单片机原理与接口技术期末复习

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1、精选优质文档-倾情为你奉上单片机原理与接口技术期末复习一，MCS-51系列单片机 MCS-51系列单片机分为两大系列，即51子系列与52子系列。 51子系列：基本型，根据片内ROM的配置，对应的芯片为8031、8051、8751、8951 52子系列：增强型，根据片内ROM的配置，对应的芯片为8032、8052、8752、8952 这两大系列单片机的主要硬件特性如下表： 片内ROM型式 ROM 大小 RAM 大小 寻址范围 I/O特性 中断源 数量 无 ROM EPROM 计数器 并行口 8031 8051 8751 4KB 128B 64KB 2*16 4*8 5 80C31 80C51 8

2、7C51 4KB 128B 64KB 2*16 4*8 5 8032 8052 8752 8KB 256B 64KB 3*16 4*8 6 80C32 80C52 87C52 8KB 256B 64KB 3*16 4*8 6 从上表中可以看到，8031、8031、8032、80C32片内是没有ROM的，对应着上表看，我们可以发现，51系列的单片机的RAM大小为128B，52系列的RAM大小为256B，51系列的计数器为两个16位的，52系列的计数器为三个16位计数器。51系列的中断源为5个，52系列的中断源为6个。 二，8051与80C51的区别： 8051单片机与80C51单片机从外形看是完

3、全一样的，其指令系统、引脚信号、总线等完全一致（完全兼容），也就是说在8051下开发的软件完全可以在80C51上应用，反过来，在89C51下开发的软件也可以在8051上应用。这两种单片机是完全可移植的。 8051与80C51单片机的主要差别就在于芯片的制造工艺上。80C51的制造工艺是在8051基础上进行了改进。 8051系列单片机采用的是HMOS工艺：高速度、高密度； 80C51系列单片机采用的是CHMOS工艺：高速度、高密度、低功耗； 也就是说80C51单片机是一种低功耗单片机。 三，总线:指能为多个部件服务的信息传送线，在微机系统中各个部件通过总线相互通信。地址总线（AB）：地址总线是单

4、向的，用于传送地址信息。地址总线的宽度为16位，因此基外部存储器直接寻址64K，16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址（A0A7），P2口直接提供高8位地址（A8A15）。数据总线（DB）：一般为双向，用于CPU与存储器，CPU与外设、或外设与外设之间传送数据信息（包括实际意义的数据和指令码）。数据总线宽度为8位，由P0口提供。控制总线（CB）：是计算机系统中所有控制信号的总称，在控制总线中传送的是控制信息。由P3口的第二功能状态和4根独立的控制总线，RESET、EA、ALE、PSEN组成。 存储器：用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。只读存储

5、器（ROM）：只读存储器在使用时，只能读出而不能写入，断电后ROM中的信息不会丢失。因此一般用来存放一些固定程序，如监控程序、子程序、字库及数据表等。时钟周期：计算机在时钟信号的作用下，以节拍方式工作。因此必须有一个时钟发生电路，输入微处理器的时钟信号的周期称为时钟周期。机器周期：机器完成一个动作所需的时间称为机器周期，一般由一个或一个以上的时钟周期组成。在我们讲述的MCS-51系列单片机中，一个机器周期由12个时钟周期组成。指令周期：执行一条指令（如“MOV A，#34H”，该指令的含义是将立即数34H传送到微处理器内的累加器A中）所需时间称为指令周期，它由一个到数个机器周期组成。指令周期的

6、长短取决于指令的类型，即指令将要进行的操作步聚及复杂程度。 16进制数: 采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F等16个数码，其中A-F相应的十进数为10-15，基数是16。指令: 是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。字节：8位二进制数组成一个字节，在存储器中以字节为单位存储信息。字：2个字节组成一个字。双字：2个字组成一个双字。个字节由 8 个二进制位组成，每个二进制位只有 2 种状态，可表示为 0 或 1 ；MCS51单片机共有5 个中断源：2 个外部中断源， 3 个内部中断源。堆栈段：堆栈段是堆栈所在的主存区域，堆栈段的段地址存放在S

7、S中，堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址，处理器利用SS:SP操作堆栈中的数据。堆栈：堆栈是一个后进先出的主存区域，位于堆栈段中，使用SS段寄存器记录其段地址。它只有一个出入口，即当前栈顶，栈顶是地址较小的一端（低端），它用堆栈指针寄存器SP指定。堆栈有两种以字为单位的基本操作，对应两条基本指令：进栈指令PUSH和出栈指令POP。堆栈是按照“先进后出，后进先出 ”的原则来存取数据的。伪指令：汇编语言程序的语句除指令外还包括伪指令和宏指令，伪指令又称为伪操作，它不象机器指令那样是在程序运行期间由计算机来执行的，它是在汇编程序对源程序汇编期间由汇编程序处理的操作，完成诸如数据定义、分配存储区

8、、指示程序结束等功能。宏指令：宏是源程序中一段有独立功能的程序代码，它只需要在源程序中定义一次，就可以多次调用，调用时只需要用一个宏指令语句就可以了。宏指令是用户自定义的指令，在编程时将多次使用的功能用一条宏指令来代替。子程序：子程序又称为过程，它相当于高级语言中的过程和函数。在一个程序的不同部分，往往要用到类似的程序段，这些程序段的功能和结构形式都相同，只是某些变量的赋值不同，此时就可以把这些程序段写成子程序形式，以便中断：中断是一种使CPU中止正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作，这些引起中断的事件称为中断源，它们可能是来自外设的输入输出请求，也可能是计算机的一些异常事故或其它内部原因。

