51單片機復(fù)習(xí)要點

8051的主要硬件資源有 8位CPU 片內(nèi)帶振蕩器 頻率范圍為1 2 12MHz 256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器RAM 4KB片內(nèi)程序存儲器ROM 程序存儲器的尋址范圍為64KB 片外數(shù)據(jù)存儲器RAM的尋址范圍64KB 4個8位的并行I O接口 P0 P1 P2 P3 1個全雙工的串行I O接口 可多機通信 2個16位定時器 計數(shù)器 T0 T1 5個中斷源 MCS 51內(nèi)部有一個功能強大的8位CPU 主要包括 控制器 運算器 功能 負責(zé)算術(shù)運算和邏輯運算 功能 是整個計算機硬件系統(tǒng)的指揮中心 負責(zé)指揮計算機系統(tǒng)有序正常地自動工作 一 運算器 負責(zé)算術(shù)運算和邏輯運算 B寄存器 累加器A PSW寄存器 算術(shù)邏輯部件ALU 十進制調(diào)整電路 布爾處理器 暫存器 運算器的核心部件 CPU中使用最頻繁的8位寄存器 8位寄存器 主要用于乘除運算 8位寄存器 它用于保存指令執(zhí)行結(jié)果的狀態(tài) 獨立的位處理器 二 控制器 CPU的神經(jīng)中樞 定時控制邏輯電路指令寄存器IR指令譯碼器ID程序計數(shù)器PC數(shù)據(jù)指針DPTR堆棧指針SP信息傳送控制部件 16位寄存器 用于存放下一條要執(zhí)行的指令地址 尋址范圍達到64KB 16位寄存器 通常作為訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的地址指針使用 8位寄存器 用來存放棧頂存儲單元地址 MCS 51單片機存儲器結(jié)構(gòu)屬于哈佛結(jié)構(gòu) 即 程序存儲器 ROM 和數(shù)據(jù)存儲器 RAM 分開 物理上 MCS 51有4個存儲器空間 片內(nèi)程序存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片外程序存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器 存儲器 邏輯上 MCS 51有3個存儲器地址空間 片內(nèi)外統(tǒng)一編址0000H FFFFH的64KB程序存儲器地址空間256B片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器地址空間64KB片外數(shù)據(jù)存儲器地址空間 地址 0000H FFFFH 存儲空間的區(qū)分 1 內(nèi)部程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器的區(qū)分 2 外部程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器的區(qū)分 3 內(nèi)外數(shù)據(jù)存儲器的區(qū)分 存儲空間的區(qū)分 分為三個區(qū)域 寄存器區(qū) 00H 1FH 4組寄存器區(qū) 0組 3組 每組8個寄存單元 每單元8位 以R0 R7作寄存單元名 用于暫存運算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果 位尋址區(qū) 20H 2FH 既可作一般RAM 也可位操作 共16個RAM單元 共128位 位地址為00H 7FH 用戶RAM區(qū) 30H 7FH 32個單元 用于存放數(shù)據(jù) 也可作為堆棧存儲區(qū) 用PSW中的兩位PSW 4和PSW 3來選擇其中一組寄存器區(qū) 片內(nèi)RAM的低128字節(jié)單元 片內(nèi)RAM的高128字節(jié)單元也稱專用寄存器區(qū)或特殊功能寄存器 SFR 區(qū) 80H FFH 在片內(nèi)RAM 8051有18個SFR 其中3個為雙字節(jié) 共占用21個字節(jié) 其中11個SFR有位地址 僅83位有效 注意 8051內(nèi)部有19個SFR PC是SFR 在物理結(jié)構(gòu)是獨立的 不在特殊功能寄存器區(qū) 15個 6個 在表中 帶有位名稱或位地址的特殊功能寄存器 既能按字節(jié)方式處理 也能夠按位方式處理 I O接口 P0口通常作為單片機的低8位地址 數(shù)據(jù)分時復(fù)用口 即構(gòu)成地址線A0 A7和數(shù)據(jù)總線 DB 用 P2口一般作為高8位地址輸出口 即構(gòu)成地址線A8 A15 P1口可給用戶作為通用的I O口使用 P3口在以下的情況下都作為第二功能用 串行通信使用 外部中斷使用 定時器 計數(shù)器使用 外部擴展RAM時使用讀 寫控制信號 除上述情況外 則可以當作通用I O口使用 MCS 51單片機有4個8位的并行I O接口 P0 P1 P2和P3口 復(fù)位后 P0 FFH P3 FFH 40個引腳可分為4部分 2個主電源引腳 2個外接晶體引腳 4個控制引腳 32個I O引腳 MCS 51單片機的引腳及功能 時鐘電路及時序 1 時鐘電路如何構(gòu)成 2 振蕩周期 機器周期和指令周期的概念及相互關(guān)系 2 特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)如表所示 