+2]x1.085us=436.255us

DELAY: MOV R3, #250 机器周期1
HERE: NOP 1
NOP 1
NOP 1
NOP 1
DJNZ R3, HERE 2
RET 2
时间延迟为[250x(1+1+1+1+2)]x1.085us=1627.5us
加上外循环的两个指令3x1.085us

--嵌套循环
DELAY: MOV R2, #200 机器周期1
AGAIN: MOV R3, #250 1
HERE: NOP 1
NOP 1
DJNZ R3, HERE 2
DJNZ R2, AGAIN 2
RET
HERE循环，(4x250)x1.085us=1085us
AGAIN, 1085x200=217000us
mov&djnz 3x200x1.085=651us
::::217000+651=217.651ms

HERE: SJMP HERE=SJMP $

LEGO MINDSTORM NXT

http://shop.lego.com/ByCategory/Product.aspx?p=9841&cn=389&d=292

The robot's "brain!"
The all-new NXT Intelligent Brick, your robot’s “brain,” features a powerful 32-bit microprocessor and Flash memory, plus support for Bluetooth™ and USB 2.0! The NXT intelligent Brick includes:
32-bit ARM7 microprocessor.
Support for Bluetooth wireless communication.
1 USB 2.0 port.
4 input ports.
3 output ports.
Powered by 6 AA (1.5v) Batteries, not included, or lithium Rechargeable Battery (#9798), sold separately.
Up to three NXT Bricks can be connected at the same time; however, you can only communicate with one NXT Brick at a time.
This is the individual component, and does not include any sensors, motors, cords, software or other accessories; for the complete LEGO® MINDSTORMS® NXT set, please see item #8527.

There are many accessories could be used in NXT series.

8051微控制器和嵌入式系统-1

CH01

8051 8052 8031

ROM 4KB 8KB 0

RAM 128B 256B 128B

定时器 2 3 2

I/O 32 32 32

串行端口 1 1 1

中断源 6 8 6



- 存储程序代码的是片内ROM

- RAM？



CH02-8051汇编

2.1 8051内部

寄存器：临时存放信息，可能是欲处理的一个字节数据或者指向欲获取数据的地址。

MSB(most significant bit)7 6 5 4 3 2 1LSB(least...)

8051使用最广泛的寄存器是A,B,R0,R1...,R7,DPTR(data pointer,数据指针)和PC(Program counter,程序计数器)，最后两个不是8位，其他均是8位寄存器。

累加器A用于所有算数和逻辑指令。



--MOV指令：MOV 目的，源；从源复制到目的

值可以直接加载到A B R0-R7的寄存器

MOV A, #23H #号表示该为数值，否则是寄存器单元地址

MOV R0, A

MOV R6, #12

MOV B, #0F9H 必须加0，指示F是16进制数



--ADD指令：ADD A, 源 ；将源操作数加到累加器的值上，结果仍在A中

MOVE A, #25H

ADD A, #34H



2.2 8051汇编语言编程引论

[标号：] 助记符 [一个或多个操作数] [；注释]

ORG 0H ;伪指令，在单元0开始

MOV R5, #25H

MOV R7, #34H

MOV A, #0

ADD A, R5

ADD A, R7

ADD A, #12H

HERE: SJMP HERE ;停留在这个循环上

END ;伪指令，汇编源文件的终点

伪指令pseudo-instruction=assembler directive仅为汇编器所用，不生成机器码。

2.3 汇编和运行8051程序

编辑器程序->汇编器程序(生成lst列表文件)->连接器程序->目标至十六进制转换程序

lst列表文件举例

0000 ORG 0H ;伪指令，在单元0开始

0000 7D25 MOV R5, #25H

0002 7F34 MOV R7, #34H

0004 7400 MOV A, #0

0006 2D ADD A, R5

0007 2F ADD A, R7

0008 2412 ADD A, #12H

000A 80FE HERE: SJMP HERE ;停留在这个循环上

000C END

2.4 8051中的程序计数器和ROM空间

PC(PROGRAM COUNTER,程序计数器)，指向下一个欲执行的指令地址，16位宽，可以访问0000-FFFF，共64KB的代码，但是一般只使用8KB。

0000-0FFF:4KB

加电时8051从何处苏醒？0000处，8051是如此。逐字节执行程序。

2.5 8051的数据类型和伪指令

8051微控制器只有一种数据类型就是8位二进制码，长于8位的数据要分解才能被CPU处理。

--DB(Define byte,定义字节)最常用的伪指令，它用于定义八位数据。当DB定义数据时，数可以是十进制(+D)、二进制(+B)、十六进制(+H)或者ASCII格式(+" ")。

DB 28 ;十进制

DB 00110101B ;二进制

DB 39H ;十六进制

DB "my name is" ;ASCII码

--ORG 指示开始地址

--EQU 等同

COUNT EQU 25

--END

2.6 8051标志位和PSW寄存器

PSW（程序状态字）8位中只使用6位，PSW.3和PSW.4分别指定为RS0和RS1，用于改变不同的“相寄存器”。PSW.5和PSW.1自定义。

-CY(carry)进位标志

只要当D7位出现进位，该标志便置位。SETB C是置进位位set bit carry; CLR C是清进位位clear carry。

-AC(auxiliary carry)辅助进位

若在ADD和SUB操作中发生从D3向D4的进位，此位置位。

-P(parity)奇偶校验

反映累加器A中1的数目，奇数个1置1，偶数置0

-OV(overflow)溢出

ADD指令和PSW

ADD指令对PSW寄存器中标志位的作用

2.7 8051寄存器相和栈

共128字节RAM，8052有256字节

00H-1FH 32字节 寄存器相bank和栈（相0、1、2、3）

20H-2FH 16字节 位可寻址RAM

30H-7FH 80字节 草稿本区域

--8051寄存器相

相1使用与栈相同的RAM空间

切换寄存器的相，可以用PSW.4.3

--8051中的栈

用于存取栈的寄存器称为SP(stack point 栈指针)，8位宽，00-FFH。

加电时，SP值为07。

PUSH推入

POP拉出

8051的RAM单元08到1F可用于栈。大于此可以转向30-7FH

--CALL指令和栈

--用模拟器观察寄存器和存储器

在Visual C++中处理数字图像

1.位图bitmap
DDB-设备相关位图
DIB-设备无关位图

2.图形设备接口GDI
主要负责系统与绘图程序之间的信息交换，通过GDI所提供的函数，可以方便地实现在监视器、打印机等输出设备上输出图形或文本等操作。

3.OpenCV

C++基础

1.面向对象的思想
2.类
3.构造函数和析构函数
4.继承
5.虚函数？