单片机原理与应用及c51程序设计复习提纲.doc

单片机原理及应用系统设计复习提纲第1 章 单片机概述一、单片机的概念P.12在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器以及串行口，并行I/O接口等，构成的一个完整的微型计算机系统。 二、单片机的特点P.12 （1）小巧灵活、成本低、易于产品化 （2）可靠性高、适用的温度范围宽 （3）易扩展、控制功能强 （4）指令系统相对简单，较易掌握三、单片机的分类P.8-111.按片内不同程序存储器的配置来分（1）片内带Mask ROM（掩膜ROM）型 （2）片内带EPROM型 （3）片内无ROM（ROMLess）型2.按片内不同容量的存储器配置来分（1）51子系列型 （2）52子系列型3.按芯片的半导体制造工艺上的不同来分（1）HMOS工艺型 （2）CHMOS工艺型4.AT89系列单片机分类第2 章 MCS-51 系列单片机的内部结构一、MCS-51单片机的内部结构P.13-17时钟电路CPUROMRAMT0 T1中断系统串行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1 INT1定时计数器中央处理器CPU：8位，运算和控制功能内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，存放可读写数据，后128个单元被SFR占用。通常内部RAM指的是前128B,即00H-FFH。 内部ROM：4KB FLASH ROM，用于存放程序、原始数据和表格。定时/计数器：2个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 串行口：一个全双工串行口。中断控制系统：5个中断源 时钟电路：可产生时钟脉冲序列二、MCS-51单片机的外部引脚：控制引脚ALE、RST、的功能P.19ALE: 地址锁存有效信号输出端RST: 复位引脚:外部ROM读选通信号:片外程序存储器选择信号 :外部RAM读选通信号输出端，低电平有效:外部RAM写选通信号输出端，低电平有效三、单片机的存储器组织结构：存储器空间、寻址范围、功能P.19-22计算机的存储器结构有两种：哈佛结构：程序存储器和数据存储器分开，相互独立；普林斯顿结构：程序存储器和数据存储器是统一的，地址空间统一编址。MCS-51单片机属于哈佛结构：程序存储器和数据存储器分开。MCS-51单片机存储空间分布图MCS-51单片机存储器地址空间分为3类：1、片内、外统一编址的64KB程序存储器地址空间0000HFFFFH（16位）2、64KB片外数据存储器地址空间，地址0000HFFFFH（16位）3、128B片内数据存储器地址空间（8位）,地址00HFFH。内部RAM数据存储器工作寄存器区（00H-1FH）：用于暂存系统运行时的中间结果。共4组，每组8个寄存器： R0R7，CPU当前使用的工作寄存器区由程序状态字PSW的 3、4位决定。位寻址区（20H-2FH）：16个单元的每一位都有一个位地址(16*8)。存放各种标志位信息和为数据.通用RAM区（30H-7FH）：用于存放各种数据（原始数据、中间结果、最终结果）和堆栈。堆栈：用于保护CPU的现场，后进先出（LIFO）的RAM缓冲器。堆栈的栈顶位置由堆栈指针SP确定。四、特殊功能寄存器SFR中各个寄存器的地址和功能P.22-24特殊功能寄存器/专用寄存器SFR（80H-FFH）专用于控制、管理单片机内部并行I/O接口、串行口、算术逻辑部件、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作。21个SFR, 分别用于以下各个功能单元：CPU：ACC、B、PSW、SP、 DPTR（两个8位寄存器DPL、DPH组成）并行口：P0、P1、P2、P3中断系统：IE、IP定时/计数器：TMOD、TCON、TH1、TL1、TH0、TL0串行口：SCON，SBUF，PCON五、单片机并行I/O接口：P0、P1、P2、P3的功能P.24-28P0口有三个功能： 1、外部扩展存储器时,当做数据总线（如图1中的D0D7为数据总线接口） 2、外部扩展存储器时,当作地址总线（如图1中的A0A7为地址总线接口） 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能： 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻; P3口有两个功能： 除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻）,还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置六、单片机的时钟周期、机器周期P.29时钟周期：时钟电路产生的振荡脉冲的周期，也叫节拍， 一般用P表示。状态：2个节拍组成一个状态，一般用S表示。机器周期：计算机工作的最小时间单位(最短指令执行时间)一个机器周期包含6个状态，即12个时钟周期（S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、S6P1、S6P2）指令周期：CPU执行一条指令所需要的时间。 一般是1、2、4个机器周期。 指令周期=(14)*机器周期=6*时钟周期=2*1/振荡周期=1/振荡频率(s)七、单片机的复位电路方式、复位后各SFR的初始状态P.31-3289系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。第4 章 MCS-51 系列单片机C 语言程序设计一、C51特有的数据类型P.89-91特殊功能寄存器型(sfr和sfr16)和位类型(bit和sbit)二、C51变量的存储（器）类型及对应的存储器区域P.94第5 章 MCS-51 型单片机的内部硬件资源及应用一、MCS-51单片机的中断源、中断请求标志、中断入口地址P.132-133 中断源：引起中断的原因，或能发出中断申请的来源。中断源：51系列有5个，52系列有6个5个中断源： 2个外部中断源、2个定时中断源、1个串行口中断源外部中断输入信号INT0、INT1：外部0（1）中断请求信号。 由P3.2（P3.3）输入。由IT0（IT1）决定中断请求信号是低电平还是下降沿有效。输入信号有效时，IE0（IE1）=1，请求中断。定时中断TF0、TF1：T0（T1）溢出中断请求。 定时器产生溢出时，TF0（TF1）=1，请求中断。串口中断RI、TI：串行中断请求。接收（发送）完一帧数据，RI（TI）=1，请求中断。中断入口地址（中断矢量）中断源入口地址 INT00003H T0000BH INT10013H T1001BH RI（TI）0023H 中断请求标志：锁存在TCON、SCON的相应标志位中。定时/计数器控制寄存器TCON（88H）IE1（IE0）: 外部1（0）中断请求标志。 =1 存在中断请求； =0 无中断请求IT1（IT0）: 外部中断触发方式选择。 =0 低电平触发； =1 下降沿触发串口控制寄存器SCON（98H）TI: 发送中断标志位。硬件置位，软件复位。 TI=1时，可申请中断或软件查询。RI: 接收中断标志位。硬件置位，软件复位。 RI=1时，可申请中断或软件查询。三、MCS-51单片机的串行通信接口的4种工作方式及特点P.150-153二、MCS-51单片机的定时/计数器的应用：中断方式产生方波 第6 章 MCS-51 型单片机系统功能的扩展.一、数据存储器及程序存储器的扩展：地址计算及程序编写二、74LS377、74LS244扩展并行I/O口：地址计算第7章 MCS-51 型单片机接口技术一、LE