单片机原理及应用第3章 80C51系列单片机的硬件基础知识--2版
第3章80C51系列单片机的硬件基础知识
(3) P2口（21脚～28脚）：P2口的8条引脚也有两种不同的 功能： 1) 准双向输入／输出接口，每一位也可独立控制。
2) 在接有片外存储器或扩展I／O接口时，P2口作为高8位地
址总线。
引脚
第二功能
说 明
P3.0
RXD
串行口输入
外部中断0输入，低电平
(4) P3口（10 脚～17脚）： 8条引脚也有两种不同的功能： P3.1 TXD P3口的 串行口输出
STC
Winbond(华邦) W78C54，W78C58，W78E54，W78C58等 Intel(英特尔) i87C54，i87C58，i87L54，i87C51FB，i87C51FC
Siemens(西门子) C501-1R，C501-1E，C513A-H，C503-1R，C504-2R
3.1.3 80C51系列单片机的选择依据
3.1.1 MCS-51系列单片机
1980年美国INTEL公司推出了高性能的8位单片机： MCS-51系列单片机。 系列单片机是指同一厂家生产的具有相同系统结构 的多种型号的单片机。 MCS-51系列单片机又可分为51和52两个子系列。
各个子系列所含有的芯片型号及其硬件资源的区别如表3-1所示。
MCS-51系列 型号 8031 片内ROM 无 4KB掩膜ROM 4KB EPROM 无 8KB掩膜ROM 片内 RAM 128B 128B 128B 256B 256B 定时器/计数 中断源数量 器 2×16位 2×16位 2×16位 3×16位 3×16位 5 5 5 6 6
PDIP (T2)P1.0 (T2EX)P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST (RXD)P3.0 (TXD)P3.1 1 40 39 38 37 36 35 VCC P0.0(AD0) P0.1(AD1) P0.2(AD2) P0.3(AD3) P0.4(AD4) P0.5(AD5) P0.6(AD6) P0.7(AD7) EA/VPP ALE/PROG PSEN P0.4(AD4) P0.5(AD5) P2.7 P0.6(AD6) P2.6 P0.7(AD7) EA/VPP P2.5 NC P2.4 ALE/PROG PSEN P2.3 P2.7 P2.6 P2.2 P2.5 P2.1 P2.0
第3章80C51系列单片机的硬件基础知识
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图3-8 80C51单片机对外三总线构成
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四个I/O端口P0、P1、P2、P3的作用总结： P2口负责输出高8位地址， P0口以分时方式承担输出低8位地址信息和数据输入/输出的 双重任务。 P3口则作为和外设沟通的控制线， P1口可随意用作I/O口。 51系列单片机的对外三总线总结： AB(地址总线)： P2口负责高8位地址， P0口输出低8位地址。 DB(地址总线)： P0口作为8位数据输入/输出口。 CB(地址总线)： P3口作为和外设沟通的控制线。
各个子系列所含有的芯片型号及其硬件资源的区别如表3-1所示。
片内 RAM 128B 128B 128B 256B 256B 定时器/计数 中断源数量 器 2×16位 2×16位 2×16位 3×16位 3×16位 5 5 5 6 6
MCS-51系列
型号 8031
片内ROM 无 4KB掩膜ROM 4KB EPROM 无 8KB掩膜ROM
51子序列 (基本型)
8051 8751 8032 8052
52子序列 (增强型)
在不同型号的MCS-51系列单片机中，除片内存储器(ROM、RAM) 容量与种类、定时器/计数器的个数、中断源的数量有所不同外， 指令系统和芯片引脚是完全兼容的。
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80C51单片机引脚主要分为主电源引脚、外接晶体 引脚 、输入／输出引脚与控制引脚四类，以PDIP 封装的单片机为例，引脚介绍如下： 1. 主电源引脚(2条) 2. 外接晶体引脚(2条) 3. 输入/输出（I/O）引脚(32条) 4. 控制引脚(4条)
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3. 并行输入/输出端口(I/O口)
80C51片内有4个8位的I/O接口：P0、P1、P2和P3，每个I/O接 口内部都有一个8位锁存器和一个8位驱动器，既可用作输出 口，也可用作输入口。 80C51单片机没有专门的I/O口操作指令，而是把I/O口当作寄 存器使用，通过传送指令实现数据的输入和输出操作。
单片机原理及应用复习内容
单片机原理及应用复习内容单片机原理及应用复习内容第1章复习内容1. 微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
2. AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“S”的含义是什么？答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash 存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。
3. 单片机可分为商用、工业用、汽车用以及军用产品，它们的使用温度范围各为多少？答：商用：温度范围为0～+70℃；工业用：温度范围为-40～+85℃；汽车用：温度范围为-40～+125℃；军用：温度范围为-55～+150℃。
4. 解释什么是单片机的在系统编程（ISP）与在线应用编程（IAP）。
答：单片机的在系统编程ISP（In System Program），也称在线编程，只需一条与PC机USB口或串口相连的ISP下载线，就可把仿真调试通过的程序代码从PC机在线写入单片机的Flash存储器内，省去了编程器。
在线应用编程（IAP）就是可将单片机的闪存内的应用程序在线修改升级。
5. 什么是“嵌入式系统”? 系统中嵌入了单片机作为控制器，是否可称其为“嵌入式系统”?答：广义上讲，凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为“嵌入式系统”。
但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统，称为“嵌入式系统”。
目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。
目前人们所说的“嵌入式系统”，多指后者。
6. 嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点？它们的应用领域有何不同？答：单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。
经典：2-80C51单片机的基本结构和工作原理
8751是将8051片内的ROM换成EPROM
