单片机知识点整理.docx

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单片机知识点整理

PPT知识点整理：

第1章单片机概述

1、一个完整的计算机系统包括两大部分，即硬件系统和软件系统。

其基本组成如下图所示：

2、计算机的制造技术都是基于科学家冯·诺依曼1946年提出的“程序存储”概念。

这样的计算机称为冯·诺依曼体系结构计算机。

3、冯·诺依曼体系结构的思想可以概括为以下几点：

（1）由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备等五大基本部分组成计算机系统，并规定了这五部分的基本功能。

（2）计算机内部采用二进制来表示数据和指令。

（3）采用存储程序即把编好的程序和原始数据预先存入计算机主存中，使计算机工作时能连续、自动、高速地从存储器中取出一条条指令并执行，从而自动完成预定的任务。

4、典型的冯.诺依曼计算机结构框图

5、哈佛结构单片机：

程序存储器和数据存储器是分开的，并且有各自的寻址机构和寻址方式。

6、计算机的基本工作原理为存储程序和执行指令。

7、计算机的主要性能指标：

（1）字长

（2）运算速度（3）时钟频率（主频）（4）内存容量

8、将组成微型计算机的各功能部件：

中央处理器

存储器

输入设备

输出设备

等制作在一块集成电路芯片中从而构成完整的微型计算机－故称作单晶片微型计算机，

简称单片机（Singlechipmicrocomputer）。

或称微控制器（MCU:

Microcontroller）

9、典型51单片机的内部结构

第二章单片机总体结构与CIP51内核

10、CPU（CentralProcessingUnit）是计算机的核心部件,它由运算器和控制器组成,还包括一些特殊功能寄存器完成计算机的运算和控制功能。

11、运算器相关的寄存器：

ACC—累加器

B—寄存器

TEMP—暂存器

PSW—程序状态字寄存器

12、

CY（PSW.7）进位/借位标志位。

若ACC在运算过程中发生了进位或借位，则CY=1；否则=0。

它也是布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作。

AC（PSW.6）半进位/借位标志位。

F0（PSW.5）可由用户定义的标志位。

OV（PSW.2）溢出标志位。

OV=1时特指累加器在进行带符号数（-128—+127）运算时出错（超出范围）；OV=0时未出错。

P（PSW.0）奇偶标志位。

P=1表示累加器中“1”的个数为奇数

P=0表示累加器中“1”的个数为偶数

CPU随时监视着ACC中的“1”的个数,并反映在PSW中

13、控制器（Controller）主要包括定时和控制逻辑、指令寄存器、译码器、地址指针DPTR和程序计数器PC等。

14、程序计数器PC：

它是16位的按机器周期自动增1计数器

总指向下一条指令所在首地址（当前PC值）

一切分支/跳转/调用/中断/复位等操作的本质就是:

改变PC值

15、指令寄存器IR：

是用来存放当前正在执行的指令。

指令译码器ID：

是对存放在IR中的指令操作码进行解释，产生相应的控制信号。

数据指针DPTR：

是一个16位的寄存器，可以用来寻址外部数据存储空间，也可以寻址外部程序存储空间，寻址范围是64KB。

16、复位电路可以将控制器置于一个预定的状态——复位状态。

在进入复位状态时，将发生以下过程：

CIP-51CPU停止程序执行

特殊功能寄存器（SFR）被初始化为所定义的复位值

外部端口引脚被置于一个已知状态

中断和定时器被禁止

17、端口I/O锁存器的复位值为0xFF（全部为逻辑‘1’），外部I/O引脚处于高电平状态。

复位之后弱上拉被使能。

18、在退出复位状态时：

程序计数器（PC）被复位，PC=0000H;

CIP-51使用内部振荡器作为默认的系统时钟,约为2MHz；

看门狗定时器被使能，用系统时钟的12分频作为其时钟源;

