《單片機(jī)的原理及應(yīng)用》復(fù)習(xí)要點

一、80C51單片機(jī)的CPU及存儲器的結(jié)構(gòu)二、尋址方式與指令系統(tǒng)三、片內(nèi)基本功能單元四、單片機(jī)擴(kuò)展技術(shù)1、CPU結(jié)構(gòu)及主要引腳：程序狀態(tài)字PSW：Cy、RS1、RS0、P、Z；(指令的執(zhí)行對各標(biāo)志位的影響，如：ADDCA,R0)數(shù)據(jù)指示器DPTR；程序計數(shù)器PC；堆棧指針SP：堆棧在內(nèi)部RAM區(qū)，向上生成，滿堆棧，壓棧時指針先加1再送數(shù)。RST在振蕩器工作時，在RST引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機(jī)器周期以上的高電平信號，單片機(jī)就可以完成復(fù)位。特殊功能寄存器的復(fù)位狀態(tài)。P37表2-6一、80C51單片機(jī)的CPU及存儲器的結(jié)構(gòu)單片機(jī)的低功耗方式及特點：待機(jī)方式和掉電方式。①待機(jī)方式下，振蕩器仍然運行，并向中斷邏輯、串行口和定時器/計數(shù)器電路提供時鐘?？刹捎弥袛嗪陀布?fù)位的方法退出待機(jī)方式。②掉電方式下，振蕩器停止工作，單片機(jī)一切工作都停止，只有內(nèi)部RAM單元的內(nèi)容被保存。只能采用復(fù)位方法退出掉電方式。一、80C51單片機(jī)的CPU及存儲器的結(jié)構(gòu)

2、存儲器空間結(jié)構(gòu)：80C51單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器在空間上是嚴(yán)格分開的，它們是采用不同的

尋址方式，使用不同的地址指針和不同的控制信號。

片內(nèi)(4KB)EA=1片外(4KB)EA=00000H0FFFH程序存儲器片外(60KB)EA=1/01000HFFFFH0000H0FFFH80C31無片內(nèi)程序存儲器①立即尋址②基址加變址的間址@A+

DPTR@A+PC③相對尋址

PC+rel一、80C51單片機(jī)的CPU及存儲器的結(jié)構(gòu)RAM/IO(64KB)片外數(shù)據(jù)存儲器0000HFFFFH只能寄存器間址@Ri@DPTR(尋址范圍)有6條指令，助記符MOVX一、80C51單片機(jī)的CPU及存儲器的結(jié)構(gòu)

2、存儲器空間結(jié)構(gòu)：

2.存儲器空間結(jié)構(gòu)0區(qū)：RS1RS0=001區(qū)：RS1RS0=012區(qū)：RS1RS0=103區(qū)：RS1RS0=11位地址空間位地址：00~7FH數(shù)據(jù)緩沖區(qū)堆棧區(qū)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)堆棧區(qū)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器00H1FH20H2FH30H7FH80HFFH4個工作寄存器區(qū)、32個單元、可寄存器尋址Rn、字節(jié)操作（每區(qū)的R0-R7對應(yīng)的地址）可位尋址，亦可進(jìn)行字節(jié)操作只能字節(jié)操作SFR：21個(80C32有26個)①其中有11個(字節(jié)地址能被8整除的）可位尋址②Acc、B、Cy、DPTR可寄存器尋址③80C32有高128字節(jié)RAM，它只能用寄存器間址寄存器間址@Ri@SP可直接尋址direct虛線框表示80C32有高128個字節(jié)RAM，這部分不能直接尋址，而只能用寄存器間址：@Ri、@SP一、80C51單片機(jī)的CPU及存儲器的結(jié)構(gòu)二、尋址方式和指令系統(tǒng)（一）尋址方式，共有七種：

﹡寄存器尋址

﹡直接尋址

﹡寄存器間接尋址

﹡立即尋址

﹡

基址加變址的間接尋址

﹡相對尋址

﹡位尋址對于不同的存儲空間，可用的尋址方式是不同的。給出指令，能夠識別其尋址方式及適應(yīng)的尋址空間（課本表P54表3-1）

二、尋址方式和指令系統(tǒng)（二）MCS-51指令系統(tǒng)：共有111條指令，大部分是單字節(jié)、單周期指令。按功能劃分為五大類：（要求：判斷正誤、改錯、給出一程序段，判斷程序段執(zhí)行后各變量、寄存器的值及對標(biāo)志位的影響。）

