51单片机复习要点

8051的主要硬件资源有 8位CPU 片内带振荡器 频率范围为1 2 12MHz 256字节片内数据存储器RAM 4KB片内程序存储器ROM 程序存储器的寻址范围为64KB 片外数据存储器RAM的寻址范围64KB 4个8位的并行I O接口 P0 P1 P2 P3 1个全双工的串行I O接口 可多机通信 2个16位定时器 计数器 T0 T1 5个中断源 MCS 51内部有一个功能强大的8位CPU 主要包括 控制器 运算器 功能 负责算术运算和逻辑运算 功能 是整个计算机硬件系统的指挥中心 负责指挥计算机系统有序正常地自动工作 一 运算器 负责算术运算和逻辑运算 B寄存器 累加器A PSW寄存器 算术逻辑部件ALU 十进制调整电路 布尔处理器 暂存器 运算器的核心部件 CPU中使用最频繁的8位寄存器 8位寄存器 主要用于乘除运算 8位寄存器 它用于保存指令执行结果的状态 独立的位处理器 二 控制器 CPU的神经中枢 定时控制逻辑电路指令寄存器IR指令译码器ID程序计数器PC数据指针DPTR堆栈指针SP信息传送控制部件 16位寄存器 用于存放下一条要执行的指令地址 寻址范围达到64KB 16位寄存器 通常作为访问外部数据存储器的地址指针使用 8位寄存器 用来存放栈顶存储单元地址 MCS 51单片机存储器结构属于哈佛结构 即 程序存储器 ROM 和数据存储器 RAM 分开 物理上 MCS 51有4个存储器空间 片内程序存储器片内数据存储器片外程序存储器片外数据存储器 存储器 逻辑上 MCS 51有3个存储器地址空间 片内外统一编址0000H FFFFH的64KB程序存储器地址空间256B片内数据存储器地址空间64KB片外数据存储器地址空间 地址 0000H FFFFH 存储空间的区分 1 内部程序存储器与数据存储器的区分 2 外部程序存储器与数据存储器的区分 3 内外数据存储器的区分 存储空间的区分 分为三个区域 寄存器区 00H 1FH 4组寄存器区 0组 3组 每组8个寄存单元 每单元8位 以R0 R7作寄存单元名 用于暂存运算数据和中间结果 位寻址区 20H 2FH 既可作一般RAM 也可位操作 共16个RAM单元 共128位 位地址为00H 7FH 用户RAM区 30H 7FH 32个单元 用于存放数据 也可作为堆栈存储区 用PSW中的两位PSW 4和PSW 3来选择其中一组寄存器区 片内RAM的低128字节单元 片内RAM的高128字节单元也称专用寄存器区或特殊功能寄存器 SFR 区 80H FFH 在片内RAM 8051有18个SFR 其中3个为双字节 共占用21个字节 其中11个SFR有位地址 仅83位有效 注意 8051内部有19个SFR PC是SFR 在物理结构是独立的 不在特殊功能寄存器区 15个 6个 在表中 带有位名称或位地址的特殊功能寄存器 既能按字节方式处理 也能够按位方式处理 I O接口 P0口通常作为单片机的低8位地址 数据分时复用口 即构成地址线A0 A7和数据总线 DB 用 P2口一般作为高8位地址输出口 即构成地址线A8 A15 P1口可给用户作为通用的I O口使用 P3口在以下的情况下都作为第二功能用 串行通信使用 外部中断使用 定时器 计数器使用 外部扩展RAM时使用读 写控制信号 除上述情况外 则可以当作通用I O口使用 MCS 51单片机有4个8位的并行I O接口 P0 P1 P2和P3口 复位后 P0 FFH P3 FFH 40个引脚可分为4部分 2个主电源引脚 2个外接晶体引脚 4个控制引脚 32个I O引脚 MCS 51单片机的引脚及功能 时钟电路及时序 1 时钟电路如何构成 2 振荡周期 机器周期和指令周期的概念及相互关系 2 特殊功能寄存器复位后的状态如表所示 复位电路 1 复位有两种方式 上电自动复位和按键手动复位 