單片機(jī)知識點(diǎn)總結(jié)(不全)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章-單片機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)：位數(shù)：4位、8位、16位、32位MCS-48（4位）、 MCS-51（8位）和MCS-96（16位） -位字節(jié)字位 (bit)：二進(jìn)制數(shù)中的一位，其值不是“1”，就是“0”。字節(jié) (byte)：一個8位的二進(jìn)制數(shù)為一個字節(jié)。字節(jié)是計算機(jī)數(shù)據(jù)的基本單位。字 (word)：兩個字節(jié)就是一個字，又叫雙字節(jié)。第二章-SCM將通用微計算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專用微計算機(jī)系統(tǒng)SCM = CPU+程序存儲器+數(shù)據(jù)存儲器+定時器/計數(shù)器+內(nèi)外中斷+可編程I/O+可編程全雙工串行口+-80C51=(8位)CPU + 4KBROM +128B

2、RAM + (2×16)T/C + (4×8)I/O + 1個UART +5個中斷源-MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：-新一代高性能80C51系列單片機(jī)，其主要發(fā)展技術(shù)如下：（1） 提供不同類型的存儲器。除掩模ROM、EPROM以外，還能提供EEPROM和FlashEEPROM。（2） 擴(kuò)展存儲器容量。目前ROM已擴(kuò)至64KB，RAM擴(kuò)至48KB。（3） 提高運(yùn)行速度，時鐘頻率已達(dá)100MHz。（4） 發(fā)展低電壓專用芯片，工作電壓可低于1.8V。（5） 擴(kuò)大接口功能，如設(shè)置高速I/O口，擴(kuò)展I/O數(shù)量，增加外部中斷源以及將ADC、PWM嵌入到片內(nèi)。-CPU（中央處理器，Cen

3、tral Processing Unit ）CPU = 控制器 + 運(yùn)算器控制器的用途：統(tǒng)一指揮和控制各單元協(xié)調(diào)工作控制器的任務(wù)：從ROM中取出指令譯碼執(zhí)行指令控制器的組成：程序計數(shù)器PC、數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR、運(yùn)算器的用途：對數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯操作運(yùn)算器的任務(wù)：計算緩沖器內(nèi)容暫存修改運(yùn)行標(biāo)志運(yùn)算器的組成：累加器ACC、程序狀態(tài)字寄存器PSW、-程序計數(shù)器（Program CounterPC） 指向ROM存儲單元的地址指針（引導(dǎo)程序運(yùn)行）i. 永遠(yuǎn)存放著下一條指令的地址ii. 具有16位字長可尋址范圍216（= 65536字節(jié)= 64KB）iii. 具有自動加1功能順序運(yùn)行程序功能iv.

4、 具有可被指令修改功能跳轉(zhuǎn)運(yùn)行程序功能v. 復(fù)位時，PC值為0 復(fù)位后程序從0開始運(yùn)行-數(shù)據(jù)指針寄存器（Data Pointer DPTR） 指向ROM或RAM存儲單元的地址指針（引導(dǎo)數(shù)據(jù)傳送） 具有16位字長，可尋址范圍216（64KB） 具有可被指令修改功能可變更數(shù)據(jù)地址 可拆為2個8位的獨(dú)立寄存器DPL和DPH-累加器（ACCUMULATERA） 存放操作數(shù)或中間運(yùn)算結(jié)果的8位寄存器i. 具有8位字長ii. 是利用率最高的寄存器iii. 具有可被指令修改功能iv. 指令示例： PUSH ACC ADD A,32H ADD ACC,32H-程序狀態(tài)字寄存器（Program State Wo

5、rdPSW）存放程序運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息的寄存器 1具有8位字長 2各位都具有特殊含義 3狀態(tài)信息通常自動形成，但也可用指令修改CY（PSW.7）進(jìn)位標(biāo)志在進(jìn)行加或減運(yùn)算時，如果操作結(jié)果最高位有進(jìn)位或借位時，CY由硬件置“1”，否則清“0”。用途：1、根據(jù)CY判斷有無進(jìn)位或借位；2、在位操作中CY可作為位累加器用。RS1和 RS0（PSW.4和 PSW.3） 工作寄存器組指針用途：用于指定CPU的當(dāng)前工作寄存器組P（PSW.0） 奇偶標(biāo)志位該位始終跟蹤累加器A中含“1”個數(shù)的奇偶性；如果A中有奇數(shù)個“1”，則P置“1”，否則置“0”舉例：若A =1001 1111，則P=0 若A =110

