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汇编语言部分1

第1章　概述1

1.1　NI Multisim 10简介1

1.1.1　NI Multisim 10的主要特点简介1

1.2　Multisim MCU的仿真环境6

1.2.1　创建一个新的MCU工程7

1.2.2　输入源代码及添加其他工程7

1.2.3　放置并连接外围组件8

1.2.4　仿真电路9

1.2.5　调试源代码9

1.2.6　在活动工程之间切换11

第2章　单片机及8051单片机简介12

2.1　单片机简介12

2.1.1　单片机的概念12

2.1.2　单片机的分类12

2.1.3　单片机的应用13

2.2　8051单片机结构13

2.2.1　MCS-51单片机功能及结构框图13

2.2.2 8051单片机功能综述14

2.2.3 8051单片机内部结构14

2.2.4 8051单片机的CPU结构15

2.2.5　存储器结构15

2.2.6　I/O端口结构18

2.2.7　定时器／计数器结构20

2.2.8　中断系统21

2.3　8051单片机的引脚功能22

2.3.1 8051芯片封装22

2.3.2 8051芯片引脚及功能22

2.3.3 8051工作方式23

2.4 8051单片机工作时序25

2.4.1 时钟电路25

2.4.2 机器周期及指令周期26

2.4.3　指令周期27

2.4.4　指令的执行时序27

第3章　8051单片机指令系统28

3.1　8051单片机指令系统28

3.1.1　指令、指令系统和汇编语言28

3.1.2　指令格式28

3.1.3　8051单片机指令系统的特点29

3.1.4　指令系统的分类与助记符语言29

3.2　寻址方式30

3.2.1　立即寻址方式31

3.2.2　直接寻址方式31

3.2.3　直接寻址方式的Multisim MCU仿真32

3.2.4　寄存器寻址方式32

3.2.5　寄存器寻址方式的Multisim MCU仿真33

3.2.6　寄存器间接寻址方式33

3.2.7　寄存器间接寻址方式的Multisim MCU仿真举例34

3.2.8　变址寻址方式34

3.2.9　变址寻址方式的Multisim MCU仿真举例35

3.2.10　相对寻址方式36

3.2.11　位寻址方式37

3.2.12　寻址方式小结38

3.3　8051单片机指令系统分类及应用38

3.3.1　数据传送类指令（28条）38

3.3.2　算术操作类指令（24条）47

3.3.3　逻辑运算及移位类指令（25条）53

3.3.4　控制转移类指令（17条）56

3.3.5　位操作类指令（17条）59

3.4　MCU仿真实例60

3.4.1　广告灯（利用取表方式）60

3.4.2　使用8051单片机播放音乐66

第4章　8051单片机汇编语言程序设计72

4.1　汇编语言程序设计概述72

4.1.1　汇编语言的特点及语句格式72

4.1.2　汇编语言伪指令73

4.2　汇编语言程序设计75

4.2.1　顺序程序75

4.2.2　分支程序75

4.2.3　循环程序77

4.3　MCU仿真实例78

4.3.1　实验简介78

4.3.2　电路图、源程序及流程图79

4.3.3　程序执行过程及结果80

第5章　8051单片机输入／输出端口86

5.1　P0端口86

5.1.1　P0口的结构86

5.1.2　控制P0口的程序说明87

5.1.3　简单I/O接口扩展电路仿真实例分析87

5.2　P1端口89

5.2.1　P1口的结构89

5.2.2　七段数码管实现十六进制循环计数器仿真实例分析89

5.3　P2端口91

5.3.1　P2口的结构92

5.3.2 用独立式键盘控制灯移动仿真实例分析92

5.4　P3端口94

5.4.1　P3口的结构94

5.4.2　用8位DIP开关控制LED仿真实例分析95

5.4.3　小结97

5.5　端口的负载能力和接口要求及仿真实例分析97

5.5.1　端口的负载能力和接口要求97

5.5.2　指拨开关控制输出电压仿真实例分析97

第6章　8051单片机定时器／计数器100

6.1　8051定时器／计数器的方式控制字100

6.1.1　工作模式控制寄存器TMOD（89H）100

6.1.2　定时控制寄存器TCON（88H）101

6.2　8051定时器／计数器工作模式0101

6.2.1　定时器／计数器工作模式0的基本概念101

6.2.2　8051定时器／计数器工作模式0的仿真实例分析——使用定时器延时的流水灯设计102

6.3　8051定时器／计数器工作模式1106

6.3.1　定时器／计数器工作模式1的基本概念106

6.3.2　8051定时器／计数器工作模式1的Multisim MCU仿真实例分析——使用外部时钟的数码管显示设计106

6.4　8051定时器／计数器工作模式2110

6.4.1　定时器／计数器工作模式2的基本概念110

6.4.2　8051定时器／计数器工作模式2的仿真实例分析——使用定时器延时产生方波脉冲设计110

