51单片机复习要点.ppt

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1、8051的主要硬件资源有：的主要硬件资源有：8位位CPU；片内带振荡器，频率范围为片内带振荡器，频率范围为1.212MHz；256字节片内数据存储器字节片内数据存储器RAM；4KB片内程序存储器片内程序存储器ROM； 程序存储器的寻址范围为程序存储器的寻址范围为64KB；片外数据存储器片外数据存储器RAM的寻址范围的寻址范围64KB；4个个8位的并行位的并行I/O接口：接口：P0、P1、P2、P3；1个全双工的串行个全双工的串行I/O接口，可多机通信；接口，可多机通信；2个个16位定时器位定时器/计数器：计数器：T0、T1；5个中断源。个中断源。 MCS-51内部有一个功能强大的内部有一个功能

2、强大的8位位CPU。主要包括：主要包括：控制器控制器运算器运算器 功能：功能：负责算术运算和逻辑运算。负责算术运算和逻辑运算。功能：功能：是整个计算机硬件系统的指挥中心。是整个计算机硬件系统的指挥中心。负责指挥计算机系统有序正常地自动工作。负责指挥计算机系统有序正常地自动工作。一、运算器一、运算器负责算术运算和逻辑运算。负责算术运算和逻辑运算。B寄存器寄存器累加器累加器APSW寄存器寄存器算术逻辑部件算术逻辑部件ALU十进制调整电路十进制调整电路布尔处理器布尔处理器暂存器暂存器运算器的核心部件。运算器的核心部件。CPU中使用最频繁的中使用最频繁的8位寄存器。位寄存器。8位寄存器。主要用于乘除运

3、算。位寄存器。主要用于乘除运算。8位寄存器。它用于保存指令执行位寄存器。它用于保存指令执行结果的状态。结果的状态。独立的位处理器。独立的位处理器。二、控制器二、控制器 CPU的神经中枢。的神经中枢。定时控制逻辑电路定时控制逻辑电路指令寄存器指令寄存器IRIR指令译码器指令译码器IDID程序计数器程序计数器PCPC数据指针数据指针DPTRDPTR堆栈指针堆栈指针SPSP信息传送控制部件信息传送控制部件16位寄存器。用于存放下一条要执位寄存器。用于存放下一条要执行的指令地址，寻址范围达到行的指令地址，寻址范围达到64KB。16位寄存器。通常作为访问外部位寄存器。通常作为访问外部数据存储器的地址指针

4、使用。数据存储器的地址指针使用。8位寄存器。用来存放栈顶存储单元地址。位寄存器。用来存放栈顶存储单元地址。 MCS-51单片机存储器结构属于单片机存储器结构属于哈佛结构，即：哈佛结构，即：程序存储器程序存储器(ROM)和数据存储器和数据存储器(RAM)分开。分开。 物理上物理上,MCS-51有有4个存储器空间：个存储器空间： 片内程序存储器片内程序存储器 片内数据存储器片内数据存储器 片外程序存储器片外程序存储器 片外数据存储器片外数据存储器存储器存储器逻辑上，逻辑上，MCS-51有有3个存储器地址空间：个存储器地址空间： 片内外统一编址片内外统一编址0000HFFFFH的的64KB 程序存储

5、器地址空间程序存储器地址空间 256B 片内数据存储器地址空间片内数据存储器地址空间 64KB 片外数据存储器地址空间（地址：片外数据存储器地址空间（地址： 0000HFFFFH）存储空间的区分：存储空间的区分： （1）内部程序存储器与数据存储器的区分；）内部程序存储器与数据存储器的区分； （2）外部程序存储器与数据存储器的区分；）外部程序存储器与数据存储器的区分； （3）内外数据存储器的区分。）内外数据存储器的区分。存储空间的区分存储空间的区分 分为三个区域：分为三个区域：寄存器区寄存器区（ 00H1FH ） 4组寄存器区，组寄存器区，0组组3组。每组组。每组8个寄个寄存单元（每单元存单元（

