16位語音型單片機(jī)SPCE061A實用教程：基礎(chǔ)篇

第1章　概論　1
1.1　為什么“要我”學(xué)用單片機(jī)　1
1.2　為什么“我要”學(xué)用單片機(jī)　3
1.3　單片機(jī)究竟是什么　5
1.4　單片機(jī)有什么用途　7
1.5　單片機(jī)有什么特點　8
1.6　本教程的寫作思路和目標(biāo)　9
1.7　常用專業(yè)術(shù)語　10
1.7.1　硬件方面　11
1.7.2　軟件方面　13
1.8　凌陽科技公司簡介　15
1.9　凌陽單片機(jī)產(chǎn)品簡介　15
1.9.1　凌陽SPMC65系列8位單片機(jī)簡介　16
1.9.2　凌陽μ'nSP系列16位單片機(jī)簡介　17
1.10　μ'nSP CPU內(nèi)核的特色　18
1.11　SPCE061A單片機(jī)的性能特點　19
1.12　SPCE061A開發(fā)方法　21
1.13　SPCE061A的適用領(lǐng)域　22
思考與練習(xí)題　23
第2章　SPCE061A硬件系統(tǒng)概況　24
2.1　SPCE061A內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡介　24
2.2　μ'nSP CPU內(nèi)核結(jié)構(gòu)　26
2.3　核心區(qū)域的單元電路及其功能　26
2.3.1　核心區(qū)域單元電路　27
2.3.2　CPU寄存器　28
2.4　系統(tǒng)模塊及其功能　30
2.5　SPCE061A最小應(yīng)用系統(tǒng)　31
2.6　片內(nèi)外設(shè)模塊及其功能　33
2.7　SPCE061A封裝形式和引腳功能　34
2.8　存儲器的空間布局　40
2.8.1　按工藝類型劃分　41
2.8.2　按空間劃分　42
2.8.3　按功能劃分　42
2.9　存儲器的功能分配　43
2.9.1　數(shù)據(jù)存儲器(RAM)　43
2.9.2　堆?！?3
2.9.2.1　堆棧的概念　43
2.9.2.2　堆棧的用途　43
2.9.2.3　堆棧的結(jié)構(gòu)　44
2.9.2.4　堆棧的操作　44
2.9.2.5　注意事項　45
2.9.3　專用寄存器(SFR)　45
2.9.4　程序存儲器(Flash-ROM)　47
2.9.5　用戶矢量區(qū)　48
思考與練習(xí)題　48
第3章　指令系統(tǒng)和尋址方式　50
3.1　指令系統(tǒng)概述　50
3.1.1　指令的時空屬性　51
3.1.2　指令的描述方法　51
3.1.3　指令影響標(biāo)志位的情況　53
3.1.4　指令的使用頻度　53
3.2　尋址方式　54
3.2.1　與字?jǐn)?shù)據(jù)相關(guān)的尋址方式　55
3.2.1.1　6位立即數(shù)尋址　55
3.2.1.2　16位立即數(shù)尋址　55
3.2.1.3　6位直接地址尋址　56
3.2.1.4　16位直接地址尋址　56
3.2.1.5　寄存器尋址　57
3.2.1.6　寄存器間接尋址　58
3.2.1.7　寄存器間接增量尋址　59
3.2.1.8　寄存器基址變址尋址　59
3.2.1.9　多重間接尋址　60
3.2.2　與跳轉(zhuǎn)地址有關(guān)的尋址方式　62
3.2.2.1　相對跳轉(zhuǎn)尋址　62
3.2.2.2　直接跳轉(zhuǎn)尋址　62
3.2.3　與位數(shù)據(jù)有關(guān)的尋址方式　62
3.3　指令系統(tǒng)分類解析　63
3.3.1　數(shù)據(jù)傳送指令　63
3.3.2　算術(shù)運算指令　68
3.3.3　邏輯操作指令　72
3.3.4　控制跳轉(zhuǎn)指令　78
3.3.5　CPU控制指令　82
3.4　指令的應(yīng)用技巧　83
3.4.1　位置1操作技巧　83
3.4.2　位清0操作技巧　84
3.4.3　位取反操作技巧　84
3.4.4　位測試操作技巧　85
3.5　“CPU-專用寄存器-模塊”相互關(guān)系　86
思考與練習(xí)題　87
第4章　匯編程序設(shè)計基礎(chǔ)和匯編語言工具鏈　88
4.1　概述　88
4.1.1　背景知識　88
4.1.2　匯編語言的語句格式　90
4.1.3　程序流程和整體結(jié)構(gòu)　94
4.1.4　源程序文件的書寫格式　95
4.2　常用偽指令　98
4.2.1　符號名定義類偽指令　99
4.2.2　存儲器空間初始化類偽指令　101
4.2.3　控制類偽指令　103
4.3　四種基本程序結(jié)構(gòu)　107
4.3.1　順序程序結(jié)構(gòu)　107
【例程4.1】字節(jié)拆分　107
4.3.2　分支程序結(jié)構(gòu)　109
【例程4.2】數(shù)值比較　109
4.3.3　循環(huán)程序結(jié)構(gòu)　111
