1、1-1 單片機(jī)及其特點單片微型計算機(jī)(Single-Chip Microcomputer),簡稱單片計算機(jī).就是將CPU,RAM,ROM,定時/計時器和多種接口集成在一塊芯片上的微型計算機(jī). 其主要特點如下:片內(nèi)存儲容量較小:原因是受集成度的限制.ROM一般小于8KB,RAM一般小于256B,但可以在外部擴(kuò)展.通常ROM,RAM可分別擴(kuò)展至64KB.可靠性高:因為芯片是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的,故抗干擾的能力優(yōu)于PC機(jī).系統(tǒng)軟件(如:程序指令,常數(shù),表格)固化在ROM中,不易受病毒破壞.許多信號的通道均在一個芯片內(nèi),故運(yùn)作時系統(tǒng)穩(wěn)定可靠.便于擴(kuò)展:片內(nèi)具有計算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件,片外有很多

2、供擴(kuò)展用的(總線,并行和串行的輸入/輸出)管腳,很容易組成一定規(guī)模的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng).控制功能強(qiáng):具有豐富的控制指令:如:條件分支轉(zhuǎn)移指令,I/O口的邏輯操作指令,位處理指令.實用性好:體積小,功耗低,價格便宜,易于產(chǎn)品化.1-2 單片機(jī)的發(fā)展第1階段(1971年1978年),以MCS-48系列為代表,稱4位單片機(jī).在片內(nèi):CPU有4位或8位;ROM有1KB或2KB;RAM有64B或128B;只有并行接口,無串行接口;只有1個8位的定時/計時器;中斷源只有2個.在片外:尋址范圍只有4KB;芯片引腳有40個.第2階段(1978年1983年),以MCS-51系列為代表,稱8位單片機(jī).在片內(nèi):CPU有

3、8位;ROM有4KB或8KB;RAM有128B或256B;有串/并行接口;有2個或3個16位的定時/計時器;中斷源有5至7個.在片外:尋址范圍有64KB;芯片引腳有40個.第3階段(1983年以后),以MCS-96系列為代表,稱16位單片機(jī).在片內(nèi):CPU有16位;ROM有8KB;RAM有232B;有串/并行接口;有4個16位的定時/計時器;中斷源有8個;增加了D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路.在片外:尋址范圍有64KB;芯片引腳有48個或68個. 以上MCS-51系列以其優(yōu)良的性價比,在我國得到了廣泛的應(yīng)用.1-3 單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)主要有單機(jī)應(yīng)用和多機(jī)應(yīng)用.單機(jī)應(yīng)用:(一個系統(tǒng)使用一塊單片機(jī)普通應(yīng)用

4、模式)家用電器:如高檔的洗衣機(jī),空調(diào)器,電冰箱,彩電,DVD,音響,手機(jī),高檔電子玩具等電器,用單片機(jī)做自動控制.智能設(shè)備:用單片機(jī)改造普通儀器,儀表,讀卡機(jī)等,使其(集測量,處理,控制功能為一體)智能化,微型化.網(wǎng)絡(luò)與通信的智能接口:在大型計算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)或通信電路與外圍設(shè)備的接口電路中,用單片機(jī)來控制或管理,可大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度和接口的管理水平.工業(yè)測控:對工業(yè)設(shè)備(如機(jī)床,汽車,高檔中西餐廚具,鍋爐,供水系統(tǒng),生產(chǎn)自動化,自動報警系統(tǒng),衛(wèi)星信號接收等)進(jìn)行智能測控,大大地降低了勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性.多機(jī)應(yīng)用:(一個系統(tǒng)使用多塊單片機(jī)高科技應(yīng)用模式)功能彌散系統(tǒng):

5、并行多機(jī)處理系統(tǒng):局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):單片機(jī)的發(fā)展趨勢單片機(jī)從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。 縱觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢，大致有：1.低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出時的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，隨著對單片機(jī)功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗較低，但由于

6、其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點，這些特征，更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場合。所以這種工藝將是今后一段時期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。2.微型單片化現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己

7、特色的單片機(jī)芯片。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。3.主流與多品種共存 現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品，ATMEL公司的產(chǎn)品和中國臺灣的Winbond系列單片機(jī)。所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，中國臺灣的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)