6、0 0001，則P=1用途：用于串行通訊中的數(shù)據(jù)校驗，判斷是否存在傳輸錯誤。-MCS-51引腳及功能（課本P18）51系列單片機(jī)一般采用40只引腳的雙列直插式（DIPDual In-line Package）封裝結(jié)構(gòu)（1） 電源及晶振引腳VCC (40腳)：+5V電源引腳VSS (20腳)： 接地引腳XTAL1 (19腳)；外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸入端）XTAL2 (18腳)：外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸出端）（2） 控制引腳RST/VPD (9)：復(fù)位/ 備用電源引腳ALE/PROG (30)：地址鎖存使能輸出/ 編程脈沖輸入PSEN (29)：輸出訪問片外程序存儲器讀選通信號EA/ VPP

7、 (31)：外部ROM允許訪問/ 編程電源輸入（3） 端口引腳共計8只/組×4 組= 32 只引腳：P0.0P0.7（3932腳）P0口；P1.0P1.7（18腳）P1口；P2.0P2.7（2128腳）P2口；P3.0P3.7（1017腳）P3口。P0口P3口是單片機(jī)對外聯(lián)絡(luò)的重要通道補(bǔ)充：信號引腳的第二功能 信號引腳賦予雙重功能，即“復(fù)用”。第二引腳功能主要集中在P3口。-1.常見的第二功能信號 (1)P3口線的第二功能 P3口線都定義有第二功能，詳見表2-1。-1. 存儲器劃分方法計算機(jī)存儲器地址空間的兩種結(jié)構(gòu)形式：普林斯頓結(jié)構(gòu)（RAM和ROM統(tǒng)一編址）和哈佛結(jié)構(gòu)（RAM和ROM

8、分別編址）。存儲單元地址空間：片內(nèi)RAM:00H7FH(128B),特殊功能存儲器占用的RAM：80HFFH片外RAM: 0000HFFFFH片內(nèi)ROM： 0000H0FFFH片外ROM： 0000HFFFFH2. 程序存儲器(ROM)（課本P25）作用：存放程序、表格或常數(shù)，具有非易失性字長：8位數(shù)量：4KB（80C51）當(dāng)EA引腳接高電平（開關(guān)接A點(diǎn)）時，4 KB以內(nèi)的地址在片內(nèi)ROM，大于4KB的地址在片外ROM中（圖中折線），兩者共同構(gòu)成64KB空間；當(dāng)EA引腳接低電平（開關(guān)接B點(diǎn)）時，片內(nèi)ROM被禁用，全部64KB地址都在片外ROM中（圖中直線）。3. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(RAM)（課本

9、P21）作用：存放程序運(yùn)行結(jié)果字長：8位數(shù)量：128B+128B（80C51）(1) 低128字節(jié)的區(qū)域 工作寄存器區(qū)（00H-1FH） 可位尋址區(qū)（20H-2FH） 用戶RAM區(qū)（30H-7FH）區(qū)共有32個存儲單元； 每個單元都有一個8位地址（字節(jié)地址）也有一個寄存器名稱（R0R7） ；32個單元分為4組（第0 第3組）；CPU只能選一組為當(dāng)前工作寄存器組。區(qū)共有16個存儲單元；每個單元都有一個字節(jié)地址，每個單元又可拆分為8個不同的位地址； 區(qū)共有128個位地址。區(qū)可以字節(jié)地址和位地址兩種方式存取數(shù)據(jù)。區(qū)共有80個存儲單元；每個單元都有一個字節(jié)地址，但沒有位地址，也沒有寄存器名。此區(qū)可作為