【例程4.3】RAM區(qū)間填充　111
4.3.4　子程序結(jié)構(gòu)　112
【例程4.4】挑出最大數(shù)　113
4.4　幾種個性化實用程序的設(shè)計方法　114
4.4.1　初始化程序段設(shè)計　115
4.4.2　延時程序設(shè)計　115
【例程4.5】軟件延時100 ms　116
4.4.3　查表程序設(shè)計　117
【例程4.6】階乘函數(shù)查表程序　118
4.4.4　散轉(zhuǎn)程序設(shè)計　120
4.4.4.1　利用RETF指令法　120
【例程4.7】利用RETF的散轉(zhuǎn)程序　121
4.4.4.2　 利用PC = [Rs]指令法　122
【例程4.8】利用PC = [Rs]的散轉(zhuǎn)程序　122
4.4.5　條件長跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計　123
4.5　匯編語言工具鏈　124
4.5.1　工具鏈的構(gòu)成和啟動順序　124
4.5.2　工具鏈的加工流程　126
4.6　輸入文件的解讀　127
4.6.1　解讀包含文件(Hardware.inc)　127
4.6.2　解讀匯編語言模板文件(_main.asm)　128
4.6.3　解讀匯編語言子程序模板文件(_isr.asm)　130
4.7　輸出文件的解讀　133
4.7.1　解讀列表文件(.LST)　133
4.7.2　解讀最終目標(biāo)文件(.S37)　135
思考與練習(xí)題　136
第5章　軟件集成開發(fā)環(huán)境及其軟件模擬開發(fā)技術(shù)　137
5.1　概述　137
5.1.1　μ'nSP IDE功能簡介　137
5.1.2　μ'nSP IDE如何獲取　139
5.1.3　μ'nSP IDE如何安裝　141
5.1.4　μ'nSP IDE如何拆除　149
5.2　μ'nSP IDE的啟動和退出　150
5.2.1　μ'nSP IDE如何啟動　150
5.2.2　μ'nSP IDE開發(fā)環(huán)境簡介　151
5.2.3　μ'nSP IDE如何打開和關(guān)閉項目　153
5.2.4　μ'nSP IDE如何退出　154
5.3　μ'nSP IDE如何管理臺面組件　154
5.3.1　μ'nSP IDE如何管理菜單欄和工具欄　155
5.3.1.1　如何布局　155
5.3.1.2　如何開啟和關(guān)閉　156
5.3.2　μ'nSP IDE如何管理窗口　156
5.3.2.1　如何打開和查看文本文件　156
5.3.2.2　如何布局編輯窗口　158
5.3.2.3　如何設(shè)置“一文多窗”　160
5.3.2.4　如何布局項目窗口和輸出窗口　160
5.3.2.5　如何關(guān)閉窗口　161
5.4　如何創(chuàng)建自己的項目和文件　162
5.4.1　如何創(chuàng)建和保存一個新項目(.spj)　162
5.4.2　如何創(chuàng)建、保存和添加一個新源文件　164
5.4.2.1　方法之一——改編現(xiàn)有文件　165
【范例程序5.1】虛擬LED顯示16位二進(jìn)制累加計數(shù)器　166
5.4.2.2　方法之二——先添加后編輯　168
5.4.2.3　方法之三——先編輯后添加　169
5.4.2.4　如何刪除文件　170
5.4.3　如何制作目標(biāo)文件　171
5.5　如何管理文件和文件組　173
5.5.1　如何建立文件組　173
5.5.2　如何移動文件或文件組　174
5.5.3　如何在μ'nSP IDE中查看文件存儲位置　174
5.6　如何設(shè)置項目　175
5.6.1　設(shè)置通用選項(General)　176
5.6.2　設(shè)置硬件選項(Hardware)　176
5.6.3　設(shè)置μ'nSP IDE的虛擬組件　177
5.6.3.1　虛擬組件PortIO　178
5.6.3.2　虛擬組件Input-Output　179
5.7　如何應(yīng)用μ'nSP IDE調(diào)試項目　180
5.7.1　切換到項目調(diào)試界面　182
5.7.2　開啟CPU寄存器窗口(Registers)　183
5.7.3　開啟變量觀察窗(Watch)　184
5.7.4　連續(xù)運行　186
5.7.5　復(fù)位操作　187
5.7.6　單步運行　187
5.7.6.1　單步進(jìn)入運行方式——步入　188
5.7.6.2　單步跳出運行方式——步出　188
5.7.6.3　單步跨越運行方式——步越　188
5.7.7　連續(xù)單步運行　189
5.7.8　設(shè)置斷點運行　189
5.7.9　連續(xù)斷點運行　191
5.7.10　運行到光標(biāo)處　191
5.7.11　從指定地址開始運行　192
5.7.12　查看反匯編窗口　192
5.7.13　跟蹤運行和查看軌跡　194