8、量與日俱增，與其低價質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢，占據(jù)一定的市場分額。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)。在一定的時期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路。MCS-51單片機(jī)原理一、      MCS-51單片機(jī)的基本組成（以AT89C51為例）1單片機(jī)內(nèi)部有幾個并行I/O端口？名稱是什么？（答：4個,是P0P3  ）2內(nèi)部程序存儲器ROM空間是多大？六個特定單元的作用是什么？（答：內(nèi)部集成了4K的程序存儲器ROM.在ROM中有六個單元具有特定作用:0000H單

9、元：復(fù)位時程序計數(shù)器PC所指向的單元；0003H單元：外部中斷/INT0的程序入口地址；000BH單元：定時器T0溢出中斷的程序入口地址；0013H單元：外部中斷/INT1的程序入口地址；001BH單元：定時器T1的溢出中斷的程序入口地址；0023H單元：串行口的中斷程序入口地址。）3內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器RAM空間多大？普通數(shù)據(jù)存儲區(qū)和SFR各自的位置？（答：內(nèi)部具有256B的數(shù)據(jù)存儲器RAM.內(nèi)部RAM從功能上將256B空間分為二個不同的塊：低128B的普通數(shù)據(jù)存儲區(qū)RAM塊,特殊功能寄存器 SFR在256B字節(jié)中的高128B中,僅僅使用了21寄存器.）4哪些SFR（特殊功能寄存器）可以按位尋址

10、？（答：凡是SFR的地址能被8整除，則這些單元就可以按位尋址. 如：累加器A   E0H程序狀態(tài)字PSW         D0H中斷允許寄存器IE   A8H定時器控制寄存器TCON      88H并行端口P0P3        80H、90H、A0H、B0H等）5單片機(jī)內(nèi)部定時/計數(shù)器有幾個？名稱是什么？(答：2個16位的定時/計數(shù)器 T0、T1）6MCS-51單片機(jī)的中斷源有幾個？各是什么？

11、（答：設(shè)有5個中斷源T0、T1、Int0、Int1、ES ）二、MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)151單片機(jī)的指令系統(tǒng)有多少條指令？幾種尋址方式？（答:111條指令和7種尋址方式）2                什么是指令的長度？什么是指令周期？ （答：指令的長度是指令的字節(jié)數(shù).單字節(jié),雙字節(jié)和三字節(jié).指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時間，它是時序圖中最大的時間單位。）3.若系統(tǒng)采用12MHZ晶體，一個單機(jī)器周期的指令執(zhí)行時間是多少？（答：1/12&

12、#181;s×12×1=1µs） 三、使用指令分別完成下面操作： 1開放（使能）串口中斷；（答：SETB  EA  ）2將定時/計數(shù)器T0設(shè)定為定時方式、模式一；（答：MOV  TM0D，#01H ）3將累加器A中的數(shù)據(jù)通過串行口發(fā)送出去；（答：MOV  SBUF, A ）4將累加器A賦值0FH并通過P1口輸出；    （答：MOV  A,0FHMOV   P1,A）四、編程試編程，將數(shù)據(jù)存儲器20H2FH單元分別賦值00H0FH；答：MOV CX, 0FH

13、0;   MOV AX, 00H    MOV BX, 001FH    LP: INC BX    MOV BX,AX     INC AXLOOP LPMOV 0020H,00HMOV 0021H,01HMCS-51單片機(jī)存儲器結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)在物理結(jié)構(gòu)上有四個存儲空間：1、片內(nèi)程序存儲器2、片外程序存儲器3、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器4、片外數(shù)據(jù)存儲器但在邏輯上，即從用戶的角度上，8051單片機(jī)有三個存儲空間：1、片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64K的程序存儲器地址空間

14、（MOVC）2、256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的地址空間（MOV）3、以及64K片外數(shù)據(jù)存儲器的地址空間（MOVX）在訪問三個不同的邏輯空間時，應(yīng)采用不同形式的指令（具體我們在后面的指令系統(tǒng)學(xué)習(xí)時將會講解），以產(chǎn)生不同的存儲器空間的選通信號。程序內(nèi)存ROM尋址范圍：0000H FFFFH 容量64KBEA = 1，尋址內(nèi)部ROM；EA = 0，尋址外部ROM地址長度：16位作用： 存放程序及程序運(yùn)行時所需的常數(shù)。七個具有特殊含義的單元是：0000H 系統(tǒng)復(fù)位，PC指向此處；0003H 外部中斷0入口000BH T0溢出中斷入口0013H 外中斷1入口001BH T1溢出中斷入口0023H 串口中斷入