10、堆棧區(qū)和中間數(shù)據(jù)存儲區(qū)使用用戶RAM區(qū)【注意】：區(qū)和區(qū)只能按字節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取操作，區(qū)則可按字節(jié)和位兩種方式存取操作。堆棧指針SP堆棧是個特殊的存儲區(qū)，主要功能是暫時存放數(shù)據(jù)和地址，通常用來保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場。它的特點(diǎn)是按照先進(jìn)后出的原則存取數(shù)據(jù)，這里的進(jìn)與出是指進(jìn)棧與出棧操作。 假若有8個RAM單元，每個單元都在其右面編有地址，棧頂由堆棧指針SP自動管理。每次進(jìn)行壓入或彈出操作以后，堆棧指針便自動調(diào)整以保持指示堆棧頂部的位置。這些操作可用圖說明。（2）高128字節(jié)RAM區(qū)每個存儲單元都有一個字節(jié)地址，但只有其中21個單元可以使用，并有相應(yīng)寄存器名稱。51單片機(jī)共有21個特殊功能寄存器（Spetia

11、l Function Register）SFR承擔(dān)著51單片機(jī)內(nèi)部資源的管理工作字節(jié)地址末位是0或8的SFR，都具有位地址。-閃速存儲器（Flash EEPROM）可以用來存放程序，但由于其讀寫方便，也可以像RAM一樣存放經(jīng)常需要修改的數(shù)據(jù)，所以又稱為Flash Memory。 新一代閃速存儲器的特點(diǎn)及其功能。1）低電壓在線編程，使用方便，可多次擦寫2）按塊/按扇區(qū)擦除，按字節(jié)編程3）完善的數(shù)據(jù)保護(hù)功能1、時鐘電路（課本P28）時鐘脈沖的頻率（相當(dāng)于PC的主頻）越高，CPU的處理速度就越快。MCS-51的時鐘頻率為612MHz可調(diào)1）兩種時鐘方式： 內(nèi)部時鐘方式 該電路產(chǎn)生的時鐘信號的振蕩頻率

12、就是晶振的固有頻率，也是系統(tǒng)的時鐘頻率，用fosc表示。（一般晶振6Mhz ，12Mhz，11.0592Mhz） 外部時鐘方式 多機(jī)同步通信中，為使得各單片機(jī)之間的時鐘信號嚴(yán)格同步，應(yīng)采用公共外部脈沖信號為各單片機(jī)振蕩脈沖，系統(tǒng)的時鐘頻率由外部脈沖提供，無需內(nèi)部的振蕩器。2、CPU時序（課本P29）（1）時序的概念時序是各種微操作在時間上的順序關(guān)系時序的定時單位共有4個參數(shù)：拍（或振蕩周期或時鐘周期）P、狀態(tài)周期S、機(jī)器周期、指令周期 例：外接晶振為12MHz時，MCS-51單片機(jī)的四種時序周期的具體關(guān)系為：振蕩周期 = 1/12 us 機(jī)器周期 = 1 us狀態(tài)周期 = 1/6 us 指令周

13、期 = 14 us(一) 51單片機(jī)的取指/執(zhí)行時序 CPU的指令都是按照時序要求設(shè)計的 任何一條指令分為：取指令階段和 執(zhí)行指令階段 每條指令的執(zhí)行都是從S1P2開始的 每個機(jī)器周期最多可執(zhí)行2個字節(jié)指令 ALE信號每出現(xiàn)一次，CPU就進(jìn)行一次取指令操作。單片機(jī)三總線結(jié)構(gòu)：地址、數(shù)據(jù)和控制80C51三總線具有以下特點(diǎn)： P0口的地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。 兩個獨(dú)立的并行擴(kuò)展空間。 外圍數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展的統(tǒng)一編址。二、P0 P3并行口的基本用途（課本P30）（1）、可作為并行IO輸入通道（例如，按鍵/開關(guān)連接通道）（2）、可作為并行IO輸出通道（例如，數(shù)碼管顯示器連接通道）（3）、可作為串行通信通道（例如