89C51则换成4KB的闪速EEPROM
89S51结构同89C51，4KB的闪速EEPROM可在线编程
增强型52、54、58系列的存储容量为普通型分别为
8KB、16KB、64KB
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②数据存储器（RAM）
数据存储存放程序运行中所需要的常数和变量。51 系列内部RAM容量为128B，52系列为256B。
需要注意的是，在80C51单片机，还有一部分可以不 经过累加器A的传送指令，如：寄存器直接寻址单元之间； 直接寻址单元与间接寻址单元之间；寄存器、直接寻址单 元、间接寻址单元与立即数之间的传送指令。其目的是加 快传送速度，减少累加器A的堵塞现象。
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③ B寄存器
B寄存器为8位寄存器，主要用于乘除指令中。乘法 中，ALU的两个输入分别为A、B，运算结果存放在AB寄 存器对中。A中存放积的低8位，B中存放积的高8位。除 法中，A中存放被除数，B中放入除数，商数存放于A，余 数存放于B。当然B寄存器也可作为一个普通的内部RAM 单元使用。
1
0
寄存器2组（10H～17H）
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寄存器3组（18H～1FH）
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d. PSW.5（F0，用户标志位）
该位为用户定义的状态标记，用户根据需要用软件 对其置位或清零，也可以用软件测试F0的状态来实现分支 转移。
Байду номын сангаасe. PSW.6（AC，辅助进位标志位）
进行加法或减法操作时，当发生低四位向高四位进 位或借位时，AC由硬件置位，否则AC位被清“0”。在进 行十进制调整指令时，将借助AC状态进行判断。
④程序状态字
程序状态字PSW（Program Status Word）是一个逐位 定义的8位标志寄存器，它保存指令执行结果的特征信息， 以供程序查询和判别。其各位的定义如下：
80c51单片机定时器计数器工作原理
80c51单片机定时器计数器工作原理80C51单片机是一种常用的微控制器，其定时器/计数器（Timer/Counter）是实现定时和计数功能的重要组件。
以下简要介绍80C51单片机定时器/计数器的工作原理：1. 结构：定时器/计数器由一个16位的加法器构成，可以自动加0xFFFF（即65535）。
定时器/计数器的输入时钟可以来自系统时钟或外部时钟源。
2. 工作模式：定时模式：当定时器/计数器的输入时钟源驱动加法器不断计数时，可以在达到一定时间后产生中断或产生其他操作。
计数模式：当外部事件（如电平变化）发生时，定时器/计数器的输入引脚可以接收信号，使加法器产生一个增量，从而计数外部事件发生的次数。
3. 定时常数：在定时模式下，定时常数（即定时时间）由预分频器和定时器/计数器的初值共同决定。
例如，如果预分频器设置为1，定时器/计数器的初值为X，那么实际的定时时间 = (65535 - X) 预分频系数输入时钟周期。
在计数模式下，定时常数由外部事件发生的时间间隔决定。
4. 溢出和中断：当加法器达到65535（即0xFFFF）时，会产生溢出，并触发中断或其他操作。
中断处理程序可以用于执行特定的任务或重置定时器/计数器的值。
5. 控制寄存器：定时器/计数器的操作可以通过设置相关的控制寄存器来控制，如启动/停止定时器、设置预分频系数等。
6. 应用：定时器/计数器在许多应用中都很有用，如时间延迟、频率测量、事件计数等。
为了充分利用80C51单片机的定时器/计数器功能，通常需要根据实际应用需求配置和控制相应的寄存器，并编写适当的软件来处理定时器和计数器的操作。
单片机原理及应用_第二版课后习题完整答案
第一章习题1.什么是单片机？单片机和通用微机相比有何特点？答：单片机又称为单片微计算机，它的结构特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的定义。
与通用的微型计算机相比，单片机体积小巧，可以嵌入到应用系统中作为指挥决策中心，是应用系统实现智能化。
2.单片机的发展有哪几个阶段？8位单片机会不会过时，为什么？答：单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
然而，由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机，因此各大公司纷纷推出高性能、大容量、多功能的新型8位单片机。
目前，单片机正朝着高性能和多品种发展，但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要，可以肯定，以MCS-51系列为主的8位单片机，在当前及以后的相当一段时间内仍将占据单片机应用的主导地位。
3.举例说明单片机的主要应用领域。
答：单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：智能仪器单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
第3章 80C51系列单片机指令系统
变址寻址示图
内部ROM 内部RAM
3AH 0046H 65H
操作数
寄存器
目的地
3AH 0046H
A
DPTR PC
基址寄存器 0012H
变址寄存器 34H
MOVC A, @A+DPTR
• 6．位寻址方式
•
80C51具有位处理功能，可以对数据位进行操作。 位寻址指令中应直接使用位地址，它属于直接寻址方式， 因此与直接寻址执行过程基本相同，但参与操作的数据 是1位，而不是8位。
指令一般由两部分组成，即操作码（表示指令的操作功能）和 操作数（参加操作的数据或数据地址）。 •由于计算机只能识别二进制数，所以计算机的指令均由二进制 代码组成。为了阅读和书写方便，常把它写成十六进制形式， 通常称这样的指令为机器指令。
• 机器语言级指令格式： • 1、单字节指令：对于单字节指令有两种情况：一种是 操作码、操作数均包含在这一个字节之内；另一种情况 是只有操作码无操作数；格式为： • 操作码 • 如：“MOV A，R0”所对应的机器语言指令为“E8H”。 • 2、双字节指令：对于双字节指令，均为一个字节是操 作码，一个字节是操作数；格式为： • 操作码 操作数 • 如：“MOV A，20H”所对应的机器语言指令为“E520H”。 • 3、三字节指令：对于三字节指令，一般是一个字节为 操作码，二个字节为操作数；格式为： • 操作码 第一操作数 第二操作数 • 如：“MOV 20H，#46H”所对应的机器语言指令为 “E52046H”。（）
• 为了便于记忆和使用，制造厂家对指令系统的每一条指令都 给出了助记符。助记符是根据机器指令不同的功能和操作对 象来描述指令的符号。由于助记符是用英文缩写来描述指令 的特征，因此它不但便于记忆，也便于理解和分类。这种用 助记符形式来表示的机器指令称为汇编语言指令。计算机的 指令一般用汇编语言指令来表示。 • 80C51汇编语言指令格式如下： • [标号：] 操作码 [目的操作数]