15、口002BH T2溢出中斷入口內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM      物理上分為兩大區(qū)：00H 7FH即128B內(nèi)RAM 和 SFR區(qū)。作用：作數(shù)據(jù)緩沖器用。上圖是8051單片機(jī)存儲器的空間結(jié)構(gòu)圖程序存儲器    一個微處理器能夠聰明地執(zhí)行某種任務(wù)，除了它們強(qiáng)大的硬件外，還需要它們運(yùn)行的軟件，其實微處理器并不聰明，它們只是完全按照人們預(yù)先編寫的程序而執(zhí)行之。那么設(shè)計人員編寫的程序就存放在微處理器的程序存儲器中，俗稱只讀程序存儲器（ROM）。程序相當(dāng)于給微處理器處理問題的一系列命令。其實程序和數(shù)據(jù)一樣，都是由機(jī)器碼組成的代碼

16、串。只是程序代碼則存放于程序存儲器中。   MCS-51具有64kB程序存儲器尋址空間，它是用于存放用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息。對于內(nèi)部無ROM的8031單片機(jī)，它的程序存儲器必須外接，空間地址為64kB，此時單片機(jī)的端必須接地。強(qiáng)制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對于內(nèi)部有ROM的8051等單片機(jī)，正常運(yùn)行時，則需接高電平，使CPU先從內(nèi)部的程序存儲中讀取程序，當(dāng)PC值超過內(nèi)部ROM的容量時，才會轉(zhuǎn)向外部的程序存儲器讀取程序。    當(dāng)=1時，程序從片內(nèi)ROM開始執(zhí)行，當(dāng)PC值超過片內(nèi)ROM容量時會自動轉(zhuǎn)向外部ROM空間。 

17、0;  當(dāng)=0時，程序從外部存儲器開始執(zhí)行，例如前面提到的片內(nèi)無ROM的8031單片機(jī)，在實際應(yīng)用中就要把8031的引腳接為低電平。    8051片內(nèi)有4kB的程序存儲單元，其地址為0000H0FFFH，單片機(jī)啟動復(fù)位后，程序計數(shù)器的內(nèi)容為0000H，所以系統(tǒng)將從0000H單元開始執(zhí)行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元，這在使用中應(yīng)加以注意：    其中一組特殊是0000H0002H單元，系統(tǒng)復(fù)位后，PC為0000H，單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序，如果程序不是從0000H單元開始，則應(yīng)在這三個單元中存放一條無條件轉(zhuǎn)移

18、指令，讓CPU直接去執(zhí)行用戶指定的程序。    另一組特殊單元是0003H002AH，這40個單元各有用途，它們被均勻地分為五段，它們的定義如下：     0003H000AH 外部中斷0中斷地址區(qū)。     000BH0012H 定時/計數(shù)器0中斷地址區(qū)。     0013H001AH 外部中斷1中斷地址區(qū)。     001BH0022H 定時/計數(shù)器1中斷地址區(qū)。   &#

19、160; 0023H002AH 串行中斷地址區(qū)。    可見以上的40個單元是專門用于存放中斷處理程序的地址單元，中斷響應(yīng)后，按中斷的類型，自動轉(zhuǎn)到各自的中斷區(qū)去執(zhí)行程序。從上面可以看出，每個中斷服務(wù)程序只有8個字節(jié)單元，用8個字節(jié)來存放一個中斷服務(wù)程序顯然是不可能的。因此以上地址單元不能用于存放程序的其他內(nèi)容，只能存放中斷服務(wù)程序。但是通常情況下，我們是在中斷響應(yīng)的地址區(qū)安放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，指向程序存儲器的其它真正存放中斷服務(wù)程序的空間去執(zhí)行,這樣中斷響應(yīng)后，CPU讀到這條轉(zhuǎn)移指令，便轉(zhuǎn)向其他地方去繼續(xù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序。下圖是ROM的地址分配圖： 

