单片机复习-单片机的基本概念

一 、单片机的基本概念1. 51单片机的组成：P3CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、基本输入/输出接口电路（并行I/O口）、定时器/计数器，全双工串行口，中断系统，时钟电路。2. 51单片机是几位机？它识别的是几进制数据？P34中央处理器（CPU）是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码。3. 51单片机的引脚及定义。P42-43 主电源引脚2根：VCC（Pin40）：电源输入，接直流5V电源； GND（Pin40）：电源地。 外接晶振引脚2根：XTAL1:片内振荡电路输入端； XTAL2:片内振荡电路输出端。 控制引脚4根：RST：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位； :外部存储器读选通信号。 ALE/：地址锁存允许信号。 /VPP : 程序存储器的内外部选通脚。 可编程输入/输出引脚32根： P0口：P0口为双向8位三态I/O口，名称为P0.0P0.7,每个口可独立控制，无上拉电阻，为高阻状态，不能正常输出高/低电平，使用时务必外加上拉电阻，一般接入10K P1口：准双向8位I/O口，内部带上拉电阻，这种就扣输出没高阻态，输入不能锁存 P2口：准双向8位I/O口，内部带上拉电阻 P3口：准双向8位I/O口，内部带上拉电阻。第一功能使用时当作普通I/O口与P1口相似，第二功能时，各引脚定义如下： P3.0/RXD 串行输入口 P3.1/TXD 串行输出口 P3.2外部中断0输入 P3.3外部中断1输入 P3.4/T0 定时器0外部输入 P3.5/T1 定时器1外部输入 P3.6/ 外部数据存储器写选同 P3.7/ 外部数据存储器读选同4. 51单片机内部RAM和ROM的作用。P35 数据存储器RAM：MCS-51单片机内部共有256个8位数据存储单元，高128个单元被专用寄存器占用，低128个单元供用户使用，用于存放可读/写的数据、运算的中间结果或用户定义的字形表等，通常所说的内部数据存储器就是指低128个单元。 程序存储器RAM：MCS-51单片机内部共有4KB（52有8KB）8位ROM，用于存放用户程序、原始数据或表格。存储器是单片机的主要组成部分，MCS-51单片机的存储器分为程序存储器和数据存储器。程序存储器用于存放程序、常数及表格等不变的数据，数据存储器用于存放缓冲数据）程序执行后产生的数据），RAM和ROM分别编址，寻址范围为64KB。ROM通常存着单片机的工作程序，断电是不会丢失数据；RAM MCS-51系列单片机片内RAM共有128字节，地址范围为00H7FH。在这128字节中，全部都可以按照字节地址进行操作（读、写或运算），直接或间接寻址方式皆可。在这128字节中，按照使用特点，可以分成三类：工作寄存器区、位寻址区和通用数据区。特殊功能寄存器SFR： 51单片机内部共有21个SFR，每个SFR占1个字节，多数字节单元中的每一位又有专用的“位名称”。这21个SFR又按是否可以位寻址分为两大部分，ACC、IE、P1等11个可以位寻址，SP、TMOD等不可以位寻址。能位寻址是指能够对它的每一位都可以进行位操作这15寄存器中，根据前面讲的51单片机内部四大功能模块又可分为四大部分:I/O口相关：P1 P2 P3 P4中断相关：IP IE定时器相关：TMOD TCON TL0、TH0、TL1、TH1串口通信相关：PCON SBUF1、IE中断允许寄存器 EA：EA=0时，所有中断禁止（即不产生中断）；EA=1时，各中断的产生由个别的允许位决定ET2：定时2溢出中断允许（8052用1允许，0禁止）ES：串行口中断允许（1允许，0禁止）ET1）：定时1中断允许（1允许，0禁止）EX1：外中断INT1中断允许（1允许，0禁止）ET0：定时器0中断允许（1允许，0禁止）EX0：外部中断INT0的中断允许（1允许，0禁止）2、TCON定时器控制寄存器TF1：定时器T1溢出标志，可由程序查询和清零，TF1也是中断请求源，当CPU响应T1中断时由硬件清零。TF0：定时器T0溢出标志，可由程序查询和清零，TF0也是中断请求源，当CPU响应T0中断时由硬件清零。TR1：T1充许计数控制位，为1时充许T1计数（定时）。TR0：T0充许计数控制位，为1时充许T0计数（定时）。IE1：外部中断1请示源（INT1，P3.3）标志。IE11，外部中断1正在向CPU请求中断，当CPU响应该中断时由硬件清“0”IE1（边沿触发方式）。IT1：外部中断源1触发方式控制位。IT10，外部中断1程控为电平触发方式，当INT1（P3.3）输入低电平时，置位IE1。此位为1设置为电平触发，为0设置为下降沿触发。IE0：外部中断0请示源（INT0，P3.2）标志。IE01，外部中断1正在向CPU请求中断，当CPU响应该中断时由硬件清“0”IE0（边沿触发方式）。IT0：外部中断源0触发方式控制位。IT00，外部中断1程控为电平触发方式，当INT0（P3.2）输入低电平时，置位IE0。此位为1设置为电平触发，为0设置为下降沿触发。