14、，雙機(jī)通訊的連接通道）（4）、可作為外部設(shè)備的連接通道（例如，存儲器擴(kuò)展通道）關(guān)于上拉電阻：a) P1、P2、P3不需要上拉電阻，片內(nèi)已有。b) P0口作為擴(kuò)展總線的數(shù)據(jù)/地址復(fù)用線時，也不需要上拉電阻，這種情況下，P0口內(nèi)部是兩個MOS管推拉輸出，可以同時驅(qū)動8個TTL電路。c) P0口作為普通I/O口使用時，由于上面的MOS管截止，只有下面一個管子工作，處于開漏狀態(tài)，此時需要外接上拉電阻，才能輸出高電平。1. P1口P1口包含P1.0P1.7共八個相同結(jié)構(gòu)的電路P1.n = 1個鎖存器 + 1個場效應(yīng)管驅(qū)動器V + 2個三態(tài)門緩沖器P1.0P1.7中的8個鎖存器組成P1 SFR（90H）P

15、l口只有一種功能：通用輸入/輸出接口。2. P3口與P1.n 差別：第二功能控制單元雙功能P3.0P3.7中的8個鎖存器組成P3 SFR（B0H）3. P0口與P1.n 差別：輸出控制電路、 輸出驅(qū)動電路總線功能P0.0P0.7中的8個鎖存器組成P0 SFR（80H）P0口有兩種功能；地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用總線和通用I/O接口。4. P2口P2口有兩種用途：通用I/O接口或高8位地址總線P2.0P2.7中的8個鎖存器組成P2 SFR（A0H）與P1.n差別：輸出控制單元總線功能-P0P3小結(jié)1. 結(jié)構(gòu)2. 功能本章總結(jié)：51單片機(jī)采用哈佛結(jié)構(gòu)存儲器，共有3個邏輯存儲空間和4個物理存儲空間。片內(nèi)低1

16、28字節(jié)RAM中包含4個工作寄存器組、128個位地址單元和80個字節(jié)地址單元。片內(nèi)高128字節(jié)RAM中離散分布有21個特殊功能寄存器。51和52的區(qū)別： 51 內(nèi)部ROM存儲器 ：4k RAM ：128B 中斷源數(shù)目：5個 52 內(nèi)部ROM存儲器 ：8k RAM ：256B 中斷源數(shù)目：6個第三章-匯編語言匯編語言優(yōu)點(diǎn)代碼精煉、執(zhí)行速度快，但不便于編寫較復(fù)雜的程序；匯編程序處理過程輸入源程序檢查語法正確性（如有語法錯誤，輸出錯誤信息）翻譯成二進(jìn)制目標(biāo)程序。-尋址方式尋址方式匯編指令中反映操作數(shù)存在形式的表示方式； 尋址方式越多，單片機(jī)的功能就越強(qiáng)；51單片機(jī)共有七種尋址方式：直接尋址、寄存器尋

17、址、寄存器間接尋址、立即尋址、變址尋址、位尋址、相對尋址。（見課本P37）寄存器間接尋址的其他例子如下：PUSH ACC; SP+1®SP，ACC®以SP為地址的內(nèi)部RAM單元POP 20H;以SP為地址的內(nèi)部RAM中的內(nèi)容®20H內(nèi)部RAM;單元，SP-1®SP關(guān)于各種尋址方式的尋址的范圍：（網(wǎng)上搜索的內(nèi)容）1、立即尋址：立即數(shù)就是存放在程序存儲器中的常數(shù)，換句話說就是操作數(shù)（立即數(shù)）是包含在指令字節(jié)中的。如：MOV A,#20H,此時數(shù)據(jù)范圍：00HFFH。再如：MOV DPTR,#1000H,此時數(shù)據(jù)范圍：0000HFFFFH;2、直接尋址：A：可

18、以訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM低128單元007FHB：如果是高位則一定是特殊功能寄存器如P0，P1,SBUF，IE等等，而且也只有直接尋址可以訪問特殊功能寄存器。C：位尋址空間20H2FH3、寄存器尋址：A：四個工作寄存器組也就是00H1FHB：其他特殊功能寄存器如A，B，PSW，DPTR等等4、寄存器間接尋址：A：用Ri可以尋址內(nèi)部或外部00HFFH.B：用DPTR可以尋址0000H到FFFFHC：用PUSH或POP可以訪問范圍00FFH5、基址寄存器加變址寄存器的變址尋址A：以PC為基址范圍為256個字節(jié)B：以DPTR為基址范圍為64K6、位尋址：A：20H2FH的位尋址空間B：能被8整除的