单片机原理及应用总结
单片机原理及应用第一章绪论1.什么叫单片机？其主要特点有哪些？在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
特点：控制性能和可靠性高、体积小、价格低、易于产品化、具有良好的性价比。
第二章80C51的结构和原理1.80C51的基本结构a.CPU系统●8位CPU，含布尔处理器；●时钟电路；●总线控制逻辑。
b.存储器系统●4K字节的程序存储器（ROM/EPROM/FLASH，可外扩至64KB）；●128字节的数据存储器（RAM，可外扩至64KB）；●特殊功能寄存器SFR。
c.I/O口和其他功能单元●4个并行I/O口；●2个16位定时/计数器；●1个全双工异步串行口；●中断系统（5个中断源，2个优先级）2.80C51的应用模式a.总线型单片机应用模式◆总线型应用的“三总线”模式；◆非总线型应用的“多I/O”模式3.80C51单片机的封装和引脚a.总线型DIP40引脚封装●RST/V PO：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；●ALE/PROG：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚；●EA/V PP：内外存储器选择引脚/片内EPROM编程电压输入引脚；●PSEN：外部程序存储器选通信号输出引脚b.非总线型DIP20封装的引脚●RST：复位信号输入引脚4.80C51的片内存储器增强型单片机片内数据存储器为256字节，地址范围是00H~FFH。
低128字节的配情况与基本型单片机相同。
高128字节一般为RAM，仅能采用寄存器间接寻址方式询问。
注意：与该地址范围重叠的特殊功能寄存器SFR 空间采用直接寻址方式询问。
5.80C51的时钟信号晶振周期为最小的时序单位。
一个时钟周期包含2个晶振周期。
晶振信号12分频后形成机器周期。
即一个机器周期包含12个晶振周期或6个时钟周期。
6.80C51单片机的复位定义：复位是使单片机或系统中的其他部件处于某种确定的初始状态。
单片机原理及应用第二版课后习题答案
《单片机原理及应用》习题答案第一章基础知识1．微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
2. 将下列十进制数分别转换成为二进制数，十六进制数和BCD码数的形式： 100，64，78，80解：1）100=1100100B=64H=0001 0000 0000BCD；2）64=1000000B=40H=0110 0100BCD；3）78=1001110B=4EH=0111 1000BCD。
3. 写出下列十六进制无符号数对应的十进制数和二进制：0D5H，64H，2CH，4FEH2) 64H=100=1100100B；3) 2CH=44=101100B；4) 4FEH=1278=10011111110B。
4. 写出下列十进制数对应的二进制原码、反码和补码：+35，+50，-10，-20解：1）＋35＝（23H）原=（23H）反=（23H）补；2）＋50＝（32H）原=（32H）反=（32H）补；3）－10＝（8AH）原＝（0F5H）反＝（0F6H）补；4）－20＝（94H）原＝（0EBH）反＝（0ECH）补；解：1）0D5H=213=11010101B；5. 根据给定的原码、反码、补码求真值。
1） (0CBH)原=(-75)真值；2）（8BH)反=(-116)真值；3）（9BH)补=(-101)真值；4）（6BH)补=(+107)真值；解：1） (0CBH)原=(-75)真值；2）（8BH)反=(-116)真值；3）（9BH)补=(-101)真值；4）（6BH)补=(+107)真值；6. 试分别判断下列各组数据大小？1）A=0.011B2）A=1001B B=0.011-1-2 C=0.011H -3B=1001 C=1001H 解：1）A=0.011B=0×2+1×2+1×2=0.25+0.125=0.375；B=0.011C=0.011H=0×16-1+1×16-2+1×16-3=0.004150390625所以：A>B>C2）A=1001B=9；B=1001；C=1001H=4097所以：A<B<C7.先将下列各组数据转换为补码表示的带符号数，然后用进行补码运算，再将结果还原成原码，并写出对应的十进制数检验结果是否正确。
[计算机硬件及网络]第3章-80C51单片机的存储器结构
![[计算机硬件及网络]第3章-80C51单片机的存储器结构](https://img.taocdn.com/s3/m/f3c2bb685627a5e9856a561252d380eb629423b7.png)
般用于存放的是外部数据存储器和程序存储器的地 址（外部数据存储器的地址也是16位）。存储器结 构见图3-7所示。
图3-7 外部数据存储器结构
FFFFH
外部数据 储存器64K (SRAM）
0000H
3.3.3 特殊功能寄存器（SFR）
80C51系列单片机内的锁存器、定时器、 串行口、数据缓冲器及各种控制寄存器、状 态寄存器都以特殊功能寄存器（SFR）的形 式出现，它们离散地分布在高128位片内 RAM 80H~FFH中。51子系列共有18个特殊 功能寄存器，占用21个单元，其余107个单 元用户不好使用（AT89C51)。
★ 这32个单元可以使用“直接寻址” 方 式，也可使用“寄存器寻址”方式来进行访 问。
★ 4组中的R0和R1除了“直接寻址”和 “寄存器寻址”外，还可采用“寄存器间接 寻址”方式来访问。
（2） 位寻址区（20H~2FH）
这16个RAM 单元具有双重功能。它们既 可以像普通RAM 单元一样按字节存取，即 “直接寻址（direct）”也可以对每个RAM 单元中的任何一个二进制位单独存取，这就 是位寻址(bit)，80C51单片机为这些区域专 门设置了位处理器（一个1位的CPU），用于 这些空间的访问，如图3-6所示。
在指令系统中对于这些空间的访问有以下方法：
● 可以采用“直接寻址”的方式去访问这16个单元； 如：MOV A , 20H （MOV A , direct）
● 也可以采用“位寻址（bit）”的方式去访问这128个二进 制位。
如：MOV C , 00H （MOV C , bit） 该指令就是把00H中的一个二进制数送到C中。 指令中“bit”，指的就是位地址“00H~7FH”。
单片机原理与接口技术第3章80C51系列单片机指令系统
寻址方式与相应的存储器空间
寻址方式 立即寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 变址寻址 相对寻址 位寻址 程序存储器ROM 片内RAM低128字节，特殊功能寄存器SFR，程序存储器ROM 工作寄存器R0～R7，A，AB，DPTR，Cy 片内RAM低128字节（@R0、@R1、SP），片外RAM（@R0、 @R1、@DPTR） 程序存储器（@A+PC，@A+DPTR） 程序存储器当前PC−128 B～+127 B（字节）范围（PC+rel） 片内RAM的20H～2FH字节地址中的所有位和SFR中字节地址 能被8整除单元的位 存储器空间
6．相对寻址
