MCS-51单片机复习要点文档格式.doc

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EA=1，寻址从内部ROM；

EA=0，寻址从外部ROM

地址长度：

16位存储器地址空间为64KB

作用：

存放程序及程序运行时所需的常数。

8051单片机6个具有特殊含义的单元是：

0000H——系统复位，PC指向此处；

0003H——外部中断0入口

000BH——T0溢出中断入口

0013H——外中断1入口

001BH——T1溢出中断入口

0023H——串口中断入口

2、内部数据存储器

物理上分为两大区：

00H~7FH即128B内RAM和SFR区。

如图2所示。

7FH

资料缓冲区

堆栈区80字节数据缓冲器用

工作单元

30H

2FH

位地址：

16字节

00H~7FH128可位寻址位

20H

1FH3区

2区

1区32字节4组R0~R7工作寄存器

0区

00H

图2内部数据存储器

二、殊功能寄存器SFR

寻址空间离散分配在：

80H~FFH，

注意PC不在此范围内。

地址末尾为0或8的SFR具有位寻址功能

1、CPU是运算器加控制器

2、算术运算寄存器

（1）累加器A（E0H）

（2）B寄存器：

乘、除法运算用

（3）程序状态字PSW寄存器：

包含程序运行状态信息。

PSWCYACFORS1RS0OV—P

CY（PSW.7）——进位/借位标志；

位累加器。

AC（PSW.6）——辅助进/借位标志；

用于十进制调整。

F0（PSW.5）——用户定义标志位；

软件置位/清零。

OV（PSW.2）——溢出标志；

硬件置位/清零。

P（PSW.0）——奇偶标志；

A中1的个数为奇数P=1；

否则P=0。

RS1、RS0——寄存器区选择控制位。

00：

0区R0~R7

01：

1区R0~R7

10：

2区R0~R7

11：

3区R0~R7

2、指针寄存器

（1）程序计数器PC

PC的内容是指明即将执行的下一条指令的地址，16位，寻址64KB范围，

复位时PC=0000H具有自动加1功能不可寻址即不能通过指令访问。

（2）堆栈指针SP

指明栈顶元素的地址，8位，可软件设置初值，复位时SP=07H

（3）数据指针DPTR

@R0、@R1、@DPTR；

指明访问的数据存储器的单元地址，16位，寻址范围64KB。

DPTR=DPH+DPL，也可单独使用。

没有自动加1功能通过软件INCDPTR内容加1

时序

单片机内的各种操作都是在一系列脉冲控制下进行的，而各脉冲在时间上是有 先后顺序的，这种顺序就称为时序。

执令周期：

即从取指到执行完，所需时间。

不同机器指令周期不一样；

即使相同机器，不同的指令其指令周期也不一样。

机器周期：

机器的基本操作周期。

一个指令周期含若干机器周期（单、双、四周期）

状态周期：

一个机器周期分6个状态周期Si

每个状态周期含两个振荡周期，即相位P1、P2。

振荡周期：

由振荡时钟产生。

振荡周期Tosc=1/fosc

一个机器周期=12个振荡周期=12×

1/fosc。

例如，若fosc=12MHz，则一个机器周期=1μs。

时钟的产生：

通过XTAL1（19）、XTAL（18）。

这两个管脚外部加石英晶体和电容组成振荡器

系统复位

通过给RST管脚加高电平理论上大于两个机器周期，实际大于10ms，系统复后

除了SP=07H,P0、P1、P2、P3为FFH外,所有的寄存器均为00H,PC=0000H,PSW=00H工作寄存器组R0~R7工作在0组。

并行I/O端口

并行I/O端口

四个8位I/O口P0、P1、P2、P3

作为通用I/O使用，是一个准双向口：

“读管脚在输入数据时应先把口置1，使两个FET都截止，引脚处于悬浮状态，可作高阻抗输入”MOVP1.#0FFH

MOVA,P1

读端口数据方式是一种对端口锁存器中数据进行读入的操作方式，CPU读入的这个数据并非端口引脚的数据。

（对端口进行读-修改-写类指令列如CPLP1.0是读端口锁存器而不是管脚）

一、P0口地址80H系统复位后P0=FFH

（1）P0口可作通用I/O口使用，又可作地址/数据总线口；

（2）P0既可按字节寻址，又可按位寻址；

（3）P0作为输入口使用时：

是准双向口；

（4）作通用I/O口输出时：

是开漏输出；

（外部管脚必须接上拉电阻）

（5）作地址/数据总线口时，P0是一真正双向口，分时使用，提供地址线A0~A7由ALE控制信号锁存，数据线D0~D7

二、P1口地址90H地址90H系统复位后P1=FFH

2、特点

（1）无地址/数据口功能

（2）可按字节寻址，也可按位寻址

（3）作I/O输入口时：

是一准双向口，不是开漏输出（无需外接上拉电阻）。

三、P2口地址A0H系统复位后P2=FFH

（1）当P2口作为通用I/O时，是一准双向口。

（2）从P2口输入数据时，先向锁存器写“1”。

（3）可位寻址，也可按字节寻址

（4）可输出地址高8位A8~A15。

四、P3口地址B0H系统复位后P3=FFH

（1）作通用I/O时，是一准双向口，不是开漏输出（无需外接上拉电阻）。

（2）P3口具有第二功能

1、P0口：

地址低8位与数据线分时使用端口，

2、P1口：

按位可编址的输入输出端口，

3、P2口：

地址高8位输出口

4、P3口：

双功能口。

若不用第二功能，也可作通用I/O口。

5、按三总线划分：

地址线：

P0低八位地址，P2高八地址；

数据线：

P0输入输出8位数据；

控制线：

P3口的8位（RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1、WR*、RD*加上PSEN*、ALE、EA组成制总线。