6.5　8051的定时器／计数器工作模式3114

6.5.1　8051的定时器／计数器工作模式3的基本概念114

6.5.2　8051的定时器／计数器工作模式3的Multisim MCU仿真实例分析——使用定时器延时的开关灯设计114

第7章　8051单片机中断系统117

7.1 引言117

7.1.1 中断的概念117

7.1.2　中断源118

7.1.3 中断系统的功能118

7.2　中断系统118

7.2.1　中断系统的应答118

7.2.2　中断请求源119

7.3 中断控制121

7.3.1 中断的开放和屏蔽121

7.3.2　中断优先级控制121

7.3.3 中断向量122

7.4　中断响应过程122

7.4.1　中断响应条件122

7.4.2　响应过程123

7.4.3　外部中断触发方式123

7.4.4　外部中断响应时间123

7.5　中断系统应用124

7.5.1　应用中断要做的几项工作124

7.5.2　中断应用实例设计与分析124

7.6　中断系统小结134

第8章　8051单片机串行接口135

8.1　8051单片机的串行接口结构135

8.2　数据缓冲寄存器SBUF（99H）136

8.3 串行口控制寄存器SCON136

8.3.1 串行口控制寄存器功能概述136

8.3.2　Multisim MCU仿真137

8.4　模式0工作状态137

8.4.1 串行口方式0的工作原理137

8.4.2　方式0输出原理138

8.4.3　方式0输入原理138

8.4.4　Multisim MCU仿真实例分析138

8.5　方式1工作状态141

8.5.1 串口方式1的工作原理141

8.5.2　方式1接收数据原理141

8.5.3　方式1发送数据原理142

8.5.4　Multisim MCU仿真实例分析142

8.6　方式2工作状态146

8.6.1 串口方式2工作原理146

8.6.2　方式2输出原理147

8.6.3　方式2输入原理147

8.6.4　Multisim MCU仿真实例分析147

8.7　方式3工作状态148

8.7.1 串口方式3工作原理148

8.7.2　Multisim MCU仿真实例分析148

8.8　多机通信工作原理152

第9章　8051单片机的系统扩展与应用153

9.1　数据存储器扩展153

9.1.1　外部程序存储器的操作时序153

9.1.2　外扩2KB的RAM及Multisim MCU仿真实例分析154

9.2 数据程序存储器扩展158

9.2.1 外扩4 KB的EPROM及Multisim MCU仿真实例159

9.2.2 外扩16 KB的EPROM及Multisim MCU仿真实例分析159

9.3 I/O口的扩展及Multisim MCU仿真实例分析160

第10章 MCS-51单片机应用及Multisim MCU仿真实例集锦163

10.1 LED灯（单灯）闪烁的仿真实例163

10.1.1　实验任务163

10.1.2　电路设计163

10.1.3　实验程序163

10.1.4　功能说明164

10.1.5　实验小结164

10.2　LED灯（排灯）闪烁的仿真实例164

10.2.1　实验任务164

10.2.2　电路设计164

10.2.3　实验程序165

10.2.4　实验小结165

10.3　单片机I/O口的输入仿真实例165

10.3.1　实验任务165

10.3.2　电路设计166

10.3.3　实验程序166

10.3.4　实验小结166

10.4　LED亮灭时间不同的仿真实例166

10.4.1　实验任务166

10.4.2 电路设计167

10.4.3　实验程序167

10.4.4　实验小结168

10.5　单片机计数器168

10.5.1　实验任务168

10.5.2　电路设计168

10.5.3　流程框图168

10.5.4　实验程序169

10.5.5　实验小结169

10.6　从右到左循环点亮LED灯170

10.6.1　实验任务170

10.6.2　电路设计170

10.6.3　流程框图170

10.6.4　实验程序171

10.6.5　实验小结171

10.7　广告灯左移右移171

10.7.1　实验任务171

10.7.2 电路设计171

10.7.3　流程框图172

10.7.4　实验程序172

10.7.5　实验小结173

10.8　定时与中断1173

10.8.1　实验任务173

10.8.2　电路设计173

10.8.3　实验程序173

10.8.4　实验小结174

10.9　定时与中断2174

10.9.1　实验任务174

10.9.2　电路设计174

10.9.3　实验程序174

10.9.4　实验小结175

10.10　定时与中断3175

10.10.1　实验任务175

10.10.2　电路设计175

10.10.3　实验程序175

10.10.4　实验小结176

10.11　三角波发生器177

10.11.1　实验任务177

10.11.2　电路设计177