程序从地址0x0000开始执行。

19、上电复位：

在上电期间，器件保持在复位状态，/RST引脚被驱动到低电平，直到VDD上升到超过VRST电平。

从复位开始到退出复位状态要经过一个延时。

掉电复位：

当发生掉电或因电源波动导致VDD降到VRST以下时，电源监视器将/RST引脚驱动为低电平并使CIP-51保持复位状态。

当VDD又回到高于VRST的电平时，CIP-51将退出复位状态。

20、外部复位

外部/RST引脚提供了使用外部电路强制MCU进入复位状态的手段。

在/RST引脚上加一个低电平有效信号将导致MCU进入复位状态。

尽管在内部有弱上拉，但最好能提供一个外部上拉和/或对/RST引脚去耦以防止强噪声引起复位。

从外部复位状态退出后，PINRSF标志（RSTSRC.0）被置‘1’。

21、内部复位

软件强制复位：

向SWRSEF位写1将强制产生一个上电复位。

时钟丢失检测器复位：

时钟丢失检测器实际上是由MCU系统时钟触发的单稳态电路。

如果未收到系统时钟的时间大于100微秒，单稳态电路将超时并产生一个复位。

22、比较器0复位：

比较器0复位是低电平有效：

如果同相端输入电压（CP0+引脚）小于反相端输入电压（CP0-引脚），则MCU被置于复位状态。

操作方法：

向C0RSEF标志（RSTSRC.5）写‘1’可以将比较器0配置为复位源。

应在写C0RSEF之前用CPT0CN.7使能比较器0，以防止通电瞬间在输出端产生抖动，从而产生不希望的复位。

23、看门狗定时器复位：

MCU内部有一个使用系统时钟的可编程看门狗定时器（WDT）。

当看门狗定时器溢出时，WDT将强制CPU进入复位状态。

24、

外部晶体振荡器使用注意：

1．使能外部振荡器

2．等待至少1ms

3．查询XTLVLD=>’1’

4．将系统时钟切换到外部振荡器

OSCXCN=0x77;//外部振荡器，0x67_24MHZ;0x77_12MHZ

DelayMs（100）;//延时等待稳定

while（!

（OSCXCN&0x80））;//等待振荡器稳定

OSCICN=OSCICN|0x08;//选择外部振荡器

25、低端口（P0、P1、P2和P3）既可以按位寻址也可以按字节寻址。

高端口（P4、P5、P6和P7）只能按字节寻址。

所有引脚都耐5V电压，都可以被配置为：

漏极开路或推挽输出方式和弱上拉。

26、

C8051F020的数字资源需要通过4个低端I/O端口才能使用。

每个引脚既可定义为通用的端口I/O（GPIO）引脚，又可以分配给一个数字外设或功能.

交叉开关寄存器被正确配置后，通过将XBARE（XBR2.6）设置为逻辑‘1’来使能交叉开关。

27、每个端口引脚的输出方式都可被配置为漏极开路或推挽方式，缺省状态为漏极开路。

引脚的输出方式由PnMDOUT寄存器中的对应位决定（0为漏极开路）

28、配置端口引脚的输入方式：

通过设置输出方式为“漏极开路”并向端口数据寄存器中的相应位写‘1’将端口引脚配置为数字输入。

29、端口1的引脚可以用作ADC1模拟多路开关的模拟输入。

通过向P1MDIN寄存器中的对应位写‘0’即可将端口引脚配置为模拟输入。

缺省情况下端口引脚为数字输入方式。

注意：

被配置为模拟输入的引脚所对应的P1MDOUT位应被设置为逻辑‘0’（漏极开路方式），对应的端口数据位应被设置为逻辑‘1’（高阻态）。

30、单片机的初始化设置：

看门狗初始化－开启还是禁止、如果开启则喂狗周期为多少；

时钟系统的初始化－确定系统的工作时钟源及频率；

I/O引脚输入输出方式初始化－输入：

模拟还是数字、输出：

推挽还是开漏；

数字外设的配置和交叉开关设置；

第3章存储器组织

31、在物理上有四个存储空间：

片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。

32、从功能寻址上可分为:

程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间和外部数据存储器5大部分。

33、从功能寻址上可分为:

程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间和外部数据存储器5大部分。

34、

35、程序存储器

36、

（寄存器间接寻址）

（直接和间接寻址）

片内数据存储器（内部数据地址空间）

37、

38、

39、

片内RAM中，常常要指定一个专门的区域来存放某些特别的数据,它遵循先进后出和后进先出的原则,这个RAM区叫堆栈。

功用：

1）子程序调用和中断服务时CPU自动将当前PC值压栈保存，返回时自动将PC值弹栈。

2）保护现场/恢复现场

3）数据传输

40、

41、数据出栈时：

取出的数据是最近放进去的一个数据，也就是当前栈顶的数据。

然后SP再自动减1，仍指着栈顶

42、堆栈深度最大可达256字节。

43、

44、

45、外部数据存储器空间有四种工作模式。

可以用EMI0CF寄存器中EMIF模式选择位来配置。

第4章单片机指令系统

46、指令系统：

计算机能够执行的全部操作所对应的指令集合，称为这种计算机的指令系统。

指令的三种属性：

功能、时间和空间。

47、

48、

汇编指令行格式

49、