20、   從上圖中大家可以看到，0000H-0002H，只有三個存儲單元，3個存儲單元在我們的程序存放時是存放不了實際意義的程序的，通常我們在實際編寫程序時是在這里安排一條ORG指令，通過ORG指令跳轉(zhuǎn)到從0033H開始的用戶ROM區(qū)域，再來安排我們的程序語言。從0033開始的用戶ROM區(qū)域用戶可以通過ORG指令任意安排，但在應(yīng)用中應(yīng)注意，不要超過了實際的存儲空間，不然程序就會找不到。數(shù)據(jù)存儲器    數(shù)據(jù)存儲器也稱為隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器。數(shù)據(jù)存儲器分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲和外部數(shù)據(jù)存儲。MCS-51內(nèi)部RAM有128或256個字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)存儲（不同的型號

21、有分別），片外最多可擴(kuò)展64KB的RAM，構(gòu)成兩個地址空間，訪問片內(nèi)RAM用“MOV”指令，訪問片外RAM用“MOVX”指令。它們是用于存放執(zhí)行的中間結(jié)果和過程數(shù)據(jù)的。MCS-51的數(shù)據(jù)存儲器均可讀寫，部分單元還可以位尋址。    MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個地址空間，即：數(shù)據(jù)存儲器空間（低128單元）；特殊功能寄存器空間（高128單元）；這兩個空間是相連的，從用戶角度而言，低128單元才是真正的數(shù)據(jù)存儲器。下面我們就來詳細(xì)的與大家講解一下：低128單元：    片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器為8位地址，所以最大可尋址

22、的范圍為256個單元地址，對片外數(shù)據(jù)存儲器采用間接尋址方式，R0、R1和DPTR都可以做為間接尋址寄存器，R0、R1是8位的寄存器，即R0、R1的尋址范圍最大為256個單元，而DPTR是16位地址指針，尋址范圍就可達(dá)到64KB。也就是說在尋址片外數(shù)據(jù)存儲器時，尋址范圍超過了256B，就不能用R0、R1做為間接尋址寄存器，而必須用DPTR寄存器做為間接尋址寄存器。從上圖中我們可以看到，8051單片機(jī)片內(nèi)RAM共有256個單元（00H-FFH），這256個單元共分為兩部分。其一是地址從00H7FH單元（共128個字節(jié)）為用戶數(shù)據(jù)RAM。從80HFFH地址單元（也是128個字節(jié)）為特殊寄存器（SFR

23、）單元。從圖1中可清楚地看出它們的結(jié)構(gòu)分布。1、通用寄存器區(qū)（00H-1FH）    在00H1FH共32個單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個8位寄存器，均以R0R7來命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為R0R7，那么在程序中怎么區(qū)分和使用它們呢？聰明的INTEL工程師們又安排了一個寄存器程序狀態(tài)字寄存器（PSW）來管理它們，CPU只要定義這個寄存的PSW的D3和D4位（RS0和RS1），即可選中這四組通用寄存器。對應(yīng)的編碼關(guān)系如下表所示。惹程序中并不需要用4組，那么其余的可用做一般的數(shù)據(jù)緩沖器，CPU在復(fù)位后，選中第0組工作寄存器。2、

24、位尋址區(qū)（20H-2FH）片內(nèi)RAM的20H2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對它們的位進(jìn)行尋址。位尋址區(qū)共有16個字節(jié)，128個位，位地址為00H7FH。位地址分配如下表所示：+CPU能直接尋址這些位，執(zhí)行例如置“1”、清“0”、求“反”、轉(zhuǎn)移，傳送和邏輯等操作。我們常稱MCS-51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲空間指的就是這些為尋址區(qū)。3、用戶RAM區(qū)（30H-7FH）在片內(nèi)RAM低128單元中，通用寄存器占去32個單元，位尋址區(qū)占去16個單元，剩下的80個單元就是供用戶使用的一般RAM區(qū)了，地址單元為30H-7FH。對這部份區(qū)域的使用不作任何規(guī)定和限制，但應(yīng)說明的是

