单片机,全称微控制器,是计算机的一种简化版本,集成了一枚中央处理器CPU、存储器(包括程序存储器和数据存储器)以及输入/输出I/O接口电路在一个芯片上。这种集成使得单片机在体积、成本和功耗方面具有显著优势,尤其适合应用于嵌入式系统和自动化设备中。
MCS-51系列是Intel公司推出的一种经典单片机,其主要区别在于不同型号的芯片是否内置了程序存储器。如果单片机的EA引脚接高电平,表示使用内部程序存储器;反之,如果接低电平,那么程序将从外部程序存储器读取指令。
单片机在不同领域的应用广泛,例如在家用电器中的应用属于测量和控制应用,用于实现各种自动化控制功能。8031是一款常见的MCS-51系列单片机,其CPU不包含内置的EPROM,而是需要外部存储器。在复位后,R4对应的存储单元地址为04H,PSW寄存器初始化为00H,此时工作在第0组工作寄存器区。
在8051单片机中,程序计数器PC用来存储当前正在执行指令的下一条指令的地址,由于它是16位的,因此寻址范围可达64KB。DPTR是一个16位的寄存器,可以访问且可以分为两个8位寄存器使用,但不具备自动加“1”的功能,而PC则可以自动加“1”来指向下一条指令。
在内存空间中,有5个特殊的地址与中断源关联,例如外部中断0的中断入口地址为0003H,定时器0的中断入口地址为000BH等。当需要扩展RAM时,可以选择6264芯片,而如果要扩展键盘、显示器并增加额外RAM,8155芯片是一个合适的选择。80C51的串行口在方式1下支持10位帧格式的串行通讯。
在80C51的并行口中,P0、P1、P2和P3都有各自的特点,其中P2可以作为高8位地址总线,而串行中断优先级的顺序通常是:T0>T1>串口>(>)。直接寻址方式常用于访问特殊功能寄存器SFR,如访问PC或DPTR时。不合法的指令如INC DPTR,因DPTR不能直接进行增量操作。
计算机的经典五大部分包括:存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备。在单片机中,这些功能都集成在一个芯片内,使得它们成为实现各种智能控制应用的核心部件。