相对寻址一般用于相对转移指令，程序转移目的地址=当 前PC值+相对偏移量rel。rel是一个带符号的8位二进制数， 用补码表示，其范围为−128B～+127B。
图3-5 SJMP 08H 相对寻址示意图
7．位寻址
位寻址是对内RAM和特殊功能寄存器中的可寻址位进行操作的寻址方式。 位寻址区包括专门安排在内部RAM中的两个区域，一是内部RAM的位寻 址区，地址范围是20H～2FH，共16个RAM单元，位地址为00H～7FH；二是 特殊功能寄存器SFR中有11个寄存器可以位寻址。
[注释]
1．标号：指令的符号地址 （1）标号不属于指令的必需部分，一般用于一段功能 程序的识别标记或控制转移地址。 （2）指令前的标号代表该指令的地址，是用符号表示 的地址。
一般用英文字母和数字组成，但不能用指令助记符、伪指令、特殊功能 寄存器名、位定义名和80C51在指令系统中用的符号“#”、“@”等，长度 以2～6个字符为宜，第一个字符必须是英文字母。
第三章 80C51系列单片机指令系统
第3章 80C51单片机的寻址方式和指令系统
(2)算术运算类指令(24条)；
(3)逻辑运算及移位类指令(24条)； (4)控制转移类指令(17条)； (5)位操作类指令(17条)。
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本节内容
3.1.1 汇编语言指令格式 3.1.2 机器码的三种格式 3.1.3 指令中常用符号说明
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3.1.1 汇编语言指令格式
3.4.1 加法指令 3.4.2 减法指令 3.4.3 乘、除法指令
3.5 逻辑运算及移位类指令(24条)
3.5.1 逻辑与运算指令 3.5.2 逻辑或运算指令
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第2章:80C51系列单片机基本结构及原理
3.5.3 逻辑异或运算指令 3.5.4 累加器清零、取反指令 3.5.5 循环移位指令
目录
3.6 控制转移类指令（17条）
解：指令执行过程如图3-3，结果：（A）= 60H 。 指令在ROM中的机器码为E8H，指令对应的机器码是：E8H=1110 1000B，二进 制的后三位000就是隐含的R0寄存器的编码，如果是R7其编码为111。 由于寄存器在CPU内部，所以采用寄存器寻址可以获得较高的运算速度。
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32
能实现这种寻址方式的寄存器有： （1）工作寄存器 R0～R7 (4组工作寄存器均可) （2）累加器A (注：使用A为寄存器寻址，使用ACC为直接寻址) （3）寄存器B (注：以AB寄存器对的形式出现时为寄存器寻址，单独出现
一条完整的汇编语言指令通常由标号、操作码、操作数 （一般包括目的操作数和源操作数)及指令的注释构成。 指令格式： [标号:] <操作码> [操作数] [，操作数][；注释]
说明：
①在一条指令中，方括号中的内容可有可无，尖括号中的内容 必须有。
单片机原理及应用考试复习知识点
单片机原理及应用考试复习知识点第1章计算机基础知识考试知识点：1、各种进制之间的转换1各种进制转换为十进制数方法：各位按权展开相加即可;2十进制数转换为各种进制方法：整数部分采用“除基取余法”,小数部分采用“乘基取整法”;3二进制数与十六进制数之间的相互转换方法：每四位二进制转换为一位十六进制数;2、带符号数的三种表示方法1原码：机器数的原始表示,最高位为符号位0‘+’1‘-’,其余各位为数值位;2反码：正数的反码与原码相同;负数的反码把原码的最高位不变,其余各位求反;3补码：正数的补码与原码相同;负数的补码为反码加1;原码、反码的表示范围：-127～+127,补码的表示范围：-128～+127;3、计算机中使用的编码1BCD码：每4位二进制数对应1位十进制数;2ASCII码：7位二进制数表示字符;0～9的ASCII码30H～39H,A的ASCII码41H,a的ASCII码61H;第2章 80C51单片机的硬件结构考试知识点：1、80C51单片机的内部逻辑结构单片机是把CPU、存储器、输入输出接口、定时/计数器和时钟电路集成到一块芯片上的微型计算机,主要由以下几个部分组成;1中央处理器CPU包括运算器和控制器;运算电路以ALU为核心,完成算术运算和逻辑运算,运算结果存放于ACC中,运算结果的特征存放于PSW中;控制电路是单片机的指挥控制部件,保证单片机各部分能自动而协调地工作;程序计数器PC是一个16位寄存器,PC的内容为将要执行的下一条指令地址,具有自动加1功能,以实现程序的顺序执行;2存储器分类：随机存取存储器RAM：能读能写,信息在关机后消失;可分为静态RAMSRAM和动态RAMDRAM两种;只读存储器：信息在关机后不会消失;掩膜ROM：信息在出厂时由厂家一次性写入;可编程PROM：信息由用户一次性写入;可擦除可编程EPROM：写入后的内容可由紫外线照射擦除;电可擦除可编程EEPROM：可用电信号进行清除和改写;存储容量：存储容量指存储器可以容纳的二进制信息量,M位地址总线、N位数据总线的存储器容量为2M×N位;80C51单片机的存储器有内部RAM128B,高128B为专用寄存器、外部RAM64KB、内部ROM4KB掩膜ROM、外部ROM64KB;3输入输出接口4个8位并行I/O口P0、P1、P2、P34其它资源一个全双工串行口、5个中断源、2个16位的定时/计数器、时钟电路;2、80C51单片机的信号引脚1电源部分：VCC接+5V、VSS接地;2时钟电路部分：XTAL1和XTAL2接晶振;1个机器周期=6个状态=12个拍节6MHZ的晶体机器周期2us,12MHZ的晶体机器周期1us;3I/O口部分：P0——8位数据总线/地址总线低8位、P1——用户口、P2——地址高8位、P3——第二功能;4控制部分：地址锁存控制信号ALE,用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存地起来;外部程序存储器读选通信号PSEN,低电平有效,以实现外部ROM单元的读操作;访问程序存储器控制信号EA,低电平时只读外部ROM,高电平时先读内部ROM,再读外部ROM;复位信号RST,当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效;复位值：PC=0000H,SP=07H,P0=0FFH;3、内部RAM的基本结构与功能80C51的内部数据存储器低128单元区,称为内部RAM,地址为00～7FH;1寄存器区00～1FH共分为4组,组号依次为0、1、2、3,每组有8个寄存器,在组中按R7~R0编号;由PSW中RS1、RS0位的状态组合来决定哪一组;2位寻址区20H～2FH可对单元中的每一位进行位操作,16个字节单元共128个可寻址位,位地址为00～7FH;位起始地址D0=字节地址-20H83用户RAM区30H～7FH堆栈、缓冲区堆栈是在内部RAM中开辟的,最大特点就是“后进先出”的数据操作原则;两项功能：保护断点和保护现场;两种操作：进栈和出栈;SP堆栈指针,它的内容就是堆栈栈顶单元的地址;4、专用寄存器内部数据存储器高128单元1累加器AACC2寄存器B3程序状态字PSWCY——进位标志位,最高位的进位或借位;AC——半进位标志位,低4位向高4位的进位或借位;OV——溢出标志位,同符号数相加,结果为异符号,有溢出；异符号数相减,结果和减数符号相同,有溢出;P——A中1的个数,奇数个P=1,偶数个P=0;4数据指针DPTR：80C51中惟一一个供用户使用的16位寄存器;高8位DPH,低8位DPL;第3章 