6、每单元8位），以位），以R0R7作寄存作寄存单元名，用于暂存运算数据和中间结果。单元名，用于暂存运算数据和中间结果。 位寻址区位寻址区 （ 20H2FH） 既可作一般既可作一般RAM，也可位操作。也可位操作。共共16个个RAM单元，共单元，共128位，位地址为位，位地址为00H7FH。 用户用户RAM区区（30H7FH） 32个单元，用于存放数据，也可作为个单元，用于存放数据，也可作为堆栈存储区。堆栈存储区。 用用PSW中的两位中的两位PSW.4和和PSW.3来选择其中一来选择其中一组寄存器区。组寄存器区。字字节节地地址址位地址位地址片内片内RAM的低的低128字节单元字节单元片内片内RAM的

7、高的高128字节单元也称字节单元也称专用寄存器区或专用寄存器区或特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（SFR）区）区（80HFFH） 在片内在片内RAM，8051有有18个个SFR，其中，其中3个为双个为双字节，共占用字节，共占用21个字节；其中个字节；其中11个个SFR有位地址有位地址（仅（仅83位有效）。位有效）。注意：注意： 80518051内部有内部有1919个个SFRSFR。PCPC是是SFRSFR，在物理结构，在物理结构是独立的，不在特殊功能寄存器区。是独立的，不在特殊功能寄存器区。特殊功能寄存器名称符号地址位地址与位名称D7D6D5D4D3D2D1D0P0口P080H878685848

8、3828180堆栈指针SP81H数据指针低字节DPL82H数据指针高字节DPH83H定时/计数器控制TCON88HTF18FTR18ETF08DTR08CIE18BIT18AIE089IT088定时/计数器方式TMOD89HGATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时/计数器0低字节TL08AH定时/计数器0高字节TL18BH定时/计数器1低字节TH08CH定时/计数器1高字节TH18DHP1口P190H9796959493929190电源控制PCON87HSMODGF1GF0PDIDL串行口控制SCON98HSM09FSM19ESM29DREN9CTB89BRB89ATI99RI98串行

9、口数据SBUF99HP2口P2A0HA7A6A5A4A3A2A1A015个个P3口P3B0HB7B6B5B4B3B2B1B0中断优先级控制IPB8HPSBCPT1BBPX1BAPT0B9PX0B8程序状态寄存器PSWD0HCD7ACD6F0D5RS1D4RS0D3OVD2F1D1PD0累加器AE0HE7E6E5E4E3E2E1E0寄存器BBF0HF7F6F5F4F3F2F1F0特殊功能寄存器名称符号地址位地址与位名称D7D6D5D4D3D2D1D0中断允许控制IEA8HEAAFESACET1ABEX1AAET0A9EX0A86个个 在表中，带有位名称或位地址的特殊功能寄存器，在表中，带有位名称

10、或位地址的特殊功能寄存器，既能按既能按字节方式字节方式处理，也能够按处理，也能够按位方式位方式处理。处理。I/O接口接口 P0口通常作为单片机的低口通常作为单片机的低8位地址位地址/数据分时复用口，即数据分时复用口，即 构成地址线构成地址线A0A7和和数据总线数据总线（DB）用。）用。 P2口一般作为高口一般作为高8位地址输出口，即构成地址线位地址输出口，即构成地址线 A8A15。 P1口可给用户作为口可给用户作为通用的通用的I/O口口使用。使用。 P3口在以下的情况下都作为第二功能用：口在以下的情况下都作为第二功能用：串行通信使用串行通信使用，外部中断使用外部中断使用，定时器定时器/计数器使

11、用计数器使用，外部扩展外部扩展RAM时使时使用读用读/写控制信号写控制信号。除上述情况外，则可以当作通用。除上述情况外，则可以当作通用I/O口口使用。使用。MCS-51单片机有单片机有4个个8位的并行位的并行I/O接口：接口：P0、P1、P2和和P3口口。 复位后复位后（P0）=FFH （P3）=FFH 。 40个引脚可分为个引脚可分为4部分：部分：2个主电源引脚个主电源引脚2个外接晶体引脚个外接晶体引脚4个控制引脚个控制引脚32个个I/O引脚引脚MCS-51单片机的引脚及功能单片机的引脚及功能时钟电路及时序时钟电路及时序1.时钟电路如何构成？时钟电路如何构成？2.振荡周期、机器周期和指令周期

