单片机复习要点

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。,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

2、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

3、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）,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（ 00H1FH ） 4组寄存器区，0组3组。每组8个寄

4、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,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

5、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： P

6、0、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

7、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。

8、（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（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

9、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7

10、4LS373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

11、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