80C51单片机指令系统考试知识点：1、寻址方式1立即寻址data,data16例：MOV A,00H2直接寻址direct内部RAM：00～7FH、特殊功能寄存器例：MOV A,00H 3寄存器寻址A、B、Rn、DPTR4寄存器间接寻址Ri、DPTR例：MOVX A,DPTR5变址寻址A+DPTR,A+PC例：MOVC A,A+DPTR6位寻址bit20～2FH：00～7FH、特殊功能寄存器例：MOV C,00H7相对寻址rel例：JZ rel2、数据传送类指令1内部RAM数据传送指令MOV 目的,源；目的→源交换指令：XCH A,direct/Rn/Ri；A和源交换XCHD A,Ri；只换低4位SWAP A；A的高低4位交换注意：A作目的操作数会影响P;PUSH directPOP direct2外部RAM数据传送指令MOVX A,Ri/DPTR；外部地址内容→AMOVXRi/DPTR,A；A→外部地址内容3ROM数据传送指令MOVC A,A+DPTR/A+PC；查表指令3、算术运算指令1加法指令ADD/ADDC A,data/ direct/ Rn/Ri；会影响CY、AC、OV、P INC A/ direct/ Rn/Ri/DPTR；加1,PDA A；十进制调整,大于9加62减法指令SUBB A,data/ direct/ Rn/Ri；会影响CY、AC、OV、PDEC A/ direct/ Rn/Ri；减13乘除指令MUL AB；AB→BA,会影响CY=0,OV,PDIV AB；A/B的商→A,余数→B4、逻辑运算及移动指令1逻辑运算指令ANL/ORL/XRL A,data/ direct/ Rn/RiANL/ORL/XRL direct,A/data与→清0,或→置1,异或→取反CLR/CPL A；清0和取反2移位指令RL/RR/RLC/RRC A注意：每左移一位相当于乘2,每右移一位相当于除2,带进位的移会影响CY和P;5、控制转移类指令1无条件转移指令LJMP addr16；addr16→PC,64KBAJMP addr11；PC+2→PC,addr11→PC10～0,2KBSJMP rel；PC+2+rel→PC,256BJMP A+DPTR；A+DPTR→PC,64KB2条件转移指令累加器A判0转移指令JZ rel；A为0JNZ rel；A不为0比较不相等转移指令CJNE A/Rn/Ri,data,relCJNE A,direct,rel注意：第一操作数和第二操作数不相等,程序转移,若第一大于第二,CY=0,第一小于第二,CY=1;第一操作数和第二操作数相等,程序顺序执行,CY=0;减1不为0转移指令DJNZ Rn/direct,rel；Rn/direct-1不为0,程序转移;3调用和返回指令LCALL addr16；PC+3→PC,先入低8位,再入高8位,addr16→PCACALL addr11；PC+2→PC,先入低8位,再入高8位,addr11→PC10～0 RET；先出高8位,再出低8位6、位操作类指令1位传送指令MOV C,bitMOV bit,C2位赋值指令CLR C/bitSETB C/bit3位逻辑运算指令ANL/ORL C,bit或/bitCPL C/bit注意：实现逻辑表达式4位控制转移指令JC rel；CY=1JNC rel；CY=0JB bit,rel；bit=1JNB bit,rel；bit=0JBC bit,rel；bit=1,转移,清0第4章 80C51单片机汇编语言程序设计考试知识点：1、汇编语言的语句格式标号：操作码操作数；注释标号：语句地址的标志符号;操作码：语句执行的操作内容,用指令助记符表示;操作数：为指令操作提供数据;注释：对语句的解释说明;2、伪指令起始地址ORG、结束END、赋值EQU、字节DB、字DW、空DS、位BIT 3、汇编语言程序的基本结构形式1顺序结构2分支结构3循环结构：数据传送问题、求和问题4、定时程序例：延时100ms的子程序,设晶振频率6MHZ;DELAY：MOV R5,250LOOP2：MOV R4,49LOOP1：NOPNOPDJNZ R4,LOOP1DJNZ R5,LOOP2RET5、查表程序1要查找的数据在表中的位置给A2表的首地址给DPTR 3MOVC A,A+DPTR 4数据表第5章 80C51单片机的中断与定时考试知识点：1、中断源和中断请求标志位2、和中断相关的寄存器的设置1定时器控制寄存器TCONIT0=0,为电平触发方式; 低电平有效;IT0=1,为边沿触发方式; 输入脚上电平由高到低的负跳变有效; IE0=1,说明有中断请求,否则IE0=0; 2中断允许控制寄存器IE0INT 0INTEA: 开放或禁止所有中断;ES：开放或禁止串行通道中断;ET1：开放或禁止定时/计数器T1溢出中断;EX1：开放或禁止外部中断源1;ET0：开放或禁止定时/计数器T0溢出中断;EX0：开放或禁止外部中断源0;3中断优先级控制寄存器IP1为高优先级、0为低优先级;如果同级的多个中断请求同时出现,则按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应;查询次序为：外部中断0、T0中断、外部中断1、T1中断、串行中断;3、响应中断的必要条件1有中断源发出中断请求;2中断允许寄存器IE相应位置“1”,CPU中断开放EA=1;3无同级或高级中断正在服务;4现行指令执行到最后一个机器周期且已结束;若现行指令为RETI或需访问特殊功能寄存器IE或IP的指令时,执行完该指令且其紧接着的指令也已执行完;中断响应的主要内容是由硬件自动生成一条长调用指令,指令格式为“LCALL addr16”;这里的addr16就是程序存储器中断区中相应中断的入口地址;4、中断程序设计1在0000H处存放一条无条件转移指令转到主程序;2在入口地址处存放一条无条件转移指令转到中断服务子程序;3设置触发方式IT0/IT14设置IE和IP;5设置SP;6原地踏步;7中断服务子程序;最后RETI;5、定时计数的基本原理1定时功能：每个机器周期计数器加1;2计数功能：T0和T1输入计数脉冲,每一来一个脉冲计数器加1;6、用于定时计数的寄存器的设置1定时器控制寄存器TCONTF1、TF0——计数溢出标志位;当计数器产生计数溢出时,由硬件置1;采用查询方式,它是供查询的状态位;采用中断方式,作为中断请求信号;TR1、TR0——计数运行控制位;为1时,启动定时器/计数器工作；为0时,停止定时器/计数器工作;2工作方式控制寄存器TMOD其格式如下：GATE：门控位;当GATE=1时,同时INTx为高电平,且TRx置位时,启动定时器,外部启动;当GATE=0时,每当TRx置位时,就启动定时器,是内部启动方式;C/T：选择定时器功能还是计数器功能;该位置位时选择计数器功能；该位清零时选择定时器功能;M1M0：这两位指定定时/计数器的工作方式,可形成四种编码,对应四种工作方式：7、各种工作方式计数初值计算公式方式0：定时时间T=8192-计数初值×机器周期计数次数C=8192-X方式1：定时时间T=65536-计数初值×机器周期计数次数C=65536-X方式2：定时时间T=256-计数初值×机器周期计数次数C=256-X8、定时器程序设计查询方式：1在0000H处存放一条无条件转移指令,转到主程序;2设置工作方式TMOD;3设置计数初值;4启动定时计数;5等待时间到或计数计满;LOOP：JBC