25、，堆棧一般開辟在這個區(qū)域。高128單元：（80H-FFH）前面提到，在片內(nèi)的RAM中，高128位是專用寄存器區(qū)，因這節(jié)比較重要，所以我們單獨的安排一節(jié)課跟大家介紹。下節(jié)課我們就重點介紹51單片機(jī)片內(nèi)RAM的高128位，即專用寄存器區(qū)。MCS51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)第一節(jié) MCS 51 單片機(jī)的 邏輯 結(jié)構(gòu)及信號引腳要求：熟悉 MCS-51 結(jié)構(gòu)、內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與單片機(jī)的引腳信號 （一） MCS 51 單片機(jī)系列按工藝劃分： HMOS 工藝產(chǎn)品：如 8031 、 8051 、 8751 等； HCMOS 工藝產(chǎn)品：如 80C31 、 80C51 、 87C51 等；按 ROM 的類型劃分： ROM 型

26、產(chǎn)品、 PROM 型產(chǎn)品、 8051 EPROM 型產(chǎn)品、 87C51 、 87C52 Flash 型產(chǎn)品： AT89C51 、 AT89C52 （二） MCS 51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 一、 8051 微處理器 CPU 1 、運(yùn)算器 ：由算術(shù)邏輯單元 ALU、累加器ACC、B寄存器、兩個暫存寄存器、程序狀態(tài)寄存器組成 PSW ； 8 位，可以進(jìn)行算術(shù)云算（加，減，乘，除，乘除運(yùn)算與寄存器 B 有關(guān)）、邏輯運(yùn)算及移位運(yùn)算等。 2 、控制器：由指令寄存器 IR 、指令譯碼器 ID 、定時及控制邏輯電路、程序計數(shù)器 PC 組成，使單片機(jī)的運(yùn)行控制中心。 PC 的結(jié)構(gòu)與功能： 16 位的程序寄存器，控

27、制程序的執(zhí)行。 IR ， ID 的功能； 二、 8051 的片內(nèi)存儲器 ROM ： 4KB ，地址 0000H-0FFFH （使用時） RAM ： 128B ，地址 00H-7FH 三、 8051 的 I/O 端口電路四、定時器 / 計數(shù)器： 2 個 16 位的定時器 / 計數(shù)器五、中斷控制系統(tǒng)： 5 個中斷源，其中兩個外部中斷、兩個定時 / 計數(shù)器中斷、 1 個串行口中斷。六、串行口： 1 個全功能異步串行口七、時鐘電路：在時鐘電路的外部添加晶振及電容就可以組成完整的震蕩電路，為系統(tǒng)工作提供時鐘。八、總線：通過內(nèi)部總線把系統(tǒng)的各個部分連成一個有機(jī)的整體。 （三） MCS-51 單片機(jī)的信號引

28、腳 一.引腳簡介：輸入 / 輸出口線： P0 口：地址 / 數(shù)據(jù)復(fù)用口 P2 口：高 8 位地址口 P1 口：一般 I/O 口 P3 口：一般 I/O 口、第 2 功能口（串行口） 口及口線的表示方法： P0 、 P1 、 P2 、 P3 ； P1.0 、 P1.1 ALE ：地址鎖存控制信號，用于外部存儲器或 I/O 端口總線訪問的同步控制，從而使總線上的地址 / 數(shù)據(jù)信號有序的流動。 PSEN ：外部程序存儲器讀選通信號，當(dāng) PSEN 信號為低時表示對外部程序存儲器進(jìn)行訪問。 RST ：系統(tǒng)復(fù)位信號，該引腳上的高電平（兩個時鐘周期以上）會使系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 XTAL1 、 XTAL2 ：

29、外接晶振引腳 VSS 、 VCC ：地、電源 二. 信號引腳的第二功能1). P3 口的第二引腳功能RXD(P3.0) ：串行數(shù)據(jù)接收端 TXD(P3.1) ：串行數(shù)據(jù)發(fā)送端 /INT0(P3.2) ：外中斷 0 申請信號輸入端 /INT1(P3.3) ：外中斷 1 申請信號輸入端 T0(P3.4) ：定時器 / 計數(shù)器 0 計數(shù)輸入端 T1(P3.5) ：定時器 / 計數(shù)器 1 計數(shù)輸入端 /WR(P3.6) ：外部 RAM 寫選通 /RD(P3.7) ：外部 RAM 讀選通 /PROG(ALE) ：編程脈沖輸入端 Vpp(/EA) ：編程電壓加入端 VPD(RST) ：備用電源輸入端 三.

