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MCS-51单片机复习要点.doc
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MCS-51单片机复习要点.doc
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- -.
MCS-51 单片机
8051 单片机是 8 位单片机,有 40 个管脚,8 根数据线,16 根地址线。
单片机的八大组成部分:CPU 、ROM、RAM、I/O 、定时/计数器、串口、
SFR、中断服务系统
一、MCS-51 机的内存结构 (如图 1 所示)
FFFFH
FFFFH
1000H
0FFFH 0FFFH FFH
80H
7FH
0000H 0000H 00H 0000H
7F
程序存储器 内部数据存储器 外部数据存储器
图 1 MCS-51 机的内存结构
物理上分为:4 个空间, 片内 ROM、片外 ROM
片内 RAM、片外 RAM
逻辑上分为;3 个空间, 程序内存(片内、外)统一编址 MOVC
数据存储器(片内) MOV
数据存储器(片外) MOVX
1、程序内存
寻址范围:0000H ~ FFFFH 容量 64KB
EA = 1,寻址从内部 ROM;EA = 0,寻址从外部 ROM
地址长度:16 位 存储器地址空间为 64KB
作用: 存放程序及程序运行时所需的常数。
8051 单片机 6 个具有特殊含义的单元是:0000H —— 系统复位,PC 指向此处;
0003H —— 外部中断 0 入口
000BH —— T0 溢出中断入口
0013H —— 外中断 1 入口
001BH ——T1 溢出中断入口
- - 总结
60KB
外部 ROM
64KB
外部
RAM
4KB
内部
EA = 1
4KB
外部
EA = 0
特 殊 功 能
寄存器
内部 RAM
- -.
0023H —— 串口中断入口
2、内部数据存储器
物理上分为两大区:00H ~ 7FH 即 128B 内 RAM 和 SFR 区。如图 2 所示。
7FH
资料缓冲区
堆栈区 80 字节 数据缓冲器用
工作单元
30H
2FH
位地址: 16 字节
00H~7FH 128 可位寻址位
20H
1FH 3 区
2 区
1 区 32 字节 4 组 R0~R7 工作寄存器
0 区
00H
图 2 内部数据存储器
二、 殊功能寄存器
SFR
寻址空间离散分配在:
80H ~ FFH
,
注意
PC
不在此范围内。地址末尾为
0
或
8
的
SFR
具有位寻址功能
1
、
CPU
是运算器加控制器
2
、 算术运算寄存器
(
1
)累加器
A
(
E0H
)
(
2
)
B
寄存器:乘、除法运算用
(
3
)程序状态字
PSW
寄存器:包含程序运行状态信息。
PSW CY AC FO RS1 RS0 OV — P
CY
(
PSW.7
) —— 进位
/
借位标志;位累加器。
AC
(
PSW.6
)—— 辅助进
/
借位标志;用于十进制调整。
F0
(
PSW.5
) —— 用户定义标志位;软件置位
/
清零。
OV
(
PSW.2
)—— 溢出标志; 硬件置位
/
清零。
P
(
PSW.0
) —— 奇偶标志;
A
中
1
的个数为奇数
P = 1
;否则
P = 0
。
RS1
、
RS0 ——
寄存器区选择控制位。
0 0
:
0
区
R0 ~ R7
0 1
:
1
区
R0 ~ R7
1 0
:
2
区
R0 ~ R7
1 1
:
3
区
R0 ~ R7
- - 总结
- -.
