单片机——程序的基本结构

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第3章 STC15F2K60S2单片机的基本结构

D5 F0
D4 D3 D2 RS1 RS0 OV
D1 F1
D0 P
AC（PSW.6）：辅助进位标志位当执行加/减法指令时，如果低四位数向高四位数产生进/借位，则AC置“1”，否则清零。
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位号 D7 D6 符号 CY AC
D5 F0
D4 D3 D2 RS1 RS0 OV
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位号 D7 D6 符号 CY AC
D5 F0
D4 D3 D2 RS1 RS0 OV
D1 F1
D0 P
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
RS1，RS0（PSW.4～PSW.3）：工作寄存器组选择控制位，其详细介绍见后续内容。 OV（PSW.2）：溢出标志位。指示运算过程中是否发生了溢出，在执行指令过程中自动形成。
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以目前市场上常见的8051内核单片机STC15F2K60S2为例，说明单片机的内部结构。STC12C5A60S2单片机主要集成了以下资源：
增强型8051内核，单时钟机器周期，速度比传统8051内核单片机快8~12倍 60KB Flash程序存储器;1KB数据Flash;2048字节的SRAM 3个16位可自动重装载的定时/计数器（T0、T1、T2）可编程时钟输出功能至多42根I/O口线 2个全双工异步串行口（UART） 1个高速同步通信端口（SPI） 8通道10位ADC 3通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元内部高可靠上电复位电路和硬件看门狗内部集成高精度R/C时钟，常温工作时，可以省去外部晶振电路。
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（2）控制器控制器是CPU的大脑中枢，包括定时控制逻辑、指令寄存器、译码器、地址指针 DPTR 及程序计数器 PC 、堆栈指针 SP 、 RAM地址寄存器、16位地址缓冲器等。

