單片機(jī)C51學(xué)習(xí)資料

51內(nèi)核單片機(jī)——CPU以MCS-51為基礎(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同指令集兼容MCS-51單片機(jī)簡(jiǎn)介

51系列：8031、8051、8751等52系列：8032、8052、8752等2.51內(nèi)核單片機(jī)的應(yīng)用基礎(chǔ)

2.1MCS-51單片機(jī)簡(jiǎn)介

型號(hào)片內(nèi)存儲(chǔ)器片外存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)+程序I／O口線中斷個(gè)數(shù)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器（個(gè)/位）工作頻率（MHz）機(jī)器周期（μs）ROM／EPROMCPURAM并串8031—／—12864K+64K8*4UART52/162～1212/頻率80514K／—12864K+64K8*4UART52/162～1212/頻率8751—／4K12864K+64K8*4UART52/162～1212/頻率8032—／—25664K+64K8*4UART63/162～1212/頻率80528K／—25664K+64K8*4UART63/162～1212/頻率8752—／8K25664K+64K8*4UART63/162～1212/頻率2.2MCS-51單片機(jī)的組成控制器振蕩器指令寄存器定時(shí)與控制單元與控制器共同完成控制作用的寄存器程序計(jì)數(shù)器PC

，16位、程序無(wú)法直接訪問(wèn)堆棧指針SP（StackPointer），8位，指向在CPU內(nèi)部RAM中建立的堆棧的棧頂數(shù)據(jù)指針DPTR（DataPointer），地址不同的兩個(gè)8位，可構(gòu)成一個(gè)16位2.2MCS-51單片機(jī)的組成運(yùn)算器ALU和兩個(gè)暫存器組成累加器，雙重身份：A累加器，ACC通用寄存器B寄存器，主要用于乘法和除法操作，通用寄存器邏輯處理機(jī)（又稱布爾處理機(jī)）程序狀態(tài)字PSW（ProgramStatusWord）用來(lái)存儲(chǔ)表示單片機(jī)運(yùn)行結(jié)果的一些標(biāo)志2.2MCS-51單片機(jī)的組成進(jìn)位標(biāo)志CY（CarrYflag）表示運(yùn)算是否有進(jìn)位（或借位）產(chǎn)生用于無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果的判斷輔助進(jìn)位標(biāo)志AC（AuxiliaryCarryflag）半進(jìn)位標(biāo)志用于BCD（binarycodeddecimal）運(yùn)算調(diào)整溢出標(biāo)志位OV（OVeryflag）用于符號(hào)數(shù)的加減運(yùn)算表示乘法的積的位數(shù)擴(kuò)展當(dāng)除法溢出時(shí)（除數(shù)為零）2.2MCS-51單片機(jī)的組成PSW奇偶標(biāo)志P（Parityflag）反映累加器或ACC內(nèi)容的奇偶性P與累加器（ACC）組成偶校驗(yàn) 保證此9位數(shù)據(jù)中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù) 如（ACC）=11001100B，則P=0用戶的標(biāo)志：F1（Flag1）、F0（Flag0）無(wú)特定的含義，可供用戶使用在51系列單片機(jī)中F1未定義2.2MCS-51單片機(jī)的組成通用寄存器的組號(hào)RS——RegisterbankSelectorbit用于表示當(dāng)前操作的寄存器組的組號(hào)用自然二進(jìn)制數(shù)表示2.2MCS-51單片機(jī)的組成總線片內(nèi)總線，連接單片機(jī)內(nèi)部的部件片外總線，提供擴(kuò)展外部器件的總線接口存儲(chǔ)器非標(biāo)準(zhǔn)的哈佛結(jié)構(gòu)ROM與RAM獨(dú)立編址（兩個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器空間）數(shù)據(jù)總線和地址總線共用一個(gè)與內(nèi)部RAM高128字節(jié)地址重疊的特殊功能寄存器SFR2.2MCS-51單片機(jī)的組成ROM通過(guò)總線與單片機(jī)連接尋址能力64KB（16位地址，0000H～0FFFFH）外部RAM通過(guò)總線與單片機(jī)連接尋址能力64KBI／0總線擴(kuò)展與外部RAM統(tǒng)一編址有些51內(nèi)核的單片機(jī)已集成部分外部RAM，稱之為片內(nèi)RAM，而稱通過(guò)外部總線擴(kuò)展的外部RAM為片外RAM2.2MCS-51單片機(jī)的組成內(nèi)部RAM通過(guò)總線與單片機(jī)連接8XX1是128個(gè)字節(jié)，地址為00H～7FH8XX2是256個(gè)字節(jié)，地址為00H～0FFH