2
、指针寄存器
(
1
)程序计数器
PC
PC
的内容是指明即将执行的下一条指令的地址,
16
位,寻址
64KB
范围,
复位时
PC = 0000H
具有自动加
1
功能 不可寻址即不能通过指令访问。
(
2
)堆栈指针
SP
指明栈顶元素的地址,
8
位,可软件设置初值,复位时
SP = 07H
(
3
)数据指针
DPTR
R0
、
R1
、
DPTR
;指明访问的数据存储器的单元地址,
16
位,寻址范围
64KB
。
DPTR = DPH + DPL
,也可单独使用。没有自动加
1
功能 通过软件
INC DPTR
内容加
1
时序
单片机内的各种操作都是在一系列脉冲控制下进行的,而各脉冲在时间上是有 先后顺
序的,这种顺序就称为时序。
执令周期:即从取指到执行完,所需时间。
不同机器指令周期不一样;即使相同机器,不同的指令其指令周期也不一样。
机器周期:机器的基本操作周期。
一个指令周期含若干机器周期(单、双、四周期)
状态周期:一个机器周期分
6
个状态周期
Si
每个状态周期含两个振荡周期,即相位
P1
、
P2
。
振荡周期:由振荡时钟产生。
振荡周期
Tosc = 1/fosc
一个机器周期
= 12
个振荡周期
= 12×1/fosc
。
例如,若
fosc = 12MHz
,则一个机器周期
= 1μs
。
时钟的产生:
通过
XTAL1
(
19
)、
XTAL
(
18
)。这两个管脚外部加石英晶体和电容组成振荡器
系统复位
通过给
RST
管脚加高电平理论上大于两个机器周期,实际大于
10ms
,系统复后
除了
SP=07H ,P0
、
P1
、
P2
、
P3
为
FFH
外
,
所有的寄存器均为
00H,PC=0000H,PSW=00H
工作寄存器组
R0~R7
工作在
0
组。
并行
I/O
端口
并行
I / O
端口
四个 8 位 I/O 口 P0、P1、P2、P3
作为通用 I / O 使用, 是一个准双向口:
“读管脚在输入数据时应先把口置 1,使两个 FET 都截止,引脚处于悬浮状态,可作高
阻抗输入” MOV P1.#0FFH
MOV A,P1
读端口数据方式是一种对端口锁存器中数据进行读入的操作方式, CPU 读入的这个数据
并非端口引脚的数据。(对端口进行读-修改-写类指令 列如 CPL P1.0 是读端口锁存器而不
- - 总结
- -.
是管脚)
一、P0 口地址 80H 系统复位后 P0=FFH
(1) P0 口可作通用 I / O 口使用,又可作地址/数据总线口;
(2)P0 既可按字节寻址,又可按位寻址;
(3)P0 作为输入口使用时:是准双向口;
(4)作通用 I / O 口输出时:是开漏输出;(外部管脚必须接上拉电阻)
(5)作地址/数据总线口时,P0 是一真正双向口,分时使用,提供地址线 A0~A7 由
ALE 控制信号锁存,数据线 D0~D7
二、P1 口地址 90H 地址 90H 系统复位后 P1=FFH
2、特点
(1)无地址/数据口功能
(2)可按字节寻址,也可按位寻址
(3)作 I / O 输入口时:是一准双向口,不是开漏输出(无需外接上拉电阻)。
三、P2 口地址 A0H 系统复位后 P2=FFH
2、特点
(1)当 P2 口作为通用 I / O 时,是一准双向口。
(2)从 P2 口输入数据时,先向锁存器写“1”。
(3)可位寻址,也可按字节寻址
(4)可输出地址高 8 位 A8~A15。
四、P3 口地址 B0H 系统复位后 P3=FFH
2、特点
(1)作通用 I / O 时,是一准双向口,不是开漏输出(无需外接上拉电阻)。
(2)P3 口具有第二功能
1、P0 口:地址低 8 位与数据线分时使用端口,
2、P1 口:按位可编址的输入输出端口,
3、P2 口:地址高 8 位输出口
4、P3 口:双功能口。若不用第二功能,也可作通用 I / O 口。
5、按三总线划分:
地址线:P0 低八位地址,P2 高八地址;
- - 总结
- -.
数据线:P0 输入输出 8 位数据;
控 制 线 : P3 口 的 8 位 (RXD 、 TXD 、 INT0 、 INT1 、 T0 、 T1 、 WR* 、 RD* 加 上
PSEN*、ALE、EA 组成制总线。)
中断系统
五个中断源,两个优先级
一、 中断请求源(“五源中断”)
五个中断源: 入口地址
外部中断 0(/INT0) 0003H
T0 溢出中断 000BH
外部中断 1(/INT1) 0013H
T1 溢出中断 001BH
串口中断 0023H
有了中断请求,如何通知 CPU?
通过中断请求标志位来通知 CPU。
外部中断源、定时/计数器的中断请求标志位分布在 TCON 中;
串口中断标志位分布在 SCON 中。
TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
SCON TI RI
中断请求标志位
IE0(INT0) IE1(INT1) TF0(T0) TF1(T1) TI/RI(串口)
TF1—— T1 的溢出中断标志。
硬件置 1,硬件清 0(也可软件清 0)。
TF0—— T0 的溢出中断标志。(同 TF1,只是针对 T0 的)
IE1 —— 外部中断 1(/INT1)请求标志。
外部有中断请求时,硬件使 IE1 置 1,硬件清 0。
IE0 —— 外部中断 0(/INT0)请求标志。
IT1 —— 外部中断 1(/INT1)触发类型控制位。
IT1 = 0 ,低电平触发。
IT1 = 1 , 下降沿触发。
IT0 —— 外中断 0(/INT0)触发类型控制位,用法同 IT1。
外部中断 INT0、INT1 触发方式有电平触发和跳变触发
- - 总结
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