TF0/TF1,LOOP1SJMP LOOP LOOP1：……6重新设置计数初值除方式2,再转第5步; 中断方式：1在0000H 处存放一条无条件转移指令,转到主程序;2在入口地址处存放一条无条件转移指令转到中断服务子程序; 3设置工作方式TMOD; 4设置计数初值; 5启动定时计数; 6设置IE 和IP; 7设置SP; 8原地踏步;9中断服务子程序;重新设置计数初值除方式2,最后RETI;例 选用定时器/计数器T1工作方式0产生500μS 定时,在输出周期为1ms 的方波,设晶振频率=6MHZ;1根据定时器/计数器1的工作方式,对TMOD 进行初始化;按题意可设：GATE=0用TR1位控制定时的启动和停止, =0置定时功能,M1M0=00置方式0,因定时器/计数器T0不用,可将其置为方式0不能置为工作方式3,这样可将TMOD 的低4位置0,所以TMOD ＝00H;2计算定时初值- X ×2＝500将低5位送TL1,高8位送TH1得：TH1＝F8H,TL1＝06H 3 编制程序查询方式 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0300HMAIN ： MOV TMOD,00H ；TMOD 初始化 MOV TH1,0F8H ；设置计数初值T C132MOV TL1,06HSETB TR1 ；启动定时 LOOP ： JBC TF1,LOOP1 ；查询计数溢出 AJMP LOOPLOOP1：CPL ；输出取反MOV TL1,06H ；重新置计数初值MOV TH1,0F8HAJMP LOOP ；重复循环 END例 用定时器/计数器T1以工作方式2计数,要求每计满100次进行累加器加1操作;1TMOD 初始化M1M0=10方式2, =1计数功能,GATE=0TR1启动和停止,因此TMOD=60H; 2计算计数初值-100=156D=9CH 所以 TH1=9CH 3编制程序中断方式 ORG 0000HAJMP MAIN ；跳转到主程序ORG 001BH ；定时/计数器1中断服务程序入口地址 AJMP INSERT1 ORG 0030HMAIN ：MOV TMOD 60H ；TMOD 初始化 MOV TL1,9CH ；首次计数初值 MOV TH1,9CH ；装入循环计数初值 SETB TR1 ；启动定时/计数器1SETB EA ；开中断SETB ET1SETB PT1 ；T1为高优先级 MOV SP,40HSJMP ﹩ ；等待中断INSERT1：INC A RETITC 82END第6章单片机并行存储器扩展考试知识点：1、单片机并行扩展总线的组成1地址总线：传送地址信号2数据总线：传送数据、状态、指令和命令3控制总线：控制信号2、80C51单片机并行扩展总线1以P0口的8位口线充当低位地址线/数据线2以P2口的口线作高位地址线3控制信号：使用ALE作地址锁存的选通信号,以实现低8位地下锁存;以PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号;以EA信号作为内外程序存储器的选择信号;以RD和WR作为扩展数据存储器和I/O端口的读/写选通信号;3、单片机并行存储器扩展的方法各种外围接口电路与单片机相连都是利用三总线实现;1地址线的连接将外围芯片的低8位地址线A7~A0经锁存器与P0口相连,高8位地址线A15~A8与P2口相连;如果不足16位则按从低至高的顺序与P0、P2口的各位相连;2数据线的连接外围芯片的数据线D7~D0可直接与P0口相连;3控制线的连接ROM：OE—PSENRAM：OE—RD、WE—WR片选信号CE的连接方法：1接地,适用于扩展一块存储器芯片; 2线选法。
80C51单片机内部结构和工作原理
⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、 P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特 殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
P3.0 —— RXD：串行口输入端； P3.1 —— TXD：串行口输出端； P3.2 —— INT0：外部中断0请求输入端； P3.3 —— INT1：外部中断1请求输入端； P3.4 —— T0：定时/计数器0外部信号输入端； P3.5 —— T1：定时/计数器1外部信号输入端； P3.6 —— WR：外RAM写选通信号输出端； P3.7 —— RD：外RAM读选通信号输出端。
度比一般内RAM要快，指令字节比一般直接寻址 指令要短，还具有间址功能，能给编程和应用 带来方便。
工作寄存器区分为4个区：0区、1区、2区、3 区。每区有8个寄存器：R0～R7，寄存器名称相 同。但是，当前工作的寄存器区只能有一个，由 PSW中的D4、D3位决定。
⒉ 位寻址区
⑴地址: 从20H～2FH共16字节（Byte，缩写为英文大写字
Intel MCS-52 子系列
8032 8052
8752
256
80C32 80C52 87C52 字节
(8K字节) (8K字节)
3x16
4x8位
1
6
1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)
ATEML
（20条引脚DIP封装）
128
2
15
1
5
89C系列
(常用型)
89C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装）
04H
03H
(完整word版)单片机原理及接口技术复习要点
单片机原理及接口技术复习要点第一章：微机基础知识1.微处理器：小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
主要包括运算器和控制器。
2.存储器：微机内部的存储器，主要包括ROM ：只读存储器；RAM ：读写存储器；EPROM ：可擦写可编程只读存储器。
3.程序计数器：用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。
通常又称为指令地址计数器。
4.单片机：将微处理器，一定容量的RAM 和ROM 以及I/O 口，定时器等电路集成在一块芯片上构成的单片微型计算机。
intel 公司1976年推出的MCS -48系列8位单片机。
1980年推出MCS -51系列高档8位单片机。