19、專用寄存器如P0，P1等等。7、相對尋址：偏移量+指令單元地址，所以范圍為00HFFH-指令系統(tǒng)計算機(jī)中全部指令的集合。51單片機(jī)共有111條指令，按功能可劃分為四大類：數(shù)據(jù)傳送與交換類（31條） 算術(shù)運(yùn)算類（24條） 邏輯運(yùn)算類（34條） 轉(zhuǎn)移控制類（位操作也可作為第五類考慮） （22條）1.數(shù)據(jù)傳送與交換類指令（課本P38）以實現(xiàn)RAM、SFR和ROM之間的數(shù)據(jù)互傳或交換為目的。2.算術(shù)運(yùn)算類指令（課本P40）以實現(xiàn)加、減、乘、除和增減1等運(yùn)算為目的。特點(diǎn)： 除加1和減1外，都需要有累加器A參與運(yùn)算；算術(shù)運(yùn)算指令一般都會影響PSW中的CY、AC、OV三個標(biāo)志位。3.邏輯運(yùn)算及移位類指令（課

20、本P42）以實現(xiàn)與、或、異或、求反、置1、清零、移位等邏輯操作為目的。4.控制轉(zhuǎn)移類指令（課本P45）以改變程序計數(shù)器PC值，進(jìn)而改變程序的流向為目的。5.偽指令（課本P53）匯編語言指令的兩類指令：硬指令（指令性語句）匯編后可以產(chǎn)生機(jī)器 碼的指令，如前介紹的111條指令；偽指令（指示性語句）用于對匯編過程提供必 要信息的指令，匯編后不會產(chǎn)生機(jī)器碼常用的偽指令： ORG、END、EQU、DATA、BIT、DS偽指令屬于非執(zhí)行指令，用于對匯編過程提供必要輔助信息，匯編后不會產(chǎn)生機(jī)器碼。位操作指令在課本P51第四章-C51的程序結(jié)構(gòu)（課本P68） 程序由函數(shù)組成（一個主函數(shù)，或一個主函數(shù)和若干自定

21、義函數(shù)）； 利用預(yù)處理命令對變量或函數(shù)進(jìn)行集中定義或說明； 函數(shù)和變量都需遵循先定義后使用的基本原則； 主函數(shù)中的所有語句執(zhí)行完畢,則程序結(jié)束。 -C51的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（課本P71）C51變量定義的四要素:【存儲種類】數(shù)據(jù)類型【存儲類型】 變量名基本數(shù)據(jù)類型和長度及其值域見課本P72表格sfr或sfr16型：關(guān)鍵詞sfr或sfr16用于定義SFR字節(jié)地址變量（對應(yīng)課本P25表格中沒有位地址的部分），語法規(guī)則： sfr 或 sfr16 sfr_name = 字節(jié)地址常數(shù);例如，sfr P0 = 0x80; /定義P0口地址80Hsfr PCON = 0x87; /定義PCON地址87H sfr16

22、DPTR=0x82; /定義DPTR的低端地址82Hsbit型：（對應(yīng)課本P25表格中有位地址的部分需要此定義）關(guān)鍵詞sbit用于定義SFR位地址變量，三種定義形式：1）將SFR的絕對位地址定義為位變量名sbit bit_name = 位地址常數(shù);例如， sbit CY = 0xD7;2）將SFR的相對位地址定義為位變量名sbit bit_name = sfr字節(jié)地址 位位置; 例如， sbit CY = 0xD07;3）將SFR的相對位位置定義位變量名 sbit bit_name = sfr_name 位位置;例如， sbit CY = PSW7;C51存儲類型與存儲空間的對應(yīng)關(guān)系見P74圖