30、 單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)：地址總線： P0 ： A0A7 ， P2 ： A8A15 數(shù)據(jù)總線： P0 ： D0D7 控制總線： /WR 、 /RD 、 /PSEN 、 ALE 、 /EA （四） MCS-51 單片機(jī)的時鐘與時序 一、時鐘方式：（ 1 ）、內(nèi)部時鐘方式： （ 2 ）、外部時鐘方式： XTAL1 GND ， XTAL2 外部時鐘信號 二、時序信號： 晶振周期： T0 狀態(tài)周期： 2T0 機(jī)器周期： 12T0 指令周期：至少 12T0 三、 8051 的取指與指令的執(zhí)行（一）、單周期指令 （二）、雙周期指令 （三）、多周期指令 第二節(jié) MCS-51 單片機(jī)的 內(nèi)部 存儲器要求：掌握 M

31、CS-51 單片機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的機(jī)構(gòu)及用途，掌握堆棧操作的基本方法，掌握程序存儲器的分配與使用。 一內(nèi)部 RAM 低 128 字節(jié)單元：地址： 00H7FH 1、 通用寄存器區(qū)：（地址： 00H1FH ） 分為 4 組：第 0 組： 00H07H 第 1 組： 08H0FH 第 2 組： 10H17H 第 3 組： 18H1FH 當(dāng)前寄存器組：由 PSW 寄存器的 RS1 、 RS0 的組合決定 支持的訪問方式：寄存器尋址、直接尋址、間址尋址方式 2 、位尋址區(qū)： （20H2FH 、共 16 個字節(jié)單元， 128 個位單元 ） 位地址的編排： 00H7FH 位地址空間的訪問：按字節(jié)方式訪問

32、 按位尋址方式訪問 3 、 RAM 區(qū)：（地址范圍： 30H7FH ，共 80 個單元 ） 該空間可以由用戶自由安排使用，主要用作堆棧的開辟和用戶使用變量的存儲。 二 內(nèi)部 RAM 高 128 字節(jié)單元 MCS-51 單片機(jī)的特殊功能寄存器被分配到內(nèi)部 RAM 的高 128 字節(jié)單元，共有特殊功能寄存器 22 個，其中可以訪問的寄存器 21 個，除去寄存器 占用的單元以外剩余的單元不可以再被用戶使用，而是被系統(tǒng)保留以后擴(kuò)展設(shè)計時使用。 主要的 SFR 簡介：程序指針寄存器 PC(PROGRAM COUNTER) 16 位、可以訪問的程序存儲器空間 64K ，用戶不能用指令直接修改該寄存器的值，

33、但執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令可以引起 PC 值的改變。 累加器 A(Accumulator) ： ACC 是算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的主要場所、也是運(yùn)算結(jié)果的存儲場所、是數(shù)據(jù)傳送的中轉(zhuǎn)站，還可以用于變址尋址等，該寄存器的使用頻率非常的高，其使用非常重要。 B 寄存器：主要與 ACC 配合使用完成乘法、除法運(yùn)算。 程序狀態(tài)寄存器 PSW （ PROGRAM STATUS WORD ）： CY AC F0 RS1 RS0 OV / P CY ：進(jìn)位或借位標(biāo)志位 AC ：輔助進(jìn)位標(biāo)志位 F0 ：用戶標(biāo)志位 RS1RS0 ：通用寄存器組選擇位 OV ：溢出標(biāo)志位 P ：奇偶標(biāo)志位 數(shù)據(jù)指針 DPTR ： 1

34、6 位的數(shù)據(jù)指針，可以分為兩個 8 位的寄存器使用（ DPL 、 DPH ），主要用作訪問外部數(shù)據(jù)空間的地址寄存器和程序存儲器的查表訪問。 特殊功能寄存器的尋址問題： SFR 按字節(jié)訪問只能使用直接尋址方式，具體的使用方法舉例如下： MOV P0,#55H MOV 80H,#55H 這兩條指令的功能和指令代碼完全一樣，也就是說對于特殊功能寄存器的訪問可以用寄存器的名稱也可以用寄存器的地址，這里 80H 就是 P0 口的寄存器地址。 專用寄存器的位訪問：有 11 個特殊寄存器可以按位進(jìn)行訪問，這些特殊功能寄存器的對應(yīng)位都有相應(yīng)的位地址，對這些位的訪問舉例如下： CLR 80H CLR P0.0

