[详细完整版]单片机总结.pdf

第一章 1、微处理器 MPU 定义：是集成在同一块芯片上的具有运算和控制功能的中央处理器，微处 理器主要由运算器和控制器两部分组成。 2、存储器 3、 单片机定义：一种把微处理器、随机存取存储器 RAM、只读存储器 ROM、I/O 接口电路、 定时器/计数器、串行通讯接口以及中断系统等部件集成在同一块芯片上的有完整功能的微 型计算机 。 第二章 1、MCS-51 单片机的基本组成： 1）中央处理器（运算器、控制器） 2）程序处理器（ROM） 3）数据处理器（RAM） ：片内数据存储器包括 128B 的 RAM、128B 的特殊功能寄存器空间 4）并行 I/O 口 5）串行 I/O 口 6）定时器/计时器 7）中断系统（2 个外部中断源 INT0 和 INT1，3 个内部中断源，即 2 个定时器/计数器溢 出中断和 1 个串行口中断， 这些中断具有两个中断优先级， 分别为高优先级中断和低优先级 中断） 8）时钟电路 2、MCS-51 单片机的引脚功能： 1） 主电源引脚 Vcc ，Vss 2） 时钟电路引脚 XTAL1 ，XTAL2（XTAL1 接地，XTAL2 输入外部脉冲信号） 3） 单片机，全称为单片微控制器，是一种高度集成的微型计算机系统，它将运算器、控制器、存储器、输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器、中断系统等多种功能部件集成在一块集成电路芯片上。这种设计使得单片机在小型化、低功耗和成本效益方面具有显著优势，广泛应用于各种嵌入式系统和自动化设备中。 MCS-51系列是Intel公司开发的一种8位单片机，它的核心组成部分包括中央处理器（CPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、并行I/O口、串行I/O口、定时器/计数器、中断系统和时钟电路。其中，CPU由运算器和控制器构成，负责执行指令和控制整个系统的运行。程序存储器（ROM）通常用来存储固化的程序代码，而数据存储器（RAM）则用于临时存储运行过程中的数据。I/O口用于与外部设备交互，串行I/O口支持串行通信，定时器/计数器则可以用于计时或计数任务。中断系统提供了处理突发事件的能力，中断源包括外部中断和内部中断，它们有高低两个优先级。时钟电路则是单片机运行的基础，提供系统运行所需的时钟信号。 MCS-51单片机的引脚功能多样，如主电源引脚Vcc和Vss分别用于供电和接地，时钟电路引脚XTAL1和XTAL2用于外接晶体振荡器，产生稳定的时钟频率。控制信号引脚如RST/VPD用于复位和备用电源，ALE/PROG、EA/Vpp、PSEN等则分别涉及地址锁存、访问片外存储器、编程和片外程序存储器读取等功能。I/O引脚分为4个并行端口P0~P3，它们在不同场景下可以作为输入输出或者地址/数据总线。 在存储空间方面，8051单片机有三个独立的区域：64KB的程序存储器空间，64KB的片外数据存储器空间，以及256B的片内数据存储器空间。每个空间的访问方式不同，例如，使用MOVC指令访问片内外程序存储器，MOV指令访问片内数据存储器和特殊功能寄存器（SFR），而MOVX指令则用于片外数据存储器地址空间。 在程序存储器中，特定地址如0000H用于复位入口，0003H、0013H、001BH和0023H分别对应外部中断0、定时器0溢出、外部中断1和串行口中断的入口。此外，单片机还包含多个标志位，如CY（进位标志）、AC（半进位标志）、RS1和RS0（工作寄存器组选择位）、P（奇偶校验位）、F0（用户标志位）、OV（溢出标志位）等，用于处理运算和控制流程。 在操作层面，单片机执行指令的周期包括振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期，这些周期与单片机的工作频率和时钟信号紧密相关。复位操作有严格的时间要求，通常需要至少24个时钟周期的高电平输入。 I/O端口P0~P3在不同配置下可以作为双向通用I/O口，也可以作为地址/数据总线。例如，P0口在无扩展存储器时需接上拉电阻以输出高电平，在有扩展存储器时则需分时作为低8位地址线和数据线，而P1、P2、P3口在作为I/O口时则无需额外的上拉电阻。 在编程时，MCS-51支持多种寻址方式，包括直接寻址、立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址，这些寻址方式为编写高效且灵活的程序提供了可能。 单片机是现代电子设备中不可或缺的组件，而MCS-51作为一种经典的8位单片机，其结构、功能、操作和编程特性是理解和应用单片机技术的基础。通过深入学习和实践，我们可以掌握单片机的设计原理和应用技巧，为实现各种嵌入式系统和智能设备打下坚实的基础。