23、4-4C51的存儲類型與存儲空間對應(yīng)關(guān)系表見P75表4-2-變量名的聲明變量名具有字母大小寫的敏感性，如SUM和sum代表不同的變量。強(qiáng)調(diào)：頭文件中定義的變量都是大寫的，若程序采取小寫變量則需要重新定義。變量名可以由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一個字符必須為字母或下劃線，變量名長度隨編譯系統(tǒng)而定。舉例說明C51指針定義的用法 （SMALL編譯模式下）指針詳見課本P77例1 char xdata a = A; char * ptr = &a;ptr是一個指向char型變量的指針變量; 它本身位于SMALL編譯模式默認(rèn)的data存儲區(qū)里; 它的值是位于xdata存儲區(qū)里的char型

24、變量a的地址；-C51的運(yùn)算符和表達(dá)式“=”符號是用來進(jìn)行相等關(guān)系的運(yùn)算。“=”符號是用來對變量進(jìn)行賦值。一些不熟的運(yùn)算符：= 測試等于!= 測試不等于邏輯與：條件式1 && 條件式2。邏輯或：條件式1 | 條件式2。邏輯非：！條件式。& 按位與| 按位或 按位異或 這六個是位運(yùn)算 按位取反 << 左移>> 右移-C51的應(yīng)用技巧（1）靈活選擇變量的存儲器類型 先內(nèi)部后外部，使用頻繁放內(nèi)部 減少變量的長度，char，unsigned char， bit（2）避免使用浮點(diǎn)變量 避免浪費(fèi)大量的存儲器資源和程序執(zhí)行時間（3）靈活設(shè)置變量，高效利用存儲器

25、 能用bit或sbit，不用unsigned char 盡量使用局部變量，不隨便使用全局變量-行列式鍵盤原理與編程 鍵盤掃描 key_scan = 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f 按鍵判斷 讀P3: 若P3低4位為f 或(P3 & 0x0f)=0x0f 無鍵壓下 若P3低4位f或(P3 & 0x0f)0x0f 有鍵壓下 鍵值計算 鍵模 key_buf = 0xee, 0xde, 0xbe, 0x7e, 0xed, 0xdd, 0xbd, 0x7d, 0xeb, 0xdb, 0xbb, 0x7b, 0xe7, 0xd7, 0xb7, 0x77; for (j = 0

26、 ; j < 16 ;j+) /查找按下鍵鍵值 if (key_buf j = P3) return j; 第五章1、51單片機(jī)有哪些合法的中斷源80C51具有五個中斷源：引腳INT0上的外部中斷信號達(dá)標(biāo)外部中斷0內(nèi)部定時/計數(shù)器T0溢出定時器T0中斷引腳INT1的外部中斷信號達(dá)標(biāo)外部中斷1內(nèi)部定時/計數(shù)器T1溢出定時器T1中斷一幀串行數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完成串口中斷【說明】 外部中斷信號達(dá)標(biāo)引腳上出現(xiàn)低電平信號，或脈沖下降沿信號 定時/計數(shù)器溢出定時/計數(shù)器里的數(shù)值超過最大允許值 串行數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完成一幀數(shù)據(jù)已從緩沖器中送出或送入CPU怎樣管理中斷處理過程？a) 系統(tǒng)為每個中斷源設(shè)立了中斷允許標(biāo)志。當(dāng)該標(biāo)志為1時，可自動執(zhí)行相應(yīng)中斷函數(shù)，否則不予響應(yīng)。中斷允許標(biāo)志可在程序中由軟件修改；b) 系統(tǒng)為每個中斷源設(shè)立了中斷優(yōu)先級標(biāo)志。當(dāng)該標(biāo)志為1時，可優(yōu)先執(zhí)行相應(yīng)中斷函數(shù)，否則按請求先后順序響應(yīng)。中斷優(yōu)先級標(biāo)志可在程序中由軟件修改;c) 系統(tǒng)為外部中斷源設(shè)立了中斷觸發(fā)方式標(biāo)志，可據(jù)此指定相應(yīng)信號類型。優(yōu)先級原則：1）高級中斷請求可以打斷