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)簡介

型號片內(nèi)存儲器片外存儲器數(shù)據(jù)+程序I／O口線中斷個數(shù)定時器／計(jì)數(shù)器（個/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、程序無法直接訪問堆棧指針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8位，可構(gòu)成一個16位2.2MCS-51單片機(jī)的組成運(yùn)算器ALU和兩個暫存器組成累加器，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）用來存儲表示單片機(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)生用于無符號數(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（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的個數(shù)為偶數(shù) 如（ACC）=11001100B，則P=0用戶的標(biāo)志：F1（Flag1）、F0（Flag0）無特定的含義，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RS——RegisterbankSelectorbit用于表示當(dāng)前操作的寄存器組的組號用自然二進(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器非標(biāo)準(zhǔn)的哈佛結(jié)構(gòu)ROM與RAM獨(dú)立編址（兩個獨(dú)立的存儲器空間）數(shù)據(jù)總線和地址總線共用一個與內(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通過總線與單片機(jī)連接8XX1是128個字節(jié)，地址為00H～7FH8XX2是256個字節(jié)，地址為00H～0FFH

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

2.3存儲器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式RS1、RS0組號內(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：R0～R7（四組）2.3存儲器體系結(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存儲器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式2.3存儲器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式符號地址功能介紹復(fù)位值BF0HB寄存器00HACCE0H與A為同一個物理寄存器00HPSWD0H程序狀態(tài)字00HIPB8H中斷優(yōu)先級控制寄存器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——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存儲器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式外部2.3存儲器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式

尋址方式外部總線的存儲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指令一個操作數(shù)必須是累加器尋址而另一個操作數(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存儲器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式內(nèi)部總線的存儲器——MOV等指令完成對所有內(nèi)部總線的存儲器的操作通過不同的尋址方式來指定不同的區(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存儲器體系結(jié)構(gòu)與尋址方式低128個字節(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)位時置1，否則清除第7位和第6位不同時有進(jìn)位時置1，否則清除第3位有進(jìn)位時置1，否則清除ADDC同上同上同上SUBB第7位有借位時置1，否則清除第7位和第6位不同時有借位時置1，否則清除第3位有借位時置1，否則清除MUL0積大于255時置1，否則清除

DIV0除數(shù)為0時置1，否則清除

DA第7位有進(jìn)位時置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個操作數(shù)大于等于第2個操作數(shù)時清除，否則置1

2.5C8051F單片機(jī)簡介高速CIP-51內(nèi)核指令與MCS-51兼容流水線指令以時鐘周期為運(yùn)行單位平均運(yùn)行速度為MCS-51的9.5倍最高時鐘頻率：100MHz2.5C8051F單片機(jī)簡介2.5C8051F單片機(jī)簡介C8051F3002.5C8051F單片機(jī)簡介靈活的I/O交叉開關(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)的時鐘系統(tǒng)可變時鐘，動態(tài)切換片內(nèi)和外部振蕩器時鐘輸出多復(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)簡介混合信號片上系統(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)簡介與MCS-51的區(qū)別P.29表2-52.5C8051F單片機(jī)簡介有些片內(nèi)集成一定容量的數(shù)據(jù)存儲器有些提供EMIF（ExternalDataMemoryInterface），數(shù)據(jù)存儲器的分布可通過軟件設(shè)置——片內(nèi)與片外有可能重疊2.5C8051F單片機(jī)簡介0FFFFH0000H片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。。。。。(a)無片外數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器地址重迭0FFFFH0000H片外數(shù)據(jù)存儲器（無組選擇）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(b)片內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器無組選擇0FFFFH0000H片外數(shù)據(jù)存儲器（組選擇）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(c)片內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲器組片外數(shù)據(jù)存儲器組選擇0FFFFH0000H片外數(shù)據(jù)存儲器（無組選擇）(d)無片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器無組選擇MCS-51方式2.5C8051F單片機(jī)簡介

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)簡介2.5C8051F單片機(jī)簡介2.5C8051F單片機(jī)簡介2.5C8051F單片機(jī)簡介FLASH可存放程序和數(shù)據(jù)以頁(PAGE)/扇區(qū)(SECTOR)（512B、1024B等）為單位的，擦除操作將擦除整個頁/扇區(qū)；寫入可按字節(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，頁為128B。ISP，使用由CY