）

中断系统

五个中断源，两个优先级

一、中断请求源（“五源中断”）

五个中断源：

入口地址

外部中断0（/INT0）0003H

T0溢出中断000BH

外部中断1（/INT1）0013H

T1溢出中断001BH

串口中断0023H

有了中断请求，如何通知CPU？

通过中断请求标志位来通知CPU。

外部中断源、定时/计数器的中断请求标志位分布在TCON中；

串口中断标志位分布在SCON中。

TCONTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0

SCONTIRI

中断请求标志位

IE0（INT0）IE1（INT1）TF0（T0）TF1（T1）TI/RI（串口）

TF1——T1的溢出中断标志。

硬件置1，硬件清0（也可软件清0）。

TF0——T0的溢出中断标志。

（同TF1，只是针对T0的）

IE1——外部中断1（/INT1）请求标志。

外部有中断请求时，硬件使IE1置1，硬件清0。

IE0——外部中断0（/INT0）请求标志。

IT1——外部中断1（/INT1）触发类型控制位。

IT1=0，低电平触发。

IT1=1，下降沿触发。

IT0——外中断0（/INT0）触发类型控制位，用法同IT1。

外部中断INT0、INT1触发方式有电平触发和跳变触发

TI——串口发送中断标志位。

发送完数据，硬件使TI置1，软件清0（CLRTI）

RI——串行口接收中断标志位。

硬件置1，软件清0。

二、中断控制（两级管理）

1、中断屏蔽

在中断源与CPU之间有一级控制，类似开关，其中第一级为一个总开关，

第二级为五个分开关，由IE控制。

IEEAESET1EX1ET0EX0

EA——总控制位

ES——串口控制位若为“1”，允许（开关接通）

ET1——T1中断控制位若为“0”，不允许（开关断开）

EX1——/INT1控制位例如，SETBEA

ET0——T0中断控制位CLRIE.7

EX0——/INT0控制位

2、中断优先级

为什么要有中断优先级？

CPU按中断申请时间先后顺序响应中断，同一时间只能响应一个中断请求。

若同时来了两个或两个以上中断请求CPU响应高级别中断。

为此将5个中断源分成高级、低级两个级别，高级优先，由IP控制。

同时同级的中断源申请中断CPU按优先顺序响应中断。

IPPSPT1PX1PT0PX0

以上各位与IE的低五位相对应，为“1”时为高级。

初始化编程时，由软件确定。

例如，SETBPT0或SETBIP.1

CLRPX0等。

同一级中的5个中断源的优先顺序是：

（注意是同级）

/INT0中断高

T0中断厂家出厂时已固化好顺序

/INT1中断——事先约定

T1中断

串口中断低

中断嵌套同级或低级中断不能打断正在响应的中断的服务程序，高级中断能够打断低级中断服务程序而形成中断嵌套

定时/计数器

定时/计数器两个定时器/计数器T0、T1四种工作方式

中断方式定时器程序初始化主要部分如下

MOVTMOD,#DATA；

设置定时器工作方式

MOVTH0（TH1），#DATA；

给定时器计数器装入初值

MOVTL0（TL1），#DATA

SETBEA；

开中断

SETBET0（ET1）；

SETBTR0（TR1）；

启动定时器计数器

一、定时/计数器的结构

T0、T1均为16位加1计数器。

计数值高八位

计数值低八位

TH0TH1

TL0TL1

工作方式

控制字

TMOD

工作方式TCON

1、工作方式控制寄存器TMOD

T1T0

TMODGATEC//TM1M0GATEC//TM1M0

GATE——门控位。

GATE=0软件启动，仅由软件置TR0（TR1）为1启动定时器/计数器；

置0停止定时/计数

GATE=1硬件启动，软件置TR0（TR1）为1后.INT0管脚或/INT1管脚高电平启动定时器/计数器。

C//T——外部计数器/定时器方式选择位

C//T=0定时方式；

C//T=1计数方式。

M1M2——工作模式选择位。

M1M0模式说明

