MCS51单片机课后作业解答.doc

MCS51单片机是基于Intel 8051微控制器的一种广泛应用的单片机。它是嵌入式系统设计的基础，广泛应用于工业控制、家用电器、仪器仪表等多个领域。以下是对MCS51单片机相关知识点的详细解释： 1. **MCS-51单片机的主要功能部件**： - CPU（中央处理器）是核心部分，执行指令并控制整个系统。 - 4KB ROM（只读存储器）存储程序代码。 - 128B RAM（随机访问存储器）用于临时存储数据。 - 4个8位I/O口（P0、P1、P2、P3）分别用于数据传输和控制信号。 - 2个定时计数器（Timer0和Timer1）用于定时和计数功能。 - 串行I/O口（UART）进行串行通信。 - 中断系统响应外部和内部事件。 - 时钟电路提供系统时钟。 - 位处理器支持位操作。 - 总线结构包括数据总线、地址总线和控制总线。 2. **/EA端口**： - /EA（外部访问）端口控制程序存储器的访问。当/EA=0时，仅访问外部程序存储器；当/EA=1时，优先访问内部ROM，超过其范围则转至外部存储器。 3. **第二功能信号**： - RXD、TXD用于串行通信。 - /INT0、/INT1是外部中断请求输入。 - T0、T1是定时器/计数器的溢出或捕获输入。 - /WR、/RD用于片外RAM和I/O设备的写入和读取操作。 4. **I/O口的功能和特点**： - P0口既是数据总线也是地址总线的低8位，同时可以作为通用I/O口，但需要外接上拉电阻。 - P1口是纯通用I/O口。 - P2口提供地址总线的高8位，也可作为通用I/O口。 - P3口具有第二功能，如中断请求、串行通信等，并且是通用I/O口。 5. **存储器空间**： - 程序存储器分为内部ROM和外部ROM，存放程序代码。 - 数据存储器包括内部基本RAM、专用寄存器区和外部RAM，用于存储数据和程序运行时的变量。 6. **片RAM中的可位寻址单元**： - 片RAM的20H~2FH地址区域的16个字节可以进行位寻址，每个字节的8位可以单独操作。 7. **堆栈**： - 堆栈是内存中一段特殊区域，数据按照先进后出（LIFO）的原则存储。 - SP（堆栈指针）保存当前堆栈顶部的地址。 - 重新赋值SP是为了避免默认的寄存器区和位寻址区冲突，方便编程。 8. **程序状态字寄存器PSW**： - PSW用于存储程序执行状态，如CY（进位标志）、AC（辅助进位标志）等。 9. **位地址和字节地址的区别**： - 位地址65H表示一个位数据，位于2CH单元的第5位。 - 字节地址65H表示一个8位数据。 10. **周期概念**： - 振荡周期是时钟信号的基本周期。 - 时钟周期是振荡周期的一半。 - 机器周期是完成一个基本操作所需的时间，等于振荡周期除以12。 - 指令周期是执行一条指令所需的时间，通常在1到4个机器周期之间。 11. **错误处理**： - 当单片机出现运行错误或死循环时，可以通过复位处理来恢复正常。 - 复位方法有上电复位和手动复位，复位后PC指针将指向0000H。 12. **复位后的初始状态**： - ALE（地址锁存允许）信号为0，/PSEN（程序存储器选中）为1。 13. **工作寄存器组**： - 开机复位后，使用第0组工作寄存器（R0-R7），地址从00H到07H。 - 通过设置RS1和RS0，可以切换到其他寄存器组。 14. **MCS-51的指令格式**： - 指令由操作码和操作数组成，可以有多种寻址方式，如立即寻址、直接寻址、寄存器寻址等。 15. **寻址方式**： - 立即寻址：操作数直接在指令中。 - 直接寻址：操作数的地址在指令中给出。 - 寄存器寻址：操作数在寄存器中。 - 寄存器间接寻址：操作数的地址在R0、R1或DPTR中。 - 变址寻址：操作数地址由A和DPTR或PC相加得到。 - 相对寻址：实现程序的相对转移。 - 位寻址：按位进行操作。 以上是MCS51单片机的相关知识点，涵盖了其硬件结构、存储器组织、I/O口、中断系统、程序状态字、寻址方式和指令系统等多个方面。理解这些内容对于进行MCS51单片机的程序设计和系统开发至关重要。