51单片机填空题

【1】二、填空题（每空1分，共30分）1．一个完整的微机系统由硬件和软件两大部分组成。

2．8051 的引脚RST是IN脚(IN脚还是OUT脚)，当其端出现高电平时,8051进入复位状态。

8051一直维持这个值，直到RST脚收到低电平，8051才脱离复位状态，进入程序运行状态，从ROM 0000 H单元开始取指令并翻译和执行。

3．半导体存储器分成两大类：RAM ROM，其中RAM 具有易失性，常用于存储临时性数据。

4．求十进制数-102的补码（以2位16进制数表示），该补码为9AH 。

5．PC存放_CPU将要执行的指令所在的ROM单元的地址,具有自动加1特性。

在8051中决定程序执行顺序的是PC还是DPTR PC ？它是16位？不是（是，不是）SFG？6．123= 01010010 B= 52 H。

7．8051内部有 4 个并行口，P0口直接作输出口时，必须外接上拉电阻；并行口作输入口时，必须先将口锁存器置1 ，才能读入外设的状态。

8．MCS-51的堆栈只可设置在内RAM低128B区，其最大容量为128B ，存取数据的原则是先进后出。

堆栈寄存器SP是8 位寄存器，存放堆栈栈顶的地址。

9．中断处理的全过程分为以下3个段：中断请求、中断响应、中断服务。

10．定时和计数都是对脉冲进行计数，定时与计数的区别是定时是对周期已知的脉冲计数；计数是对周期未知的脉冲计数【2】。

一、填空题(每空格1分，共10分)1.MCS—51布尔处理机的存储空间是_______。

2.P2口通常用作_______，也可以作通用的I/O口使用。

3.若由程序设定RS1、RS0=01，则工作寄存器R0～R7的直接地址为______。

4.8051的堆栈区一般开辟在_______。

5.所谓寻址，其实质就是_______。

6.存储器映象是_______。

7.定时器中断请求发生在_______。

8.中断响应时间是指______。

9.通过CPU对I/O状态的测试，只有I/O已准备好时才能进行I/O传送，这种传送方式称为_______。

单片机C51语言及程序设计

数据类型——被指向变量的数据类型，不能缺省存储类型1——被指向变量所在的存储区类型，缺省时根据该变量的定义
语句确定存储类型2——指针变量所在的存储区类型，缺省时根据C51编译模式的
默认值确定指针变量名——按C51变量名的规则选取
举例说明C51指针定义的用法（SMALL编译模式下）
例1 char xdata a = ‘A’; char * ptr = &a;
static char m, n; //定义m和n为2个位于data区中的有符号字符型静态变量。
2. C51的指针
标准C语言指针的一般定义形式为： ➢ 定数义据了类一型个*指指向针由变“量数名据；类型”说明的变量的指针变量; ➢ 被指向变量和指针变量位于C编译器默认的内存区域中例。如： int a =’A’;
二、C51的标识符与关键字
• 标识符即特定的字符或字符串，用来给变量、函数、符号常量、自定义类型等命名。用标识符给C语言程序中各种对象命名时，要用字母、下划线和数字组成的字符序列，并要求首字符是字母或下划线，不能是数字。字母的大小写是有区别的。
• 通常下划线开头的标识符是编译系统专用的，因此在编写C 语言源程序时一般不使用以下划线开头的标识符，而将下划线用作分段符。C51编译器规定标识符最长可达255个字符，但只有前32个字符在编译时有效，因此标识符的长度一般不要超过32个字符。
FF00
D5H
D0^4
RRSS11
D4H
D0^3
RRSS00
D3H
D0^2
OOVV
D2H
D0^1
FF11
D1H
D0^0
PP
D0H
两种位地址表达形式：绝对位地址、相对位地址

单片机的结构及工作原理

单片机的结构及工作原理
单片机是一种集成电路芯片，它由CPU核心、存储器、I/O端口、定时器/计数器、中断控制器以及其他外围电路组成。

单片机的工作原理如下：
1. 开机复位：单片机通电后，会执行复位操作。

当复位信号触发时，CPU会跳转到预定的复位向量地址，开始执行复位操作。

2. 初始化：执行复位操作后，单片机会进行初始化。

这包括设置输入/输出端口的初始状态、初始化定时器和计数器等。

3. 执行指令：一旦初始化完成，单片机会开始执行存储器中的指令。

指令通常存储在Flash存储器中，单片机会按照程序计
数器（PC）的值逐条执行指令。

4. 控制流程：单片机执行程序时会根据条件跳转、循环、分支等控制流程操作来改变指令执行顺序。

5. 处理输入输出：单片机可以从外部设备（如传感器、键盘等）读取输入信号，并根据程序逻辑给出相应的输出信号。

6. 中断处理：单片机具有中断控制功能，可以在特定条件下立即中断当前程序，并执行中断服务程序。

中断通常用于及时响应外界事件。

7. 系统时钟：单片机需要一个时钟源来同步指令和数据的处理。

时钟源可以是外部晶振、内部振荡器或者其他时钟源，它们提供基准频率给单片机。

单片机的工作基于时钟信号和电压供应，控制执行指令、处理输入输出等任务。

通过程序设计和外部电路连接，单片机可以应用于各种领域，如家用电器、自动化控制、通信等。

mcs-51系列单片机基本结构与工作原理

▪
1）电源引脚VCC和VSS
▪
VCC：40脚，电源端，+5V
▪
VSS：20脚，接地端（GND）
▪
2）时钟电路引脚
▪
XTAL1：19脚，外接晶振输入引脚。
▪
XTAL2：18脚，外接晶振输出引脚。
▪
3）控制线引脚
▪
共4根，其中3根为双功能
▪
①RST/VPD ：9脚，复位/备用电源。
▪
RST---通过外接复位电路实现上电复位或按键复位。
直接寻址寄存器寻址
(4)MOV 60H，@R1 直接寻址寄存器间接寻址
表2-2 特殊功能寄存器SFR的名称及地址（一）
§ MCS-51的扩展应用
▪ 一、单片机Байду номын сангаас展的基本概念 ▪ 1、单片机最小系统：使单片机运行的最少器件构成的 ▪ 系统，就是最小系统。 ▪ 无ROM芯片：8031 必须扩展ROM，复位、晶振电路 ▪ 有ROM芯片：89C51等，不必扩展ROM，只要有复位、 ▪ 晶振电路 ▪ 2、扩展使用的三总线：
▪ 清零，用来选择8051的工作寄存器区。其选择方法见表2-1
▪ OV、（ PSW.2）溢出标志位。当带符号数运算（加法或减法）结果超 ▪ 出范围（-127-+127）时，有溢出，OV=1；否则OV=0。 ▪ --、（ PSW.1）用户定义标志位。 ▪ P、（ PSW.0）奇偶校验位。在每个指令周期由硬件按累加器A中“1”的 ▪ 个数为奇数或偶数而为“1”或“0”。因此，P可用指示操作结果（累加器
direct
8 位内部RAM单元的地址
＃data：
指令中的8 位常数。
＃data16
指令中的16位常数。

51单片机基本结构详解

51单片机基本结构详解1.什么是单片机单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU 、随机存储器RAM 、只读存储器ROM 、多种I/O 口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调试电路电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