35、這兩條指令的功能也是完全相同的，只是表示方法有所差異，也就是說可以通過對應(yīng)位的位地址或通過位的名稱來訪問具體的位，而寄存器中的其他位不受影響。 三、 MCS-51 單片機(jī)的堆棧及其操作 堆棧的主要功能：保護(hù)斷點和程序現(xiàn)場 保存用戶數(shù)據(jù) 堆棧的操作規(guī)則：先進(jìn)后出 堆棧的具體操作： 堆棧的創(chuàng)建：通常堆棧指針在初始化時要指向用戶 RAM 區(qū) 堆棧的入棧操作： PUSH direct_address ； SP+1 SP,(direct_address) 棧頂 單元 堆棧的出棧操作： POP direct_addree ；棧頂單元的內(nèi)容 (direct_address),SP-1 SP. 四、 MCS-

36、51 單片機(jī)的 ROM 空間分配與使用 0000H-0002H：程序入口地址； 0003H-000AH：INT0入口地址； 000BH-0012H：TIMER0中斷入口地址； 0013H-001AH：INT1入口地址： 001BH-0022H：TIMER1中斷入口地址； 0023H-002AH：串行口中斷入口地址； 002BHFFFFH：由用戶分配使用； 小結(jié) ： ROM 空間 ： 內(nèi)部 4KB （ 0000H-0FFFH ） +外部60KB （ 1000HFFFFH ） =64KB （ EA=1 ）； 外部 64KB（0000HFFFFH）（EA=0）； RAM空間： 內(nèi)部 RAM：00HF

37、FH（獨立）； 外部 RAM：0000HFFFFH（與內(nèi)部RAM無關(guān)）； 第三節(jié) MCS-51 單片機(jī)的并行口結(jié)構(gòu)與操作要求： 熟悉 MCS-51 單片機(jī)并行口的結(jié)構(gòu)，掌握各個并行口的主要功能。 （一） P0 、 P2 口的結(jié)構(gòu)：一、 P0 口結(jié)構(gòu)（一） P0 口用作 I/O 口： MOV 指令， MUX 打向 /Q ， T1 止 （ 1 ）、 P0 用作輸出：輸出鎖存， OC 門輸出 （ 2 ）、 P0 用作輸入：讀入的狀態(tài)與當(dāng)前寄存器的狀態(tài)不一定相同，如要輸入外部引腳的狀態(tài)可先向相應(yīng)的引腳寫高電平，關(guān)閉 T2 。 （二）、 P0 口用作地址 / 數(shù)據(jù)總線： MOVC 、 MOVX 指令，

38、MUX 打向 A/D 線 P0 用作總線讀：先輸出地址低 8 位，后輸出數(shù)據(jù) P0 用作總線寫：先輸出地址低 8 位，后輸入數(shù)據(jù) 二、 P2 口的結(jié)構(gòu)（一）、 P2 用作通用 I/O 口 C=0 ， MUX 與 Q 相連 輸出內(nèi)部上拉，輸出鎖存； 輸入情況與 P0 類似 （二）、 P2 口用作地址總線 C=1 ， MUX 打向地址 執(zhí)行指令 MOVX 、 MOVC ， P2 口在指令執(zhí)行期間輸出地址的高 8 位 （二） P1 、 P3 口的結(jié)構(gòu)一、 P1 口的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)雙向口，內(nèi)部設(shè)有上拉電阻。 輸出數(shù)據(jù)：寫 0 ， T 管飽和導(dǎo)通，輸出為低 寫 1 ， T 管截止，輸出上拉為高 輸入數(shù)據(jù)：讀鎖存器 讀引腳：讀入前，先向輸出鎖存器寫高電平使輸出管截止 二、 P3 口的結(jié)構(gòu)P3 口作為一般的 I/O 口使用：類 P1 口用作 I/O 口，輸出時第二輸出功能信號 W=1 P3 口作為第二功能口使用： Q=1 ， W 為第二功能輸出信號，輸入的信號從第二功能輸入'功能讀入對應(yīng)的模塊 P3 的第二功能信號： RXD(P3.0) ：串行數(shù)據(jù)接收端 TXD(P3.1) ：串行數(shù)據(jù)發(fā)送端 /INT0(P3.2) ：外中斷 0 申請信號輸入端 /INT1(P3.3) ：外中斷