其中高128個(gè)字節(jié)的地址與SFR重疊通用寄存器區(qū)地址從00H到1FH，分成四個(gè)寄存器組每組占用8個(gè)字節(jié)，記為R0～R7組號(hào)由RS1和RS0確定2.2MCS-51單片機(jī)的組成定時(shí)器／計(jì)數(shù)器51系列：兩個(gè)16位的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器（0/1）52系列：三個(gè)16位的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器（0~2）定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的信號(hào)引腳與端口3（0/1）和端口1（2）的某些位共用輸入／輸出接口四個(gè)8位的通用輸入／輸出GIO端口一個(gè)通用異步收發(fā)器UART2.2MCS-51單片機(jī)的組成2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式

2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式RS1、RS0組號(hào)內(nèi)部RAM的地址00000H～07H01108H～0FH10210H～17H11318H～1FH寄存器區(qū)字節(jié)地址：00H～1FH寄存器編號(hào)：R0～R7（四組）2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式字節(jié)地址=8×RS1RS0+寄存器的下標(biāo)如：RS1RS0=10，R2的地址=8×2+2=18=12H位尋址區(qū)字節(jié)地址：20H～2FH位地址：00H～7FH2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式符號(hào)地址功能介紹復(fù)位值BF0HB寄存器00HACCE0H與A為同一個(gè)物理寄存器00HPSWD0H程序狀態(tài)字00HIPB8H中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器XX000000P3B0HP3口鎖存器0FFHIEA8H中斷允許控制寄存器0X000000P2A0HP2口鎖存器0FFHSBUF99H串行口鎖存器XSCON98H串行口控制寄存器00H堆棧操作規(guī)則先進(jìn)后出（First-InLast-Out，F(xiàn)ILO）=

后進(jìn)先出（Last-InFirst-Out，LIFO）特性位于內(nèi)部RAM浮動(dòng)——堆底可設(shè)在任何位置，深度可變滿遞增——堆棧指針SP指向棧頂位置（最后壓入的數(shù)據(jù)的地址）、方向由低到高SP復(fù)位后的值為7，一般需根據(jù)內(nèi)部RAM的使用情況進(jìn)行設(shè)定2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式堆棧操作可分為入棧和出棧操作硬件自動(dòng)返回地址入棧響應(yīng)中斷子程序調(diào)用返回地址出棧響應(yīng)中斷返回（RETI）子程序調(diào)用返回（RET）軟件控制——只支持直接尋址入棧指令為PUSHADDR出棧指令為POPADDR2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式外部2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式

尋址方式外部總線的存儲(chǔ)器所支持的尋址方式ROM——MOVC指令目的操作數(shù)必須是累加器尋址源操作數(shù)必須是使用A+DPTR或A+PC的變址基址接尋址RAM——MOVX指令一個(gè)操作數(shù)必須是累加器尋址而另一個(gè)操作數(shù)只支持寄存器間接尋址16位地址使用DPTR、8位地址使用R0或R12.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式內(nèi)部總線的存儲(chǔ)器——MOV等指令完成對(duì)所有內(nèi)部總線的存儲(chǔ)器的操作通過(guò)不同的尋址方式來(lái)指定不同的區(qū)域SFR直接尋址（字節(jié)地址：80H～0FFH）位尋址（位地址：80H～0FFH）高128個(gè)字節(jié)的內(nèi)部RAM寄存器間接尋址地址寄存器必須使用R0或R12.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式低128個(gè)字節(jié)的內(nèi)部RAM直接尋址或寄存器間接尋址寄存器尋址（4組，R0～R7）位尋址（位地址：00H～7FH）2.3存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式2.4MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)共有111種指令，按功能分為五大類：數(shù)據(jù)傳送類指令算術(shù)運(yùn)算類指令邏輯運(yùn)算類指令控制轉(zhuǎn)移類指令位操作指令2.4MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)指令的執(zhí)行時(shí)間指令MCS-51STC12CXXXXC8051FXXXADDA,Rn1221ADDA,direct1232ADDA,@Ri1232ADDA,#data1222SUBBA,Rn1221SUBBA,direct1232SUBBA,@Ri1232SUBBA,#data12222.4MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)指令地址CY（PSW.7）OV（PSW.2）AC（PSW.6）ADD第7位有進(jìn)位時(shí)置1，否則清除第7位和第6位不同時(shí)有進(jìn)位時(shí)置1，否則清除第3位有進(jìn)位時(shí)置1，否則清除ADDC同上同上同上SUBB第7位有借位時(shí)置1，否則清除第7位和第6位不同時(shí)有借位時(shí)置1，否則清除第3位有借位時(shí)置1，否則清除MUL0積大于255時(shí)置1，否則清除