第二章：89C51/S51单片机的硬件结构和原理1..C51/S51单片机内部结构：CPU 是单片机的核心，是单片机的控制和指挥中心，由运算器和控制器等部件组成；存储器，含有ROM(地址为000H 开始)和RAM （地址为00H~7FH ）；I/O 接口：四个与外部交换信息的8位并行接口，即P0~P3.2.PP V /EA 引脚：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；当引脚接高电平时CPU 只访问Flash ROM 并执行内部程序存储器中的指令；当引脚接低电平(接地)时，CPU 只访问片外ROM 并执行片外程序存储器中的指令。
3.P0端口：P0端口是一个漏极开路的准双向I/O 端口，作输入口使用时要先写1，这就是准双向的含义，作输出口时接上拉电阻。
P1端口：是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 端口。
4.访问指令：CPU 访问片内，片外ROM 指令用MOVX ；访问片外RAM 用MOVX ；访问片内RAM 用MOV 。
5.低128字节RAM 区：分为通用工作区，可位寻址区，通用工作寄存器区。
6.堆栈：在片内RAM 中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以先进后出的结构方式处理的。
7.时钟发生器：是一个2分频的触发器电路，它将震荡气的信号频率f ocs 除以2，向CPU 提供两相时钟信号P1和P2。
单片机原理及应用重点难点
第一章绪论
重点内容：
1.单片机的概念。
2.单片机的特点。
3.单片机的应用模式。
第二章单片机的基本结构
重点内容：
1、单片机40脚功能特点。
2、单片机的特殊功能寄存器。
3、单片机的复位方式。
难点内容：
1、51单片机存储器的结构。
2、单片机的并口工作方式。
第三章80C51单片机的指令系统
重点内容：
1、指令类型及指令格式
2、指令寻址方式及寻址空间
3、111条指令
难点内容：
1、指令格式
2、指令系统中使用的常用符号
3、间接寻址和变址寻址
4、NOP指令
第四章80C51单片机的功能单元
重点内容：
1、并行I/0接口，P0、P1、P
2、P3四个并行接口。
2、80C51的定时器/计数器。
3、全双工串行接口UART。
4、中断系统。
难点内容：
1、P3口的第二功能
2、中断请求
第五章80C51单片机的程序设计
重点内容：
1、汇编语言语句格式。
2、程序设计的步骤。
3、循环结构程序的设计。
4、子程序设计。
教学难点
难点内容：
1、伪指令的使用。
2、子程序的调用与返回。
3、中断服务子程序。
前五章重、难点内容，同学们在学习过程中针对性的预习和复习，结合随堂测验和课后习题，重点掌握以上各个知识点！（未完待续）。
单片机原理及应用技术(第3版)+李全利+习题答案
章1 绪论1．第一台计算机的问世有何意义?答:第一台电子数字计算机ENIAC问世，标志着计算机时代的到来。
与现代的计算机相比，ENIAC有许多不足，但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响.2．计算机由哪几部分组成?答：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，运算器与控制器合称为CPU。
3．微型计算机由哪几部分构成？答：微型计算机由微处理器、存储器和I/O接口电路构成.各部分通过地址总线（AB)、数据总线（DB）和控制总线(CB)相连.4．微处理器与微型计算机有何区别？答：微处理器集成了运算器和控制器（即CPU）；而微型计算机包含微处理器、存储器和I/O接口电路等。
5．什么叫单片机？其主要特点有哪些？答：在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
单片机主要特点有：控制性能和可靠性高;体积小、价格低、易于产品化;具有良好的性能价格比。
6．微型计算机有哪些应用形式?各适于什么场合？答：微型计算机有三种应用形式：多板机（系统机）、单板机和单片机。
多板机，通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算，属于通用计算机。
单板机，I/O设备简单,软件资源少，使用不方便.早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。
单片机，单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。
目前，单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段。
7．当前单片机的主要产品有哪些?各有何特点？答:多年来的应用实践已经证明，80C51的系统结构合理、技术成熟。
因此，许多单片机芯片生产厂商倾力于提高80C51单片机产品的综合功能，从而形成了80C51的主流产品地位,近年来推出的与80C51兼容的主要产品有：●ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机;●Philips公司推出的80C51、80C552系列高性能单片机;●华邦公司推出的W78C51、W77C51系列高速低价单片机；●ADI公司推出的ADμC8xx系列高精度ADC单片机；●LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机；●Maxim公司推出的DS89C420高速（50MIPS)单片机；●Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)电子教案：第3章80C51的指令系统
3.1.1 机器指令的字节编码形式
单字节指令（49条）
8位编码仅为操作码 位号 字节
如：INC A 编码为：
76543210 opcode
0 0 0 0 0 1 0 0 即：04H
8位编码含操作码和寄存器编码 位号 7 6 5 4 3 2 1 0
如：MOV A，R0 编码为：
字节 opcode r r r
00H
E8H
MOV A,R0
30H R0
操作数 在R0
RAM
30H
ACC
ROM
SFR
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6
3.2.2 直接寻址
操作码后字节存放的是操作数的地址
寻址空间： 片内RAM低128字节 SFR（符号形式）
【例】若（50H）=3AH ， 执行MOV A,50H后,（A）=3AH
另一类直接寻 址是转移目标地 址的寻址。如： LJMP ADDR16
例：执行指令 MOV DPTR，#1234H 后 （DPH）=12H，（DPL）=34H。
11
3.2.7 位寻址
寻址位数据 寻址空间
片内RAM位空间 SFR位空间
位寻址方式实 质属于位的直 接寻址。
【例】位地址00H内容为1，MOV C，00H 执行后，位地址PSW.7的内容为1。
位地址07H 20H
位地址00H 1
A2H 00H
MOV C，00H
RAM
1
PSW
PSW.7（或CY）
ROM
2020/4/2
4
描述符号