5.7.14　開啟和設(shè)置存儲器觀察窗　195
5.7.15　開啟和設(shè)置命令對話窗　197
5.7.16　修改寄存器和存儲器單元　199
5.7.16.1　修改CPU寄存器　199
5.7.16.2　修改存儲器單元　199
5.7.17　啟用虛擬端口模塊　200
5.8　μ'nSP IDE系統(tǒng)命令匯總歸納　201
5.8.1　工具欄(Tool bar)　201
5.8.2　菜單命令歸納　203
5.8.3　菜單命令功能的快速查驗方法　205
思考與練習(xí)題　205
第6章　硬件綜合開發(fā)工具及其硬件仿真開發(fā)技術(shù)　207
6.1　硬件工具鏈及其重要性　207
6.1.1　實時在線仿真器　208
6.1.2　程序燒寫器　209
6.1.3　單片機(jī)目標(biāo)板　209
6.1.4　簡易型單片機(jī)綜合開發(fā)實驗儀—61板　210
6.2　三合一型開發(fā)實驗工具61板的特點　211
6.2.1　61板能幫我們做什么　211
6.2.2　61板的電路布局　212
6.2.3　61板的廣泛適用性　215
6.2.4　下載線和在線調(diào)試器　216
6.2.5　61板功能分區(qū)描述　217
6.2.6　61板的兩種典型用法　223
6.3　61板的安裝方法　223
6.3.1　軟件安裝方法　223
6.3.2　硬件安裝方法　224
6.4　如何應(yīng)用61板與μ'nSP IDE配合工作　225
6.4.1　μ'nSP IDE環(huán)境的選項設(shè)置　225
6.4.2　如何建立μ'nSP IDE與61板的通信　226
6.4.3　如何在61板上實時運行用戶程序　227
6.4.4　硬件仿真模式與軟件模擬模式的差異　228
6.4.5　項目調(diào)試過程中需要關(guān)注的問題　229
6.5　如何應(yīng)用61板進(jìn)行項目開發(fā)　230
6.5.1　單片機(jī)應(yīng)用項目開發(fā)流程　230
6.5.2　項目原型機(jī)開發(fā)示范　233
【實驗示范6.1】簡易3鍵電子琴　233
6.6　61板燒寫器的安裝方法　237
6.6.1　軟件獲取方法　237
6.6.2　軟件安裝方法　238
6.6.3　硬件安裝方法　241
6.7　61板燒寫器的應(yīng)用方法　241
6.7.1　μ'nSP EzPro如何啟動　242
6.7.2　μ'nSP EzPro如何關(guān)閉　242
6.7.3　μ'nSP EzPro界面分布和功能　243
6.7.4　μ'nSP EzPro的菜單命令　243
6.7.4.1　文件類菜單命令　243
6.7.4.2　ICE類操作命令　244
6.7.4.3　查看類操作命令　245
6.7.4.4　幫助類操作命令　246
思考與練習(xí)題　246
第7章　通用并行輸入/輸出端口及其應(yīng)用　248
7.1　概述　248
7.2　并行端口相關(guān)的寄存器　249
7.2.1　端口數(shù)據(jù)寄存器P_IOX_Data　250
7.2.2　端口緩沖寄存器P_IOX_Buffer　250
7.2.3　端口方向寄存器P_IOX_Dir　250
7.2.4　端口屬性寄存器P_IOX_Attrib　251
7.2.5　引腳配置位與引腳配置結(jié)構(gòu)　251
7.3　并行端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理　252
7.3.1　并行端口的基本結(jié)構(gòu)　253
7.3.2　并行端口的工作原理　257
7.3.3　應(yīng)用程序編寫方法　260
7.4　兩個并行端口的共性和個性　262
7.4.1　端口IOA的特殊功能　263
7.4.2　觸鍵中斷和喚醒功能　264
7.4.3　端口IOB的特殊功能　265
7.5　并行端口特性的應(yīng)用設(shè)計　267
7.5.1　內(nèi)部弱拉功能的妙用　267
7.5.1.1　連接開關(guān)　267
7.5.1.2　構(gòu)成“線與”　268
7.5.1.3　構(gòu)成“線或”　268
7.5.2　非對稱驅(qū)動能力的用法　268
思考與練習(xí)題　269
附錄A　ASCII碼表　270
附錄B　SPCE061A的指令表　276
附錄C　包含文件hardware.inc　286
附錄D　m'nSP IDE的保留字　292
附錄E　m'nSP匯編器偽指令列表　293
附錄F　m'nSP匯編器輸出報錯信息　295
附錄G　m'nSP連接器輸出報錯信息　300
附錄H　庫管理器輸出報錯信息　304
附錄I　SPCE061A單片機(jī)配套供應(yīng)的實驗開發(fā)設(shè)備和擴(kuò)展模組　306
附錄J　兩種封裝形式PLCC84和QFP80的 SPCE061A引腳功能對照表　307
參考文獻(xiàn)　309