10.11.3　实验程序177

10.11.4　实验小结178

10.12　外中断实例178

10.12.1　实验任务178

10.12.2　电路设计178

10.12.3　实验程序179

10.12.4　实验小结179

10.13　按键识别方法179

10.13.1　实验任务179

10.13.2　电路设计180

10.13.3　程序框图180

10.13.4　实验程序180

10.13.5　实验小结181

10.14　一键多功能按键识别技术181

10.14.1　实验任务181

10.14.2 电路设计181

10.14.3　程序框图182

10.14.4　实验程序182

10.14.5　实验小结183

10.15　00～99计数器183

10.15.1　实验任务183

10.15.2　电路设计183

10.15.3　程序框图183

10.15.4　实验程序184

10.15.5　实验小结185

10.16　可预置4位二进制可逆计数器185

10.16.1　实验任务185

10.16.2 电路设计185

10.16.3　流程框图185

10.16.4　实验程序187

10.16.5　实验小结188

10.17　4×4矩阵式键盘识别技术188

10.17.1　实验任务188

10.17.2 电路设计188

10.17.3　程序框图188

10.17.4　实验程序189

10.17.5　实验小结193

10.18　LCD显示193

10.18.1　实验任务193

10.18.2　电路设计193

10.18.3　实验程序193

10.18.4　实验小结196

10.19　中断程序的典型应用196

10.19.1　实验任务196

10.19.2　电路设计197

10.19.3　实验程序197

10.19.4　实验小结198

C语言部分199

第1章　C语言程序设计概述199

第2章　基于Multisim 10的单片机C语言开发环境200

2.1 Multisim 10的单片机集成开发环境200

2.2 Multisim 10的单片机集成开发步骤200

2.2.1　单片机仿真界面的进入200

2.2.2　程序调试202

第3章　C语言程序的基本结构204

3.1　C语言程序组成结构204

3.2　C语言程序设计的Multisim MCU仿真实例分析204

第4章　C语言的标识符和关键字208

4.1　C语言关键字解释208

4.1.1　数据类型关键字208

4.1.2　流程控制关键字209

4.1.3　根据单片机扩展的关键字209

4.2 C语言标识符210

4.3 C语言的数据类型212

第5章 常量218

5.1 常量的数据类型218

5.2 常量Multisim MCU仿真分析219

第6章 变量及存储类型221

6.1 变量及存储类型概述221

6.1.1 SMALL模式221

6.1.2 COMPACT模式222

6.1.3 LARGE模式222

6.2 变量及存储类型仿真设计与分析224

第7章　编译预处理229

7.1 无参宏229

7.2　带参宏231

7.3　文件包含233

7.4　条件编译234

7.4.1　第一种形式234

7.4.2　第二种形式235

7.4.3　第三种形式237

第8章　运算符与表达式239

8.1　运算符239

8.1.1　赋值运算符239

8.1.2　算术运算240

8.1.3　关系运算符241

8.1.4　自增自减运算符242

8.1.5　逻辑运算符243

8.1.6　复合赋值运算符244

8.1.7　条件运算符245

8.1.8　if语句245

8.1.9　逗号运算符248

8.1.10　位运算符248

8.1.11　强制类型转换运算符250

8.1.12　sizeof运算符251

8.2　一元运算符、二元运算符与多元运算符251

8.3　运算符的优先级251

第9章　开关语句和循环语句254

9.1 开关语句254

9.2　循环语句257

9.2.1　while语句257

9.2.2 do-while语句258

9.2.3 for语句259

9.2.4 goto语句261

9.2.5 break与continue语句261

第10章 函数的定义264

10.1 函数的说明与定义264

10.1.1　函数的说明264

10.1.2　函数定义265

10.2　函数的参数及函数的返回值265

10.2.1　无参数函数267

10.2.2　有参数函数267

10.2.3　空函数267

10.3 函数的调用267

10.3.1　函数语句268

10.3.2　函数表达式268

10.3.3　函数参数268

10.3.4　函数调用Multisim MCU仿真实例分析269

第11章　单片机的中断系统及定时器274

11.1 中断系统概述274

11.1.1　中断的概念274

11.1.2　中断的嵌套与优先级处理274

11.1.3 中断的响应过程274

11.1.4　中断系统的结构275

11.1.5　中断系统的控制寄存器275