復(fù)位電路 1 復(fù)位有兩種方式 上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位 尋址方式 立即尋址直接尋址寄存器尋址MCS 51單片機7種尋址方式寄存器間接尋址相對尋址變址尋址位尋址 111條指令按功能分類 5類 片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM及寄存器的數(shù)據(jù)傳送關(guān)系圖 訪問片外數(shù)據(jù)存儲器均采用間接尋址方式 訪問程序存儲器均采用變址尋址方式 邏輯與用于實現(xiàn)對指定位清0 其余位不變 邏輯或用于實現(xiàn)對指定位置1 其余位不變 邏輯異或用于實現(xiàn)對指定位取反 其余位不變 標號 操作碼操作數(shù) 注釋 1 匯編語言的基本知識 1 語句格式 2 偽指令 ORG END DB DW DS EQU 分析課題 確定算法 畫流程圖 分配內(nèi)存單元 確定程序與數(shù)據(jù)區(qū)存放地址 編寫程序 上機調(diào)試和修改 3 程序設(shè)計的基本步驟為 2 匯編語言程序設(shè)計 順序程序設(shè)計 分支程序設(shè)計 循環(huán)程序設(shè)計 查表程序設(shè)計 子程序設(shè)計 常用程序結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu) 循環(huán)結(jié)構(gòu) 1 順序程序 直線程序或簡單程序 2 分支程序 需要根據(jù)不同的條件轉(zhuǎn)向不同的處理程序 3 循環(huán)程序 是指一段反復(fù)執(zhí)行的程序 循環(huán)控制方法 用計數(shù)控制循環(huán) 按問題的條件控制循環(huán) 1 單片機內(nèi)部資源有限 在實際應(yīng)用中片內(nèi)資源不夠 需要進行系統(tǒng)擴展 一 地址總線 AB 地址總線寬度為16位 故可尋址范圍為64KB 地址總線由P0口提供低8位地址 A7 A0 P2口提供高8位地址 A15 A8 由于P0口還要做數(shù)據(jù)總線口 因此P0口只能分時地用作地址線 且P0口輸出地低8位地址必須用地址鎖存器鎖存 地址信號是由CPU發(fā)出的 故地址總線是單方向的 二 數(shù)據(jù)總線 DB 數(shù)據(jù)總線寬度為8位 由P0口直接提供 三 控制總線 CB 控制總線包括片外系統(tǒng)擴展用控制線和片外信號對單片機的控制線 片外系統(tǒng)擴展用控制線有 RD WR PSEN EA ALE 2 系統(tǒng)擴展的首要問題 構(gòu)造系統(tǒng)總線 MCS 51單片機片外引腳可以構(gòu)成三總線結(jié)構(gòu) 單片機擴展存儲器的主要工作是AB DB CB線的連接 1 地址線 AB 的連接 存儲器低8位地址線A7 A0 P0口 P0 7 P0 0 存儲器高n位地址線A7 n A8 P2口 P2 n 1 P2 0 2 數(shù)據(jù)線 DB 的連接 存儲器8位數(shù)據(jù)線 P0口 P0 7 P0 0 3 控制線 CB 的連接 ALE 地址鎖存器鎖存信號 如74LS373的G端 存儲器擴展 MCS 51系列單片機片外可擴展的數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器最大容量各為64KB 擴展程序存儲器 擴展數(shù)據(jù)存儲器 RD 片外數(shù)據(jù)存儲器的讀控制 WR 片外數(shù)據(jù)存儲器的寫控制 擴展程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的主要區(qū)別在于控制線的連接 單片存儲器的擴展 多片存儲器的擴展 線選法 將系統(tǒng)剩余的高位地址直接或通過反相器來產(chǎn)生片選信號 當擴展存儲器芯片數(shù)量很少時 宜采用線選法 譯碼法 是指使用譯碼器對系統(tǒng)剩余的高位地址進行譯碼 以譯碼輸出作為存儲器芯片的片選信號 當擴展存儲器芯片數(shù)量較多時 宜采用譯碼法 當單片機擴展存儲器的連線 AB DB CB線的連接 確定以后 要分析存儲器的地址范圍 1 CPU與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送方式 它們使用的特點是什么 輸入 輸出與中斷 2 中斷及與中斷相關(guān)的概念 3 中斷的作用是什么 4 MCS 51中斷響應(yīng)的條件 響應(yīng)過程 5 注意中斷過程與子程序調(diào)用過程的區(qū)別 6 MCS 51單片機具有5個中斷源 2個中斷優(yōu)先級 可以實現(xiàn)兩級中斷嵌套 表 5個中斷源中斷服務(wù)程序的入口地址 同一優(yōu)先級中的5個中斷源的優(yōu)先順序是 中斷優(yōu)先原則 概括為四句話 1 不同級別的中斷源同時申請先高后低2 處理低級中斷又收到高級中斷停低轉(zhuǎn)高3 處理高級中斷又收到低級中斷高不睬低4 同級 同時申請中斷事先約定 7 4個用于中斷控制的特殊功能寄存器為 定時器 計數(shù)器 1 8051單片機內(nèi)有2個16位的定時器 計數(shù)器 功能 定時 定時時間 機器周期 所計脈沖數(shù) 計數(shù) 對片外從T0 P3 4 T1 P3 5 引腳輸入