數(shù)據(jù)傳送類

算術(shù)運算類

邏輯運算類

控制轉(zhuǎn)移類

布爾(位)操作類（二）80C51指令系統(tǒng)：1、棧操作指令（隱含的寄存器間接尋址）是一種數(shù)據(jù)傳輸操作，用SP為指針。80C51的堆棧是向上生成的。壓棧時棧指針先加1，再傳送；彈出時先傳送，再將棧指針減1。二、尋址方式和指令系統(tǒng)（二）80C51指令系統(tǒng)：

2、MOVX指令：對外部數(shù)據(jù)存儲器或I/O口進(jìn)行讀/寫操作，只能用間接尋址。其地址指針可用DPTR，也可用Ri，后者可將高位地址送到P2口鎖存器，使尋址空間大于256字節(jié)。

對外部存儲器（I/O）的讀寫操作可產(chǎn)生RD/WR信號。二、尋址方式和指令系統(tǒng)（二）80C51指令系統(tǒng)：

3、查表指令：用戶可以將常數(shù)以表格的形式存在程序存儲器中，通過查表指令把相應(yīng)常數(shù)取出。MOVCA，@A+DPTRMOVCA，@A+PC二、尋址方式和指令系統(tǒng)二、尋址方式和指令系統(tǒng)（二）80C51指令系統(tǒng)：4、比較不相等則轉(zhuǎn)移指令CJNE若相等則順序執(zhí)行（第一、二操作為無符號數(shù)，偏移量是帶符號數(shù)）若不相等則轉(zhuǎn)移，且可實現(xiàn)三分支。二、尋址方式和指令系統(tǒng)（二）80C51指令系統(tǒng)：5、短/長調(diào)用ACALLaddr11/LCALLaddr16ACALLaddr11；；(PC)←(PC)+2,

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC7～0)

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC15～8)

；PC←PC15～11a10a9…a0LCALLaddr16；；(PC)←(PC)+3,

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC7～0)

；(SP)←(SP)+1,((SP))←(PC15～8)；(PC)←addr16執(zhí)行時，把PC加3以獲得下一條指令的地址，將這16位的地址壓進(jìn)堆棧，同時棧指針加2，然后將指令第二和第三字節(jié)提供的16位目標(biāo)地址送入PC15~0,程序轉(zhuǎn)向子程序的首地址開始執(zhí)行。二、尋址方式和指令系統(tǒng)（二）80C51指令系統(tǒng)：6、RET、RETI

；(PC15～8)←((SP)),(SP)←(SP)-1

；(PC7～0)←((SP)),(SP)←(SP)-1

80C51內(nèi)部有四個并行I/O口，2個16位定時器/計數(shù)器，有5個中斷源，1個全雙工的串行口1.并行I/O口

P1、P2、P3均為準(zhǔn)雙向口，每一位可單獨設(shè)置為輸入/輸出，做為輸入時必須先向鎖存器寫“1”；P0口內(nèi)部無上拉電阻，做總線時是真正的雙向口，如果作為一般I/O口，則必須外接上拉電阻，此時也是準(zhǔn)雙向口。

對接口操作，有兩類指令：讀引腳指令和讀鎖存器指令。三、片內(nèi)基本功能單元三、片內(nèi)基本功能單元2、定時器/計數(shù)器識別一個“1”到“0”的跳變需要兩個機(jī)器周期，因此計數(shù)脈沖的最高頻率為系統(tǒng)時鐘頻率的1/24；因為每個機(jī)器周期檢測一次引腳電平，因此計數(shù)脈沖的電平持續(xù)時間至少為一個機(jī)器周期。方式0：13位定時器/計數(shù)器：定時范圍：2us~16.384ms(fosc=6MHz)為加1計數(shù)器，初值用補碼裝入；重復(fù)計數(shù)/定時，必須重新置初值。TL(D4~D0)TH2、定時器/計數(shù)器方式1：16位定時器/計數(shù)器：