寻址方式 立即寻址直接寻址寄存器寻址MCS 51单片机7种寻址方式寄存器间接寻址相对寻址变址寻址位寻址 111条指令按功能分类 5类 片内数据RAM及寄存器的数据传送关系图 访问片外数据存储器均采用间接寻址方式 访问程序存储器均采用变址寻址方式 逻辑与用于实现对指定位清0 其余位不变 逻辑或用于实现对指定位置1 其余位不变 逻辑异或用于实现对指定位取反 其余位不变 标号 操作码操作数 注释 1 汇编语言的基本知识 1 语句格式 2 伪指令 ORG END DB DW DS EQU 分析课题 确定算法 画流程图 分配内存单元 确定程序与数据区存放地址 编写程序 上机调试和修改 3 程序设计的基本步骤为 2 汇编语言程序设计 顺序程序设计 分支程序设计 循环程序设计 查表程序设计 子程序设计 常用程序结构 顺序结构 分支结构 循环结构 1 顺序程序 直线程序或简单程序 2 分支程序 需要根据不同的条件转向不同的处理程序 3 循环程序 是指一段反复执行的程序 循环控制方法 用计数控制循环 按问题的条件控制循环 1 单片机内部资源有限 在实际应用中片内资源不够 需要进行系统扩展 一 地址总线 AB 地址总线宽度为16位 故可寻址范围为64KB 地址总线由P0口提供低8位地址 A7 A0 P2口提供高8位地址 A15 A8 由于P0口还要做数据总线口 因此P0口只能分时地用作地址线 且P0口输出地低8位地址必须用地址锁存器锁存 地址信号是由CPU发出的 故地址总线是单方向的 二 数据总线 DB 数据总线宽度为8位 由P0口直接提供 三 控制总线 CB 控制总线包括片外系统扩展用控制线和片外信号对单片机的控制线 片外系统扩展用控制线有 RD WR PSEN EA ALE 2 系统扩展的首要问题 构造系统总线 MCS 51单片机片外引脚可以构成三总线结构 单片机扩展存储器的主要工作是AB DB CB线的连接 1 地址线 AB 的连接 存储器低8位地址线A7 A0 P0口 P0 7 P0 0 存储器高n位地址线A7 n A8 P2口 P2 n 1 P2 0 2 数据线 DB 的连接 存储器8位数据线 P0口 P0 7 P0 0 3 控制线 CB 的连接 ALE 地址锁存器锁存信号 如74LS373的G端 存储器扩展 MCS 51系列单片机片外可扩展的数据存储器与程序存储器最大容量各为64KB 扩展程序存储器 扩展数据存储器 RD 片外数据存储器的读控制 WR 片外数据存储器的写控制 扩展程序存储器和数据存储器的主要区别在于控制线的连接 单片存储器的扩展 多片存储器的扩展 线选法 将系统剩余的高位地址直接或通过反相器来产生片选信号 当扩展存储器芯片数量很少时 宜采用线选法 译码法 是指使用译码器对系统剩余的高位地址进行译码 以译码输出作为存储器芯片的片选信号 当扩展存储器芯片数量较多时 宜采用译码法 当单片机扩展存储器的连线 AB DB CB线的连接 确定以后 要分析存储器的地址范围 1 CPU与外设之间的数据传送方式 它们使用的特点是什么 输入 输出与中断 2 中断及与中断相关的概念 3 中断的作用是什么 4 MCS 51中断响应的条件 响应过程 5 注意中断过程与子程序调用过程的区别 6 MCS 51单片机具有5个中断源 2个中断优先级 可以实现两级中断嵌套 表 5个中断源中断服务程序的入口地址 同一优先级中的5个中断源的优先顺序是 中断优先原则 概括为四句话 1 不同级别的中断源同时申请先高后低2 处理低级中断又收到高级中断停低转高3 处理高级中断又收到低级中断高不睬低4 同级 同时申请中断事先约定 7 4个用于中断控制的特殊功能寄存器为 定时器 计数器 1 8051单片机内有2个16位的定时器 计数器 功能 定时 定时时间 机器周期 所计脉冲数 计数 对片外从T0 P3 4 T1 P3 5 引脚输入