DIV0除數(shù)為0時(shí)置1，否則清除

DA第7位有進(jìn)位時(shí)置1，否則清除

RRC等于第0位

RLC等于第7位

SETBC1

CLRC0

CPLC等于原值的非

ANLC,BIT根據(jù)運(yùn)算結(jié)果確定

ANLC,/BIT同上

ORLC,BIT同上

ORLC,/BIT同上

MOVC,BIT等于BIT

CJNE第1個(gè)操作數(shù)大于等于第2個(gè)操作數(shù)時(shí)清除，否則置1

2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介高速CIP-51內(nèi)核指令與MCS-51兼容流水線指令以時(shí)鐘周期為運(yùn)行單位平均運(yùn)行速度為MCS-51的9.5倍最高時(shí)鐘頻率：100MHz2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介C8051F3002.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介靈活的I/O交叉開(kāi)關(guān)配置以硬件方式實(shí)現(xiàn)I/O端口的靈活配置I/O端口增加單向輸出——推挽先進(jìn)的時(shí)鐘系統(tǒng)可變時(shí)鐘，動(dòng)態(tài)切換片內(nèi)和外部振蕩器時(shí)鐘輸出多復(fù)位源系統(tǒng)增強(qiáng)系統(tǒng)的安全和微控制器的功耗管理功能2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介混合信號(hào)片上系統(tǒng)片內(nèi)擴(kuò)展RAM具有ISP和IAP能力的FLASHJTAG系統(tǒng)調(diào)試接口采用同一開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行調(diào)試和程序燒錄低電壓/寬電壓2.7～3.6V/2.0～5.2V2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介與MCS-51的區(qū)別P.29表2-52.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介有些片內(nèi)集成一定容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有些提供EMIF（ExternalDataMemoryInterface），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分布可通過(guò)軟件設(shè)置——片內(nèi)與片外有可能重疊2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介0FFFFH0000H片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。。。。。(a)無(wú)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址重迭0FFFFH0000H片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（無(wú)組選擇）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(b)片內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器無(wú)組選擇0FFFFH0000H片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（組選擇）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(c)片內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組選擇0FFFFH0000H片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（無(wú)組選擇）(d)無(wú)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器無(wú)組選擇MCS-51方式2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介

EMIF功能低端口方式高端口方式

復(fù)用方式A[15：8]P2P6AD[7：0]P3P7ALEP0.5P4.5/WRP0.7P4.7/RDP0.6P4.6非復(fù)用方式A[15：8]P1P5A[7：0]P2P6D[7：0]P3P7/WRP0.7P4.7/RDP0.6P4.62.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介2.5C8051F單片機(jī)簡(jiǎn)介FLASH可存放程序和數(shù)據(jù)以頁(yè)(PAGE)/扇區(qū)(SECTOR)（512B、1024B等）為單位的，擦除操作將擦除整個(gè)頁(yè)/扇區(qū)；寫(xiě)入可按字節(jié)進(jìn)行。有些有僅供存放數(shù)據(jù)的數(shù)百B的便箋式FLASH，頁(yè)為128B。ISP，使用由CY