定時范圍：2us~131.072ms(fosc=6MHz)

其余與方式0相同方式2：8位定時器/計數(shù)器：

定時范圍：2us~512us(fosc=6MHz)

當(dāng)重復(fù)定時計數(shù)時時間常數(shù)初值會自動再裝入。三、片內(nèi)基本功能單元2、定時器/計數(shù)器方式3：只適用于T0

此時T0分成兩個獨立的8位計數(shù)器TL0和TH0

其中TL0可作為定時/計數(shù)，并占用了T0的所有控制位C/T、GATE、TR0、INT0、TF0

而TH0只能為定時器，并占用了T1的中斷資源TF1和T1的啟動位TR1。

所以T0為方式3時，T1的控制條件只有兩個：C/T和M1、M0，且不能使用中斷。三、片內(nèi)基本功能單元2、定時器/計數(shù)器定時器/計數(shù)器的編程步驟：（1）確定方式字，將方式字送方式寄存器TMOD。（2）確定時間常數(shù)初值，將初值送初值寄存器。（3）中斷初始化（若用中斷方式）（4）啟動定時器/計數(shù)器，TRx←“1”三、片內(nèi)基本功能單元3、中斷系統(tǒng)：五個中斷源入口地址中斷標(biāo)志外部中斷0INT00003HIE0T0

中斷000BHTF0

外部中斷1INT10013HIE1T1中斷001BHTF1串行口中斷0023HRI/TICPU響應(yīng)中斷時，由硬件自動復(fù)位（這些操作也可以通過軟件復(fù)位）需由軟件復(fù)位三、片內(nèi)基本功能單元3、中斷系統(tǒng)：TCON：鎖存定時器中斷標(biāo)志及外部中斷標(biāo)志，還可規(guī)定外部中斷觸發(fā)方式（電平觸發(fā)ITx=0/邊沿觸發(fā)ITx=1）注意：在電平觸發(fā)方式，單片機(jī)中無專門的請求標(biāo)志，所以要求中斷請求的低電平信號要保持足夠長的時間，即到CPU實際響應(yīng)中斷為止。且此低電平信號亦不能持續(xù)太長，要在中斷服務(wù)程序返回之前撤掉請求信號。三、片內(nèi)基本功能單元三、片內(nèi)基本功能單元3、中斷系統(tǒng)：中斷控制：使能控制：中斷允許寄存器IE

優(yōu)先級控制：兩個中斷優(yōu)先級，通過優(yōu)先級控制寄存器IP

設(shè)置。同一級中斷源的優(yōu)先順序由內(nèi)部硬件

查詢電路決定，其順序為：外部中斷0、T0

中斷、外部中斷1、T1中斷、串行口中斷。中斷響應(yīng)條件：

a、CUP不在處理同級或更高級中斷；

b、現(xiàn)行的機(jī)器周期為本指令的最后一個機(jī)器周期；

c、正在執(zhí)行的指令不是RETI和訪問IE/IP的指令。

三、片內(nèi)基本功能單元3、中斷系統(tǒng)：中斷的響應(yīng)過程：

在響應(yīng)中斷過程中，80C51單片機(jī)必須做以下三件事：

（1）將相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置位（指明CPU開放處理的中斷優(yōu)先級別）。（2）清中斷標(biāo)志（TI、RI除外）（3）執(zhí)行一個硬件子程序，把斷點地址，也就是當(dāng)前PC的內(nèi)容壓入堆棧；將相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口送給PC。單級外部中斷，單片機(jī)的響應(yīng)時間為3~8個機(jī)器周期。三、片內(nèi)基本功能單元4、SIO全雙工串行口，兩條通信線：RXD、TXD有4種工作方式：方式0：8位移位寄存器I/O方式數(shù)據(jù)從RXD端輸入/輸出（先低位、后高位）；同步信號從TXD端輸出。波特率＝fosc/12。三、片內(nèi)基本功能單元4、SIO方式1：8位異步通信接口一幀為10位、一個起始位0、8個數(shù)據(jù)位（先低后高）、一個停止位1。波特率＝2SMOD/32×(T1的溢出率)SMOD是電源控制寄存器PCON的最高位。三、片內(nèi)基本功能單元4、SIO方式1