51单片机复习要点ppt课件

1,8051的主要硬件资源有：8位CPU；片内带振荡器，频率范围为1.212MHz；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。,2,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。,3,一、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。,4,二、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。,5,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,6,逻辑上，MCS-51有3个存储器地址空间：片内外统一编址0000HFFFFH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：0000HFFFFH）,7,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,8,分为三个区域：寄存器区（00H1FH）4组寄存器区，0组3组。每组8个寄存单元（每单元8位），以R0R7作寄存单元名，用于暂存运算数据和中间结果。位寻址区（20H2FH）既可作一般RAM，也可位操作。共16个RAM单元，共128位，位地址为00H7FH。用户RAM区（30H7FH）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,9,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（80HFFH）,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。,10,15个,11,6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。,12,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A0A7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A8A15。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。,13,40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,14,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。,15,2.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。,16,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,17,111条指令按功能分类（5类）：,18,片内数据RAM及寄存器的数据传送关系图,19,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。,20,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。,21,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：,22,2、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。,23,1.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。,24,一地址总线(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（A7A0），P2口提供高8位地址（A15A8）。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。,25,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A7A0,P0口(P0.7P0.0);,存储器高n位地址线A7+nA8,P2口(P2.n-1P2.0),2.数据线(DB)的连接,存储器8位数据线,P0口(P0.7P0.0),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。,26,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。,27,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。,28,1.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,29,2.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,30,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,31,7.4个用于中断控制的特殊功能寄存器为：,32,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）引脚输入的外部脉