Rn（n=0~7）-当前工作寄存器组中的寄存器R0~R7之一 Ri（i=0,1）-当前工作寄存器组中的寄存器R0或R1 @ ----------间址寄存器前缀 #data ------8位立即数/ #data16-----16位立即数 direct------片内低128个RAM单元地址及SFR地址 addr11------11位目的地址 addr16------16位目的地址 rel---------8位地址偏移量，范围：－128～＋127 bit---------片内RAM位地址、SFR的位地址 （×）------表示 × 地址单元或寄存器中的内容 / ----------位操作数的取反操作前缀
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特点：
AT89S51是51单片机家族中的一员，它可与家族中 其他单片机兼容
该单片机片内有容量为4K bytes的Flash存储器作为 程序存储器使用可进行在线编程，寿命为10000次的擦 写操作。
工作电压范围为4.0V-5.5 V 支持全静态操作，工作频率范围为0Hz--33MHz 三级程序存储器锁 片内RAM容量为128 x 8-bit 32个可编程If0口 两个16位的定时/计数器 6个中断源 全双工通用异步串行通信通道 低功耗的休眠和停电模式 停电模式下的中断恢复 看门狗定时器 双DPTR指针寄存器 断电标志 快速编程时间 灵活的在线编程〔Byte和Page模式) 环保封装选择(无铅/无卤化物)
第3章 80C51系列单片机的硬件基础
3.1 8051系列单片机概述 3.2 80C51系列单片机引脚功能 3.3 80C51系列单片机的编程结构
3.4 80C51系列单片机的存储器 3.5 80C51单片机的工作方式 3.6 80C51系列单片机的时序 3.7 80C51单片机最小应用系统
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(8) 4个8位并行I／O接口：P0、P1、P2、P3。 (9) 1个全双工串行I／O接口，可多机通信。 (10) 2/3个16位定时器／计数器。 (11) 中断系统有5/6个中断源，可编程为两级优先级。 (12) 111条指令，含乘法指令和除法指令。 (13)含布尔处理器，有强的位寻址、位处理能力。 (14) 片内采用单总线结构。 (15) 用单一+5V电源。
3×16位
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在不同型号的MCS-51系列单片机中，除片内存储器(ROM、RAM)
容量与种类、定时器/计数器的个数、中断源的数量有所不同外，
指令系统和芯片引脚是完全兼容的。
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它们的主要硬件特性：
(1) 8位CPU。 (2) 片内带振荡器,振荡频率fosc范围为1.2～12MHz；可有时钟输出。 (3) 128/256B的片内数据存储器。 (4) 0/4/8KB的片内程序存储器。 (5) 程序存储器的寻址范围为64KB。 (6) 片外数据存储器的寻址范围为64KB。 (7) 21/26个字节专用寄存器。
单片机是一个大规模集成电路芯片，但仅有一 块单片机不能完成特定的控制任务，只有当它与 其他器件和设备有机地组合在一起并配以特定的 程序时，才能构成一个真正的单片机应用系统， 完成特定的任务。
在单片机应用系统中单片机是核心器件，要 设计单片机应用系统，必须首先掌握单片机的硬 件基础知识。
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Features •.Compatible with MCSR-51 Products •4K Bytes of In-System Programmable (ISP) Flash Memory - Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles •4.0V to 5.5V Operating Range •Fully Static Operation: 0 Hz to 33 MHz •Three-level Program Memory Lock •128×8-bit Internal RAM •32 Programmable I/O Lines •Two 16-bit Timer/Counters •Six Interrupt Sources •Full Duplex UART Serial Channel •Low-power Idle and Power-down Modes •Interrupt Recovery from Power-down Mode •Watchdog Timer •Dual Data Pointer •Power-off Flag •Fast Programming Time •Flexible ISP Programming (Byte and Page Mode) •Green (Pb/Halide-free) Packaging Option
MCS-51系列 型号 片内ROM
片内 定时器/计数 中断源数量
RAM
器
8031
无
128B
2×16位
5
51子序列 (基本型)
8051 4KB掩膜ROM
128B
2×16位
5
8751 4KB EPROM 128B
2×16位
5
52子序列 8032
无
256B
3×16位
6
(增强型) 8052 8KB掩膜ROM 256B
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1. 程序存储器
程序存储器用于存放单片机应用系统的目标程序。通过编程 器或直接在系统编程(ISP)将目标程序写入单片机。
单片机的程序存储器目前供应的类型有EPROM、 OTPROM、Mask ROM和Flash EEPROM。容量有1KB、2KB、 4KB、8KB、16KB、32KB和64KB。
3.1 8051系列单片机概述
3.1.1 MCS-51系列单片机
1980年美国INTEL公司推出了高性能的8位单片机： MCS-51系列单片机。 系列单片机是指同一厂家生产的具有相同系统结构 的多种型号的单片机。
MCS-51系列单片机又可分为51和52两个子系列。
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各个子系列所含有的芯片型号及其硬件资源的区别如表系列单片机是采用HMOS工艺制造的，具有高速度、 高密度的特点，但功耗较大。
出于对降低功耗的要求，MCS-51系列单片机后来推出的产品采用 了CMOS和HMOS结合的CHMOS工艺。
采用CHMOS工艺制造的51子系列对应的低功耗产品分别为80C31、 80C51、87C51，52子系列对应的低功耗产品分别为80C32、80C52。
(a) 技术特点英文描述
(b) 技术特点中文翻译
图3-1 AT89C51单片机技术手册中关于特点的概述
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3.1.2 80C51系列单片机的选择依据
不同型号的80C51单片机，内部资源或多或少有些 差异，我们在选择时，可从以下几个方面考虑： 1. 程序存储器 2. 数据存储器 3. 功耗 4. 体积