MCS-51单片机课程总结2014

1、MCS-51单片机课程总结（单片机设计技术）1 基础知识 单片机的组成 CPU、存储器（程序存储器和数据存储器）、I/O接口（并行接口、串行接口、中断、定时器/计数器、A/D转换、EEPROM、SPI接口） 编程语言 编制程序可以采用的程序设计语言分为三类：机器语言、汇编语言和高级语言。计算机中只能存放和处理二进制数据。无论是汇编语言程序还是高级语言程序，都必须转换成二进制代码后才能送入计算机。这种二进制代码形式的程序就是机器语言程序。采用汇编语言或高级语言编写的程序又称为源程序，而机器语言程序则称为目标程序。1 基础知识 数制及数制转换 十进制、二进制、十六进制 计算机中带符号数的表示法 原

2、码、反码、补码（正数表示相同，负数表示不同） 计算机中的编码 BCD码、ASCII码（09、AZ的编码）2 MCS-51单片机的结构和原理 8051单片机的组成 8051CPU、4KB程序存储器、128B数据存储器、4个并行接口、1个串行接口、2个外部中断、2个定时器/计数器 MCS-5l的存储器组织 片内片外统一编址的程序存储器：64KB（8051有4KB片内程序存储器、 8052有8KB片内程序存储器） 片内数据存储器：128B（8051）、256B（8052） 片外数据存储器： 064KB2 MCS-51单片机的结构和原理2 MCS-51单片机的结构和原理 程序存储器的选择和地址范围 取

3、决于引脚/EA的接法 /EA1：CPU访问内部ROM ，地址范围0000H0FFFH（8051） /EA0：内部ROM被忽略，外部ROM空间可达64KB，地址范围0000HFFFFH 内部数据存储器的分配 00H1FH4组工作寄存器 20H2FH128位（16个单元）位寻址区 30H7FH用户RAM区2 MCS-51单片机的结构和原理 特殊功能寄存器 累加器A、B寄存器、程序状态字PSW、堆栈指针SP、数据指针DPTR、程序计数器PC 并行输入/输出端口 P0并行口或地址总线低8位/数据总线 P1并行口 P2并行口或地址总线高8位 P3并行口或控制总线2 MCS-51单片机的结构和原理 CPU

4、时序 振荡周期/时钟周期、状态、机器周期、指令周期 复位操作（复位后单片机的状态） (PC)=0000H (PSW)=00H, 当前工作寄存器区为第0区（RS1=0,RS0=0） (SP)=07H，堆栈从内部RAM的08H单元开始 P0P3口的内容均为FFH（可以直接做输入口） 其他特殊功能寄存器都复位为0 不影响片内RAM的内容。3 MCS-51单片机汇编语言 寻址方式 立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址、相对寻址、位寻址 指令系统 数据传送类指令MOV 、 MOVX 、 MOVC 数据交换指令SWAP 堆栈操作指令PUSH 、 POP 算术运算类指令ADD 、 A

5、DDC 、 SUBB 、 INC 、 DEC 、 MUL 、 DIV 3 MCS-51单片机汇编语言 指令系统 逻辑运算类指令ANL 、 ORL 对A的逻辑运算CLR 、 CPL 、 RL 、RR 、 RLC 、RRC 无条件转移指令LJMP、SJMP 条件转移指令JZ 、 JNZ 、 CJNE 、 DJNZ（相对转移指令和条件转移指令对PC的影响） 子程序调用和返回指令LCALL 、 RET、 RETI 空操作指令：NOP3 MCS-51单片机汇编语言 指令系统 位操作类指令MOV 、 CLR、 SETB、 ANL 、ORL 、CPL 、 JC 、 JNC 、 JB 、 JNB 、 JBC

6、伪指令 ORG、END DB、DW EQU、 DATA、BIT3 MCS-51单片机汇编语言 常见程序结构或功能 顺序程序（简单程序） 分支程序（单重分支、多重分支） 循环程序 查表程序 代码转换程序 子程序 熟悉第三章例题(3.13.3、3.13、3.14)中出现过的指令及程序段的功能（包括指令格式、指令功能、寻址方式）4 单片机C语言程序设计C51的数据类型数据类型数据类型长度长度(bit)长度长度(byte)值域值域bit110,1unsigned char810255signed char81128127unsigned int 162065535signed int 16232768

7、32767unsigned long32404294967295signed long 32421474836482147483647float 3241.176E383.40E+38一般指针一般指针243存储空间存储空间0655354 单片机C语言程序设计C51存储类型与MCS-51存储空间的对应关系存储类型存储类型与存储空间的对应关系与存储空间的对应关系 data 直接寻址片内数据存储区，访问速度快直接寻址片内数据存储区，访问速度快(128字节字节) bdata 可位寻址片内数据存储区，允许位与字节混合访问可位寻址片内数据存储区，允许位与字节混合访问(16字节字节) idata 间接寻址片