11.1.6　Multisim 10的中断函数276

11.2　定时器／计数器279

11.2.1　定时器／计数器的结构279

11.2.2　定时计数器的原理279

11.2.3　定时器／计数器方式寄存器TMOD280

11.2.4　定时器／计数器控制寄存器TCON281

11.2.5　定时器／计数器的初始化284

11.2.6　定时器／计数器的四种工作方式284

11.2.7　8051系统的串行接口292

第12章　数组297

12.1　数值数组297

12.2　数组元素的表示方法298

12.3　二维数组302

12.4　二维数组元素的表示方法302

12.5　二维数组的初始化302

12.6　字符数组304

第13章　指针306

13.1　指针的概念306

13.2　指针变量的定义306

13.3　数组指针与指向数组的指针变量308

13.4　指向多维数组的指针及指针变量308

13.5　指针变量的运算310

13.6　函数指针与指针函数312

第14章　结构体、共用体及枚举类型314

14.1　结构体314

14.1.1　结构体类型的定义314

14.1.2　结构体变量的定义与引用315

14.1.3　结构体数组317

14.1.4　结构体指针318

14.2　共用体320

14.2.1　共用体类型的定义321

14.2.2　共用体变量的定义与引用321

14.3　枚举类型323

14.3.1　枚举类型的定义324

14.3.2　枚举类型变量的赋值和使用324

第15章　8051单片机应用及Multisim MCU仿真实例集锦326

15.1 LED闪烁灯326

15.1.1　实验任务326

15.1.2　电路原理图326

15.1.3　程序框图326

15.1.4　源程序326

15.2　模拟开关灯327

15.2.1　实验任务327

15.2.2　电路原理图327

15.2.3　程序框图328

15.2.4　源程序328

15.3　多路开关状态指示328

15.3.1　实验任务328

15.3.2　电路原理图328

15.3.3　程序框图328

15.3.4　源程序329

15.4　广告灯的左移右移329

15.4.1　实验任务329

15.4.2　电路原理图329

15.4.3　程序框图329

15.4.4　源程序330

15.5　广告灯（利用取表方式）331

15.5.1　实验任务331

15.5.2　电路原理图331

15.5.3　程序框图331

15.5.4　源程序331

15.6　报警产生器332

15.6.1　实验任务332

15.6.2　电路原理图333

15.6.3　程序框图333

15.6.4　源程序333

15.6.5　输出波形334

15.7　I/O并行口直接驱动LED显示334

15.7.1　实验任务334

15.7.2　电路原理图335

15.7.3　程序框图335

15.7.4　源程序335

15.8　按键识别方法之一336

15.8.1　实验任务336

15.8.2 电路原理图336

15.8.3　程序框图336

15.8.4　源程序336

15.9　一键多功能按键识别技术337

15.9.1　实验任务337

15.9.2 电路原理图338

15.9.3　程序框图338

15.9.4　源程序339

15.10　0～99计数器340

15.10.1　实验任务340

15.10.2　电路原理图340

15.10.3　程序框图340

15.10.4　源程序341

15.11　00～59秒计时器（利用软件延时）342

15.11.1　实验任务342

15.11.2 电路原理图343

15.11.3　程序框图343

15.11.4　源程序343

15.12　预置可逆4位计数器344

15.12.1　实验任务344

15.12.2　电路原理图345

15.12.3　程序框图345

15.12.4　源程序346

15.13　4×4矩阵式键盘识别技术347

15.13.1　实验任务347

15.13.2　硬件电路原理图347

15.13.3　程序框图348

15.13.4　源程序349

15.14　定时器／计数器T0的定时应用技术（一）353

15.14.1　实验任务353

15.14.2　电路原理图353

15.14.3　流程框图353

15.14.4　源程序354

15.15　定时器／计数器T0的定时应用技术（一）——中断法356

15.16　定时器／计数器T0的定时应用技术（二）357

15.16.1　实验任务357

15.16.2　电路原理图357

15.16.3　流程框图357

15.16.4　源程序358

15.17　99秒马表设计359

15.17.1　实验任务359

15.17.2　电路原理图359

15.17.3　源程序360

15.18　定时中断研究362

15.18.1　实验任务362

15.18.2　电路图362

15.18.3　源程序362

附录A　MCS-51单片机指令表363

附录B　C语言库函数367

参考文献387