图1-1 单片机外形图2.单片机的引脚排列常用的单片机有40个引脚，其排列和功能如图2-1所示。

外ROM读选通信号外接晶体引线端地址锁存控制引脚内外ROM选择引脚21222324252627282930313233343536373839402019181716151413121110987654321VSS XTAL1XTAL2T1/P3.5TO/P3.4TXD/P3.1RXD/P3.0RST/VPD P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0INT0/P3.2INT1/P3.3P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0VCC EA/VPP ALE/PROG PSEN RD/P3.7WR/P3.6电源引脚接地引脚复位信号P1口P0口P3口P2口图2-1单片机的引脚排列和功能3.单片机最小系统单片机最小系统是单片机正常工作的最小硬件要求，包括供电电路、时钟电路、复位电路，如图3-1所示。

图3-1 单片机的最小应用系统判断单片机芯片及时钟系统是否正常工作有一个简单的办法，就是用万用表测量单片机晶振引脚（18、19脚）的对地电压，以正常工作的单片机用数字万用表测量为例：18脚对地约2.24V ，19脚对地约2.09V 。

对于怀疑是复位电路故障而不能正常工作的单片机也可以采用模拟复位的方法来判断，单片机正常工作时第9脚对地电压为零，可以用导线短时间和＋5V 连接一下，模拟一下上电复位，如果单片机能正常工作了，说明这个复位电路有问题。

单片机的基本构成

单片机（Microcontroller）是一种包含处理器核心、内存、输入/输出设备以及定时器等基本功能的集成电路。

它通常被用于嵌入式系统中，以执行特定的任务。

以下是单片机的基本构成要素：
1. 中央处理器（CPU）：单片机的核心，负责执行指令和控制计算机的操作。

它可以是不同架构的，如ARM、AVR、PIC等。

2. 存储器：
- 程序存储器（Flash Memory）：用于存储单片机的程序代码。

- 数据存储器（RAM）：用于存储程序执行时的临时数据。

3. 输入/输出设备（I/O Devices）：
- 数字输入/输出口：用于连接数字设备，如开关、LED等。

- 模拟输入/输出口：用于连接模拟传感器或设备。

4. 定时器和计数器（Timers and Counters）：用于产生精确的时间延迟和计数操作。

5. 串行通信接口（Serial Communication Interface）：用于与其他设备进行串行通信，如UART （通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）、I2C（Inter-Integrated Circuit）等。

6. 中断系统（Interrupt System）：用于处理紧急事件和实时响应。

7. 时钟电路（Clock Circuit）：产生单片机的时钟信号，驱动其内部操作。

8. 电源管理电路：用于提供适当的电源电压和电流。

这些基本组件共同构成了单片机系统，使其能够执行特定的任务或控制应用。

不同型号和品牌的单片机具有不同的规格和功能，适用于各种应用领域。

单片机的结构及原理

单片机的结构及原理单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种小型、低成本且功能强大的微处理器。

它集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出端口（I/O）、时钟电路以及各种外设接口等组成部分，可广泛应用于各个领域，如家用电器、工业自动化、汽车电子等。

一、单片机的结构单片机的基本结构包括如下组成部分：1. 中央处理器（CPU）：负责处理各种指令和数据，是单片机的核心部件。

它通常由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元用于控制指令的执行，算术逻辑单元用于执行各种算术和逻辑运算。

2. 存储器（Memory）：包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

RAM用于存储临时数据和程序运行时的变量，ROM用于存储固定的程序指令和常量数据。

3. 输入/输出端口（I/O）：用于与外部设备进行数据交互，包括输入口和输出口。

输入口用于接收来自外部设备的信号或数据，输出口则用于向外部设备输出信号或数据。

4. 时钟电路（Clock）：提供单片机运行所需的时钟信号，控制程序的执行速度和数据的处理。

5. 外设接口（Peripheral Interface）：用于连接各种外部设备，如显示器、键盘、传感器等。

通过外设接口，单片机可以与外部设备进行数据交换和控制操作。

二、单片机的工作原理单片机的工作原理如下：1. 程序存储：单片机内部ROM存储了一段程序代码，也称为固化程序。

当单片机上电或复位时，程序从ROM中开始执行。

2. 取指令：控制单元从ROM中读取指令，并将其送入指令寄存器。

3. 指令译码：指令寄存器将读取的指令传递给控制单元，控制单元根据指令的类型和操作码进行译码，确定指令需要执行的操作。

4. 指令执行：控制单元执行译码后的指令，包括算术逻辑运算、数据传输、输入输出等操作。

5. 中断处理：单片机可响应外部中断信号，当发生中断时，单片机会中止当前的程序执行，转而处理中断请求。

单片机的结构原理

单片机的结构原理单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路，具备处理器核心、存储器、外设接口以及时钟源等功能，能够完成各种计算和控制任务。