12、的概念振荡周期、机器周期和指令周期的概念及相互关系。及相互关系。特殊功能寄存器特殊功能寄存器初始内容初始内容特殊功能寄存器特殊功能寄存器初始内容初始内容A00HTCON00HPC0000HTL000HB00HTH000HPSW00HTL100HSP07HTH100HDPTR0000HSCON00HP0P3FFHSBUFXXXXXXXXBIPXX000000BPCON0XXX0000BIE0X000000BTMOD00H 2. 特殊功能寄存器复位后的状态特殊功能寄存器复位后的状态如表所示。如表所示。复位电路复位电路1.复位有两种方式：复位有两种方式：上电自动复位上电自动复位和和按键手动复位按键手

13、动复位。 寻址方式 立即寻址 直接寻址 寄存器寻址 MCS-51单片机7种寻址方式 寄存器间接寻址 相对寻址 变址寻址 位寻址111条指令条指令按功能分类按功能分类（5类）：类）：数据传送指令（数据传送指令（29条）条）算术运算指令（算术运算指令（24条）条）逻辑运算指令（逻辑运算指令（24条）条）控制转移指令（控制转移指令（17条）条）位操作指令（位操作指令（17条）条） 片内数据片内数据RAM及寄存器的数据传送关系图及寄存器的数据传送关系图DPTRRiARn#datadirectDPTRMOVMOVMOVMOVMOVMOVMOVMOVMOVMOVDPTRRiAMOVXMOVX访问片外数据存

14、储器均采用访问片外数据存储器均采用间接寻址间接寻址方式。方式。A+DPTRA+PCAMOVCMOVC访问程序存储器均采用访问程序存储器均采用变址寻址变址寻址方式。方式。逻辑逻辑与与用于实现用于实现对指定位清对指定位清0，其余位不变；，其余位不变；逻辑逻辑或或用于实现用于实现对指定位置对指定位置1，其余位不变；，其余位不变；逻辑逻辑异或异或用于用于实现对指定位取反实现对指定位取反，其余位不变。，其余位不变。标号：标号： 操作码操作码 操作数操作数 ；注释；注释1、汇编语言的基本知识：汇编语言的基本知识：（1）语句格式：）语句格式：（2）伪指令：）伪指令：ORG、END、DB、DW、DS、EQU。

15、分析课题；分析课题；确定算法；确定算法；画流程图；画流程图；分配内存单元，确定程序与数据区存放地址；分配内存单元，确定程序与数据区存放地址；编写程序，上机调试和修改。编写程序，上机调试和修改。（3）程序设计的基本步骤为：）程序设计的基本步骤为： 2、汇编语言程序设计：、汇编语言程序设计： 顺序程序设计、分支程序设计、循环程序设计、顺序程序设计、分支程序设计、循环程序设计、 查表程序设计、子程序设计。查表程序设计、子程序设计。 常用程序结构：常用程序结构：顺序结构、分支结构、循环结构顺序结构、分支结构、循环结构。（1）顺序程序：直线程序或简单程序）顺序程序：直线程序或简单程序（2）分支程序：需要

16、根据不同的条件转向不同的处理程序。）分支程序：需要根据不同的条件转向不同的处理程序。（3）循环程序：是指一段反复执行的程序。）循环程序：是指一段反复执行的程序。 循环程序结构组成循环程序结构组成循环初值循环初值循环体循环体循环控制循环控制循环控制方法：循环控制方法：用计数控制循环。用计数控制循环。按问题的条件控制循环。按问题的条件控制循环。1.单片机内部资源有限单片机内部资源有限,在实际应用中片内资源不够在实际应用中片内资源不够,需需 要进行要进行系统扩展系统扩展。系统扩展包含系统扩展包含外部存储器的扩展外部存储器的扩展I/O接口部件的扩展接口部件的扩展外部程序存储器的扩展外部程序存储器的扩展外部数据存储器的扩展外部数据存储器的扩展一地址总线一地址总线(AB) 地址总线宽度为地址总线宽度为16位，位，故可寻址范围为故可寻址范围为64KB。地址总线由地址总线由P0口提供低口提供低8位位地址（地址（A7A0），P2口提口提供高供高8位地址（位地址（A15A8）。由于由于P0口还要做数据总线口，口还要做数据总线口，因此因此P0口只能分时地用作地口只能分时地用作地址线，且址线，且P0口输出地低