9、中断处理程序：当中断发生时，处理器中止当前正在运行的程序，而转到处理特殊事件的程序段中去执行，这种处理中断的子程序就是中断处理程序，又称为中断服务程序。中断处理程序的入口地址被安排在中断向量表中。寄存器寻址: 操作数在寄存器中，由指令操作码中的rrr三位的值和PSW中RS1及RS0的状态，选中某个工作寄存器区的某个寄存器，然后进行相应的指令操作。波特率: 即每秒钟传送二进制数的位数， 波特率越高，数据传输的速度越快。D/A转换: 即将二进制数量转换成与其量值成正比的电流信号或电压信号。A/D转换: 即将模拟量转换成相应的数字量，然而送计算机处理。串行方式: 指数据的各位分时传送，只需一条数据线

10、，外加一条公共信号地线和若干条控制信号线。并行方式: 指数据的各位同时传送，每一条数据都需要一条传输线。SFR 特殊功能寄存器区: 8051 把 CPU 中的专用寄存器、并行端口锁存器、串行口与定时器/计数器内的控制寄存器集中安排到一个区域，离散地分布在地址从 80H 到 FFH 范围内，这个区域称为特殊功能寄存器区 SFR。单片机串行通信有单工 通信方式，半双工 通信方式，全双工 通信方式3种。单片机是把CPU 、RAM ，ROM ，定时器/计数器 ，以及I/O接口电路，等部件集成在一块芯片上的微型计算机。单片机共有4 个， 8 位，并行I/O 口组成。8051单片机的存储器主要有程序存储器

11、 和 数据存储器 两大类。四，在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制，有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2、P3，有ROM，用来存放程序，有RAM，用来存放中间结果，此外还有定时/计数器，串行I/O口，中断系统，以及一个内部的时钟电路。1、ACC-是累加器，通常用A表示。这是个什么东西，可不能从名字上理解，它是一个寄存器，而不是一个做加法的东西，为什么给它这么一个名字呢？或许是因为在运算器做运算时其中一个数一定是在ACC中的缘故吧。它的名字特殊，身份也特殊，稍后在中篇中我们将学到指令，可以发现，所有的运算类指令都离不开它。自身带有全零标志Z，若A0则Z1；若A0则z0。该标志常用作程

12、序分枝转移的判断条件。2、B-一个寄存器。在做乘、除法时放乘数或除数，不做乘除法时，随你怎么用。3、PSW-程序状态字。这是一个很重要的东西，里面放了CPU工作时的很多状态，借此，我们可以了解CPU的当前状态，并作出相应的处理。它的各位功能请看下表： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV P 下面我们逐一介绍各位的用途CY：进位标志。8051中的运算器是一种8位的运算器，我们知道，8位运算器只能表示到0-255，如果做加法的话，两数相加可能会超过255，这样最高位就会丢失，造成运算的错误，怎么办？最高位就进到这里来。这样就没事了。有进、借位，C

13、Y1；无进、借位，CY0例：78H+97H（+）AC：辅助进、借位(高半字节与低半字节间的进、借位)。例：57H+3AH（+）F0：用户标志位，由用户（编程人员）决定什么时候用，什么时候不用。RS1、RS0：工作寄存器组选择位。这个我们已知了。0V：溢出标志位。运算结果按补码运算理解。有溢出，OV=1；无溢出，OV0。什么是溢出我们后面的章节会讲到。P：奇偶校验位：它用来表示ALU运算结果中二进制数位“1”的个数的奇偶性。若为奇数，则P=1，否则为0。 运算结果有奇数个1，P1；运算结果有偶数个1，P0。例：某运算结果是78H（），显然1的个数为偶数，所以P=0。4、P0、P1、P2、P3-这

14、个我们已经知道，是四个并行输入/输出口的寄存器。它里面的内容对应着管脚的输出。5、IE-中断充许寄存器按位寻址，地址：A8H B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 EA - ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 8051单片机的振荡器频率为 6 MHz，机器周期是指CPU 完成 一个规定操作 所需的时间。程序存储器的寻址方式有 立即寻址、变址 寻址、相对 寻址。6、指针寄存器（1）程序计数器PC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（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DP

15、TRR0、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。可以用它来访问外部数据存储器中的任一单元，如果不用，也可以作为通用寄存器来用，由我们自已决定如何使用。 分成DPL(低8位)和DPH(高8位)两个寄存器。用来存放16位地址值，以便用间接寻址或变址寻址的方式对片外数据RAM或程序存储器作64K字节范围内的数据操作。7、定时/计数器（1） 定时器方式寄存器：TMOD（2） 定时器控制寄存器：TCON（3） 计数寄存器：TH0、TL0；TH1、TL1。可用于设定计数初值。8052/8032增设专用寄存器（1） 定时器2控制寄存器T

16、2CON；控制、设置工作方式。（2） 计数寄存器：TH2、TL2（3） 定时器2捕获/重装载寄存器：RCAP2H、RCAP2L存放自动重装载到TH2、TL2的数据。五，单片机执行程序的过程 取指令的任务是：根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。一般计算机进行工作时，首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器，然后逐条取出执行。但单片机中的程序一般事先我们都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中。因而一开机即可执行指令。专心-专注-专业