3、TMOD定时器工作模式及方式寄存器 此寄存器高四位用于T1,低四位用于T0。GATE：定时操作开关控制位，当GATE=1时，INT0或INT1引脚为高电平，同时TCON中的TR0或TR1控制位为1时，计时/计数器0或1才开始工作。若GATE=0，则只要将TR0或TR1控制位设为1，计时/计数器0或1就开始工作。C/T：定时器或计数器功能的选择位。C/T=1为计数器，通过外部引脚T0或T1输入计数脉冲。C/T=0时为定时器，由内部系统时钟提供计时工作脉冲。M1 M0：T0、T1工作模式选择位M1 M0：0 0方式0，13位计数/计时器M1 M0：0 1方式1，16位计数/计时器M1 M0：1 0方式2，8位自动加载计数/计时器M1 M0：1 1方式3，仅适用于T0，定时器0分为两个独立的8位定时器/计数器TH0及TL0，T1在方式3时停止工作4、SCON串行通信控制寄存器SM0 SM1：串行口工作方式控制位SM0 SM1：0 0方式0波特率由振荡器频率所定：振荡器频率/12SM0 SM1：0 1方式1波特率由定时器T1或T2的溢出率和SMOD所定：2SMOD (T1溢出率)/32SM0 SM1：1 0方式2波特率由振荡器频率和SMOD所定：2SMOD 振荡器频率/64SM0 SM1：1 1方式3波特率由定时器T1或T2的溢出率和SMOD所定：2SMOD (T1溢出率)/32SM2：多机通信控制位。多机通信是工作于方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。接收状态，当串行口工作于方式2或3，以及SM2=1时，只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才把接收到的前8位数据送入SBUF，且置位RI发出中断申请，否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0时，就不管第位数据是0还是1，都难得数据送入SBUF，并发出中断申请。工作于方式0时，SM2必须为0。REN：允许接收位。REN用于控制数据接收的允许和禁止，REN=1时，允许接收，REN=0时，禁止接收。TB8：发送接收数据位8。在方式2和方式3中，TB8是要发送的即第9位数据位。在多机通信中同样亦要传输这一位，并且它代表传输的地址还是数据，TB8=0为数据，TB8=1时为地址。RB8：接收数据位8。在方式2和方式3中，RB8存放接收到的第9位数据，用以识别接收到的数据特征。TI：发送中断标志位。可寻址标志位。方式0时，发送完第8位数据后，由硬件置位，其它方式下，在发送或停止位之前由硬件置位，因此，TI=1表示帧发送结束，TI可由软件清“0”。RI：接收中断标志位。可寻址标志位。接收完第8位数据后，该位由硬件置位，在其他工作方式下，该位由硬件置位，RI=1表示帧接收完成。5. 特殊功能寄存器和RAM的区别两者的材质有何区别？都是 RAM 类型。在芯片中两者相对与总线的位置如何？“特殊功能寄存器”、高128B字节的片内RAM，地址重合。51系列中，“特殊功能寄存器”和“内存”都能通过地址进行访问，那么两者存在什么区别呢？因为地址重合的原因：“特殊功能寄存器”只能用直接寻址来访问。高128B字节的片内RAM，只能用间接寻址来访问。因为地址不重合：所以，低128B字节的片内RAM，寻址，没有限制。访问速度因哪些因素而不同？无差别。6. 51单片机时钟电路，晶体和起震电容范围。P45/7时钟电路为单片机产生时序脉冲，电容量一般在1030pF，典型值为22和30pF；复位电路，单片机想要正常工作必须经过一个复位过程。晶振可以在024MHz之间，外接石英晶体时，C1和C2一般取30pF10pF；外接陶瓷谐振器时，C1和C2一般取40pF10pF。7. 震荡周期又称节拍（用P表示），指为单片机提供定时信号的振荡源的周期。状态周期用S表示，震荡脉冲经过二分频后的时钟信号的周期，一个状态包含两个节拍，前一个叫P1，后一个叫P2。MCS-51单片机中一个人状态周期为震荡周期的2倍。机器周期：CPU完成一个基本操作所需要的时间。一个机器周期有6个状态，每个状态由2个脉冲组成，可依次表示为S1P1、S1P2S6P1、S6P2。一个机器周期=六个状态周期=十二个节拍。若单片机采用12MHz的晶振，则一个机器周期为1us，若采用6MHz的晶振，则一个机器周期为2us。指令周期：执行一条指令所需要的时间。不同的指令执行时间各不相同。8. 51单片机的复位电路，复位电平和复位时间以及复位后各寄存器的值。P44/P39 复位是使单片机进入初始化的操作。在复位引脚（9脚）持续出现24个振荡器脉冲周期（即2个机器周期）的高电平信号将使单片机复位。通常为了保证应用系统可靠复位，复位电路应使引脚RST保持0ms以上的高电平。常见复位电路有上电自动复位和按键手动复位。9. 51单片机有那几个并行I/O口，它们的作用和功能分别是什么？各有什么特点。P51-54 MCS51单片机有4个8位的并行I/O口：P0-3.它们是特殊功能寄存器的4个。这4个口既可以作为输入也可以作为输出，既可按8位处理也可按位方式使用。输出时具有锁存能力，输入时具有缓冲功能。MCS-51单片机共有四个8位双向并行的I/O端口，每个端口