它在现代电子设备中广泛应用，如家用电器、汽车电子、通信设备等。

一、单片机的内部结构1. 处理器核心：单片机的处理器核心是其最基本的部分，通常包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、寄存器（Registers）以及指令集（Instruction Set）。

处理器核心负责执行程序指令，进行数据处理和控制操作。

2. 存储器：单片机需要存储程序代码和数据，因此内部通常集成了不同类型的存储器。

其中，闪存（Flash）用于存储程序代码，随机存储器（Random Access Memory，RAM）用于存储临时数据。

有些单片机还会集成非易失性存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM），用于存储常驻数据。

3. 外设接口：单片机通过外设接口与外部器件进行通信和控制。

常见的外设接口包括通用输入输出口（General Purpose Input/Output，GPIO）、串行通信接口（Serial Communication Interface，SCI/UART）、并行通信接口（Parallel Communication Interface，PCI）等。

不同的单片机可能具备不同的外设接口，以适应各种应用需求。

4. 时钟源：单片机需要时钟信号来同步处理器核心和外设操作。

时钟源可以是外部晶体振荡器或者内部振荡电路产生的振荡信号。

时钟源决定了单片机的运行速度，通常以赫兹（Hz）为单位表示。

二、单片机的工作原理单片机的工作原理主要包括四个阶段：初始化（Initialization）、执行（Execution）、中断（Interrupt）和休眠（Sleep）。

07 第七讲 C语言的三种语句结构--力天手把手教你学单片机之基础篇

手把手教你学51单片机——之MCS-51基础篇主讲: 尹延辉策划：张勇开发板：LT-Super51QQ群：31646346网址：E-Mail：litianmcu@litianmcu@基础篇第三讲——C语言的三种语句结构◆本讲内容提要●C语句概述●程序的三种基本结构●顺序结构程序设计●逻辑运算与位运算符●选择结构程序设计●循环结构程序设计●习题ABPA B假真PA真假温故知新——C的数据类型与表达式●C语言的数据类型：字符型、整型、长整型，有符号、无符号●51单片机存储器结构：ROM、片内RAM数据区、片外RAM ●C51的变量类型修饰符：code、data、idata、xdata●C运算符与表达式：优先级、结合性的概念●算术运算符与表达式：加、减、乘、除、取模●赋值运算符与表达式：一般赋值表达式、复合赋值符与表达式●C程序的流水灯验证：软仿的概念释疑解惑——C数据类型与表达式(1)◆填空题●char型、int型、long int型变量分别占用1、2、4字节存储单元。

●有以下语句：char a=‘0’;则变量a用十六进制表示的值为0x30。

●对于单片机型号STC89C58，具有256字节的片内用户数据区，其中的128字节定义的C变量需要用data修饰、128字节需要用idata修饰。

想要存储一个1K字节的液晶显示器字符表，需要在定义变量时在其前加code 修饰使得字符表变量位于片内ROM存储器内。

◆实验题●设有char a=10;写出下面表达式的值，并编写程序通过流水灯输出验证①a+=a：20②a-=12：-2③a*=3+a：130④a/=a+a：0——C语句概述◆C语句的定义●和其他高级语言一样，c语言的语句用来向计算机系统发出操作指令。

