单片机原理及应用复习资料.doc

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1、单片机原理、接口及应用51系列单片机内部结构如图1-1所示。1.1.2CPUCPU是单片机的核心部件。它由运算器和控制器等部件组成。1.运算器运算器的功能是进行算术运算：加、减、乘、除、加1、减1、比较、BCD码十进制调整等逻辑运算：与、或、异或、求反、循环等逻辑操作位操作：内部有布尔处理器，它以进位标志位C为位累加器，用来处理位操作。可对位置“1”、对位清零、位判断等。操作结果的状态信息送至状态寄存PSW。2.程序计数器PC程序计数器PC是16位的寄存器，用来存放即将要执行的指令地址，可对64KB程序存

2、储器直接寻址。执行指令时，PC内容的低8位经P0口输出，高8位经P2口输出。3.指令寄存器指令寄存器中存放指令代码。CPU执行指令时，由程序存储器中读取的指令代码送入指令存储器，经指令译码器译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。1.2存储器MCS-51的储存器结构与常见的微型计算机的配置方法不同,它将程序存储器和数据存储器分开,各有自己的寻址方式、控制信号和功能。程序存储器用来存放程序和始终要保留的常数。数据存储器存放程序运行中所需要的常数和变量。从物理空间看,MCS-51有四个存储器地

3、址空间：片内数据存储器、片外数据存储器片内程序存储器、片外程序存储器MCS-51存储器物理结构见下图所示：引脚EA的接法决定了程序储存器的0000～0FFFH4KB地址范围是在单片机片内还是片外。1.2.1程序储存器程序存储器用来存放编制好的始终保留的固定程序和表格常数。程序储存器以程序计数器PC作为地址指针，通过16位地址总线，可寻址的地址空间为64KB。在8051/8751/89C51片内，分别内置最低地址空间的4KBROM/EPROM程序储存器（内部程序储存器），而在8031片内，则无内部程序储存器

4、，必须外部扩展EPROM。MCS-51单片机中64KB内、外程序储存器的地址是统一编排的。8031单片机无内部程序存储器，地址从0000H～FFFFH都是外部程序存储空间。应始终接地，对于内部有ROM的单片机（51、52系列），引脚接高电平，使程序从内部ROM开始执行。当PC值超出内部ROM的容量时，会自动转向外部程序存储器空间。外部程序存储器地址空间为1000H～FFFFH。访问程序存储器使用MOVC指令。程序存储器中的几个特殊地址的使用：地址用途0000H复位操作后的程序入口0003H外部中断0服务程

5、序入口000BH定时器0中断服务程序入口0013H外部中断1服务程序入口001BH定时器1中断服务程序入口0023H串行口中断服务程序入口由于两入口地址之间的存储空间有限，因此在编程时，通常在这些入口地址开始的两三个地址单元中，放入一条转移类指令，已使相应的程序转到指定的程序存储器区域中执行。1.2.2外部数据存储器用于存放随机读写的数据。外部I/O口地址影像区。MCS-51单片机的外部数据存储器和外部I/O口实行统一编址，并使用相同的作选通控制信号，均使用MOVX指令访问。MCS-51单片机最多可扩展6

6、4KB外部数据存储器1.2.3内部数据储存器内部数据存储器是使用最多的地址空间，存放随机读写的数据通用寄存器区堆栈区运算操作数存放区指令（算术运算、逻辑运算、位操作运算等）的操作数只能在此地址空间或功能寄存器地址空间。内部数据存储器的地址分配51系列单片机内部数据存储器地址范围为00～7FH。各区域地址见下表。（1）地址0～1FH的前32个单元称为寄存器区用途：①作通用寄存器R0～R7。②R0与R1可作间址寄存器使用。使用时应注意：32个单元的寄存器区分为四组，使用时只能选其中一组寄存器。寄存器的选组由程

7、序状态字PSW的RS1和RS0位定。RS1RS0选寄存器组000组011组102组113组初始化时或复位时，自动选中0组。一旦选中一组，其它三组只能作为数据存储器使用，而不能作为寄存器使用。设置多组寄存器可以方便保护现场。（2）20H～2FH为位地址区共16个单元，每单元有八个位，每位有一个位地址，共128位，位地址范围为00H～7FH，该区既可位寻址，又可字节寻址。如MOV20H，C(这里C是Cy进位标志位），该指令是将Cy内容送20H位,如果Cy＝1，位20H值为“1”。（3）除选中的寄存组以外的存储

8、器均可以作为通用RAM区。（4）堆栈区8XX51单片机的堆栈设在内部RAM区，深度不大于128字节，初始化时SP指向07H。注：对51基本型单片机只有00H-7FH单元128字节的RAM区。对52增强型的单片机还有80H-FFH组成的高128字节RAM区（共256字节RAM）。1.3特殊功能寄存器MCS-51单片机共有21个字节的特殊功能寄存器用英文缩写SFR（SpecialFuctionRegister）表示。1.用途：A累