基于AT89S51单片机控制的八路LED显示设计

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2012-8-24 11:40 上传

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一、单片机的内部结构
AT89S51单片机兼容标准8051的指令系统及引脚。下面以AT89S51单片机为例，简要介绍51系列单片机的内部结构。
通常，单片机片内含CPU、ROM、RAM、并行I/O口、定时器/计数器、中断控制系统、时钟电路、系统总线等。
1.中央处理器(CPU)
中央处理器是AT89S51单片机的核心，完成运算和控制功能。其CPU能处理8位二进制数或代码。
2.程序存储器
程序存储器用于存放用户编写的程序、原始数据或表格，分为片内程序存储器和片外程序存储器。
AT89S51采用片内、片外统一编址的64kB(0000H~FFFFH)程序存储器地址空间。片内有4kB Flash Memery.地址范围为0000H~OFFFH.
既可在线编程(ISP)，也可以用传统方法进行编程。
采用汇编语言或C语言编写的源程序，必须通过编译软件(如Keil C51)把编译生成二进制代码，即机器码。用户编写的程序、原始数据、表格等，都是以二进制的形式存放在程序存储器中的。计算机的工作，就是按照事先编好的程序从0000H地址单元一条条地循序执行的。
当AT89S51(31) 脚EA接高电平时，从片内ROM 中的0000H地址单元开始执行程序。当AT89S51(31)脚EA接低电平时，片内ROM不起作用，CPU只能从片外ROM 中取指令。
内部ROM 0000H~002AH共43个单元。被分为六段，作为程序运行的入口地址使用。其中：
0000H~0002H 为复位后或初始化引导程序地址区;0003H~000AH 外部中断0中断入口地址区;000BH~001 2H 定时器/计数器0中断入口地址区;001 3H~001 AH 外部中断1中断入口地址区;001 BH~0022H 定时器/计数器1中断入口地址区;0023H ~ 002AH 串行中断入口地址区。
通常， 我们编写程序时不得占用上述中断程序入口地址单元， 即0003H~002AH单元。也就是说， 主程序一般不放在该地址空间。编程时，可以采用起始伪指令ORG,跳过0003H~002AH单元。
伪指令，是告诉汇编程序如何进行汇编的一类指令，不会被汇编成机器代码，只能为汇编软件(如Keil C51)所识别。
单片机复位后，是从0000H单元开始取指令执行程序的。因此，应在O000H~O002H三个单元存放一条无条件转移指令，转到主程序，程序结构如下：
ORG O00H:用伪指令ORG指示随后的指令代码从0000H地址单元开始存放。
LJMP START;在O000H~0002H存放一条长跳转指令，执行该指令，程序转到以START为语句标号的地址执行。
ORG 0030H;伪指令ORG指示随后的指令代码从0030H地址单元开始存放。
START: ;START是主程序入口地址标号，主程序开始。
……
END ;结束伪指令，标志程序代码到此结束。
通过该程序，保留了各中断入口地址。对各个中断入口地址的使用，我们在学习中断系统时再进行介绍。
3.数据存储器(RAM )
单片机的数据存储器有片内和片外之分，AT89S51片内有256字节RAM,其中高128单元被专用寄存器占用，低128字节供用户使用，用于存放可读写的数据。片外数据存储器可扩展6kB存储空间，地址范围为0000H~FFFFH.片内和片外RAM 的地址空间各自独立， 指令MOV用于片内数据存储器之间的传送，指令MOVX用于片外数据存储器和累加器A之间的数据传送。
AT89S51内部RAM共有256字节，通常分为低128字节(地址00H~7FH)和高128字节(地址80H~FFH)两部分。低128字节，按其用途分为三个区域，如表1所示（见附件）。