8、内数据存储区，可访问片内全部间接寻址片内数据存储区，可访问片内全部RAM地址空间地址空间(256字节字节) pdata 分页寻址片外数据存储区分页寻址片外数据存储区(256字节字节)由由MOVX Ri访问访问(i=0,1) xdata 片外数据存储区片外数据存储区(64 KB)由由MOVX DPTR访问访问 code 程序存储器程序存储器64 KB空间，由空间，由MOVC DPTR访问访问4 单片机C语言程序设计 特殊功能寄存器的C51定义sfr P0=0 x80;/* P0口寄存器地址80H */ sfr SCON=0 x98; /* 串口控制寄存器地址98H */ sfr TMOD=0 x

9、89; /* 定时器/计数器方式控制寄存器地址89H */ 特殊位的C51定义sbit OV=PSW2; /* 定义OV位为PSW.2，地址为D2H */sbit CY=PSW7; /* 定义CY位为PSW.7，地址为D7H */sbit OV=0XD2;/* 定义OV位地址为D2H */ sbit CY=0XD7 ；/* 定义CY位地址为D7H */4 单片机C语言程序设计 运算符 赋值运算符 = 算术运算符 + - * / % + - 关系运算符 = = = != 逻辑运算符 | & ! 位运算符 & I 复合赋值运算符 等4 单片机C语言程序设计 程序语句 条件分支语句 if switc

10、h case 循环语句 while do.while for 转移语句 break continue4 单片机C语言程序设计简单应用程序设计 LED数码管 结构原理（共阳、共阴） 字形码（段码） 静态显示 动态扫描显示 简单独立按键的状态读入 矩阵式键盘（不考编程）要求理解掌握第四章书中P5758例题和实例1、2、4、5以及实验相关部分5 中断系统 8051/8052单片机有5/6个中断源，分为2大类1外部中断源 INT0：由P3.2端口线引入，低电平或下降沿引起 INT1：由P3.3端口线引入，低电平或下降沿引起2内部中断源 T0：定时/计数器0中断，由T0溢出TF0引起 T1：定时/计数器

11、1中断，由T1溢出TF1引起 TI / RI：串行口中断，完成一帧字符发送/接收引起 中断源的中断标志 IE0、 TF0、 IE1、 TF1、 TI 或 RI5 中断系统 中断源的中断优先级 INT0、 T0、INT1、 T1、串行口TI/RI 中断服务程序入口地址 0003H、 000BH、 0013H、 001BH 、 0023H 中断请求标志 定时器控制寄存器TCON（IE0、IE1、TF0、TF1） 串行口控制寄存器SCON（ TI 、 RI ） 中断允许控制寄存器IE（ EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0） 中断优先级控制寄存器IP 外部中断的触发方式TCON（IT0、IT1

12、）5 中断系统 中断应用程序设计（程序结构）1主程序入口地址0000H2中断服务程序入口地址0003H0023H C51语言中断服务函数的编号（中断号）：043一般在主程序中完成初始化4在中断服务程序中完成中断操作另外，也可以采用查询方式掌握书中实例1、3及实验相关部分6 定时器/计数器 MCS-51单片机有2个16位的可编程定时/计数器 定时器0（T0 TH0、TL0） 定时器1（T1 TH1、TL1） 两种工作方式 定时脉冲来自晶振振荡信号的12分频（机器周期） 计数脉冲直接来自外部引脚（不分频！）6 定时器/计数器 有关的特殊功能寄存器 TMOD 工作模式寄存器：定义T0、T1的工作模式

13、及有关功能 TCON 控制寄存器：存放T0、T1的启、停、溢出标志和中断标志 定时/计数器初值a a的计算用于内部定时：t=(2na)12/fosc（s）用于外部脉冲计数： C= 2na (C为要计的脉冲个数)t t定时时间定时时间,a,a计数初值计数初值,fosc,fosc时钟频率时钟频率 n=16, 8 for mode 1, 26 定时器/计数器 应用程序设计要点 通常以中断方式工作（程序结构同上一章） 主程序中初始化的主要任务： 设置定时器工作方式寄存器TMOD 设置计数初值TH0、TL0、 TH1、TL1 启动定时器（设置TR0、TR1） 允许中断（设置ET0、ET1、EA）掌握书中实例13、实验相关部分7 串行通信接口串行通信接口 MCS-51串行口是一个全双工的异步串行通信接口 串行口控制有关的两个SFR 串行口控制寄存器SCON：用于存放串行口的控制和状态信息 电源控制寄存器PCON：用于改变串行通信的波特率 串行口数据缓冲器SBUF 既是发送缓冲器，同时也是接收缓冲器7 串行通信接口串行通信接口 串行口的工作方式 方式0 8位移位寄存器方式fosc/12 方式1 8位异步收发可变（T1产生） 方式2 9位异步收发fosc/64或fosc/32 方式3 9位异步收发可变（T