00013位定时/计数器八位TH（7~0）+低五位TL（4~0）

01116位定时/计数器TH（7~0）+TL（7~0）

1028位计数初值自动重装TL（7~0）TH（7~0）

113T0工作在两个8位定时/计数。

运行，而T1只能工作方式2，

TCONTR1TR0

TR0——定时/计数器0运行控制位。

软件置位，软件复位。

与GATE有关，分两种情况：

GATE=0时，若TR0=1，开启T0计数工作；

若TR0=0，停止T0计数。

GATE=1 时，若TR0=1且/INT0=1时，开启T0计数；

若TR0=1但/INT0=0，则不能开启T0计数。

若TR0=0，停止T0计数。

TR1——定时/计数器1运行控制位。

用法与TR0类似。

C//T=0——定时

C//T=1——对外计数。

定时：

fosc/12=1/（12/fosc）=1/Tcy

等间隔，次数已定，时间确定

Tcy即对机器周期进行计数。

左图定时时间为n×

Tcy。

n

计数：

脉冲不等间隔。

外部管脚输入（T0P3.4、T1P3.5）每个下降沿计数一次

确认一次负跳变需两个机器周期，（要求计数脉冲的高、低

电平要大于一个机器周期）所以，计数频率最高为fosc/24。

定时器初值计算

计数脉冲的个数N=t（定时时间）/Tcy（机器周期

计数初值X=M（定时计数器的模）-N

方式0X=213-N=8192-N

方式1X=216-N=65536-N

方式2X=28-N=256-N

推荐工作方式1和方式2

例1、设计一个P1.0能产生t=1ms的周期信号发生器，主频试编程。

解：

选T0；

C//T=0，GATE=0定时时间0.5ms

N=t/Tcy=t/（12×

（1/fosc））=500

所以，X=M－500，问：

M取多少？

模式0、模式1均可，取模式1，M=216

X=65536-500=65036=FE0CH

TH00FEH

TL00CH

程序：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPINSE1

ORG1000H

MAIN：

MOVSP，#60H

MOVTL0，#0CH

MOVTH0，#0FEH

MOVTMOD，#01H

SETBTR0；

SETBET0；

SETBEA

SJMP＄

INSE1：

MOVTL0，#0CH

MOVTH0，#0F0H

CPLP10

RETI

单片机串行接口

8051单片机有一个异步全双工串行通讯口通过RXD（P3.0）接收，通过TXD（P3.1）发送，（串行通信有单工、半双工、全双工），8051单片机串行口有4种工作方式。

异步通信一帧数据的格式如下

空闲位起始位5~8位数据奇偶校验位停止位空闲位

3、串行通信方向

AB

发单工收

发半双工发

收收

A全双工B

发收

收发

4、波特率

即串行通信速率。

b/s、bps

举例、设有一帧信息，1个起始位、8个数据位、1个停止位，传输速率为

240个字符。

求波特率。

（1＋8＋1）×

240=2400b/s=2400波特。

5、串行通信接口

发送：

CPU通过指令MOVSBUF,A来启动发送发送一帧数据完毕后TI置1，通过查询方式查询到TI=1或中断方式可以继续发送下一帧数据，并软件复位TI=0（CLRTI）

D7D6D5D4D3D2D1D0发送数据寄存器

SBUF（99H）

1D7D6D5D4D3D2D1D00发送数据

发送时钟

接收：

必须置位寄存器SCON,REN位为1才能启动串口接收数据，当接收一帧数据后，RI置1，CPU通过查询RI=1或中断方式，通过指令MOVA.SBUF来取走接收的数据，并软件复位RI=0（CLRRI）

接收时钟

0D0D1D2D3D4D5D6D71接收数据

D0D1D2D3D4D5D6D7接收数据寄存器

SBUF（99H）

CPU

二、MCS-51机串行接口

单片机内有：

通用异步接收/发送器UART

全双工，4种工作方式，波特率可编程设置，可中断。

1、串口的组成

从编程角度讲来看主要由以下寄存器组成。