一个语句经编译后产生若干条机器指令。

一个实际的程序应当包含若干语句。

应当指出，c语句都是用来完成一定操作任务的。

声明部分的内容不应称为语句。

如：int a;不是一个c语句，它不产生机器操作，而只是对变量的定义。

《单片机原理与接口技术》第2章 MCS-51单片机的基本结构

高等职业教育计算机类课程规划教材
大连理工大学出版社
第2章
MCS-51单片机的基本结构 MCS-51单片机的基本结构
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 单片机内部组成及引脚功能中央处理器 MCS-51单片机的存储结构 MCS-51单片机的存储结构输入/ 输入/输出端口时钟电路与时序单片机工作过程 MCSMCS-51 单片机工作方式 MCSMCS-51 单片机的最小应用系统
8051/8751 都共有64KB程序存储器空间，片内 ROM/EPROM的容量为 4KB，地址为0000H～0FFFH; 片外最多可扩展至64KB的ROM/EPROM，地址为1000H～FFFFH，片内外是统一编址的。当引脚EA接高电平时，8051的PC在0000H～0FFFH范围内执行片内ROM 中的程序; 当指令超过0FFFH时，就自动转向片外ROM取指令。当EA接低电平时，8051片内ROM不起作用，CPU只能从片外ROM/EPROM 中取指令。对于8031芯片，因其片内无ROM，故应使EA接低电平，这样才能直接从外部扩展的EPROM中取指令。 3.程序运行的入口地址 3.程序运行的入口地址实际应用时，程序存储器的容量由用户根据需要扩展，而程序地址空间原则上也可由用户任意安排，但程序最初运行的入口地址是固定的, 用户不能更改。
MCS-51系列单片机的内部结构图2-1 MCS-51系列单片机的内部结构
MSC-51系列单片机内部结构简化框图图2-2 MSC-51系列单片机内部结为21个）特殊功能寄存器SFR （5）4个8位并行输入输出I/O接口（6）1个串行I/O接口，完成单片机与其他微机之间的串行通信。（7）2个（MCS-52子系列为3个）16位定时器/计数器T0、T1。

2MCS51单片机的基本结构与工作原理

第二章MCS51单片机的基本结构与工作原理一、8051单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？提示：（1）CPU—包括运算器和控制器。

其中运算器主要有运算逻辑部件ALU（实质上就是一个全加器）、累加器A、暂存器TMP（如B寄存器、数据指针DPTR）、程序状态字PSW（寄存程序运行的状态信息）；控制器主要有程序计数器PC（实质是加1计数器）、指令寄存器IR（存放指令操作码的专用寄存器）、指令译码器、定时控制逻辑电路（按指令的性质发出一系列定时信号）、条件转移逻辑电路。

（2）内部RAM。

共有256个RAM单元。

其中低128个单元（00H—7FH）供用户使用，高128个单元（80H—FFH）是专用寄存器，有着特殊逻辑功能（又名特殊功能寄存器SFR）。

（3）内部ROM。

8031内部无ROM，8051有4KB掩膜ROM。

（4）定时/计数器。

MCS51共有2个16位的定时/计数器（T0、T1）。

（5）并行I/O口。

MCS51共有4个8位并行I/O口（P0、P1、P2、P3）。

（6）串行口。

MCS51有1个全双工的串行口。

（7）中断控制系统。

MS51共有5个中断源，且分两个优先级别。

（8）时钟电路。

系统允许的最高晶振频率为12MHz（主要用于通信）。

二、MCS51问片内RAM、片外提示：（1（2）（片内外统一编址空间共64KB）、128个单元中的21个单元SFR，高128个单元中的107个空闲地址，用户不能使用。

切记！）、片外数据存储器（寻址空间64KB）。

（3）从功能上划分为程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器。

访问片内RAM的指令助记符是MOV；如MOV P1，A访问片外RAM的指令助记符是MOVX；如MOVX @DPTR ，A访问片外ROM的指令助记符是MOVC；如MOVC A，@A+PC三、MCS51单片机片内RAM按用途可以划分几个区域？各有什么作用？（片内RAM低128单元划分哪三个主要部分？各部分主要功能是什么？）提示：片内RAM是最灵活的地址空间，在物理上分成两个独立的功能不同的区域，即低128个单元（00H —7FH）的数据RAM区、高128个单元（80H—FFH）的特殊功能寄存器SFR区（见下一题的回答）。

单片机的基本结构

单片机的基本结构
一．单片机的基本结构
单片机（Microcontroller, MCU）是一种集成电路，它集成了微处理器、存储器、控制器和其他电路器件，用来解决特定的应用。

它是一种微型控制器，能够存储程序和数据，并根据程序指令自动控制外围电路的运行。

下面介绍一下单片机的基本结构：
1. 核心
单片机的核心是微处理器，它是一个多指令的微型机器，包括指令控制单元（CPU）、数据存储单元（Register）、程序存储单元（ROM/Flash）和控制单元（Control）。

另外，处理器核心也可以带有支持的特殊功能单元，如定时器/计数器、串行通信接口、中断接口等。

2. 存储器
单片机中的存储器有RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。

RAM是程序运行时的工作存储区，存放工作数据和变量，它与处理器是相互连接的。

处理器在执行程序时，一方面可以从RAM中取出指令，另一方面它可以向RAM中写入数据。

ROM是程序存储区，存放程序指令和一些常用的数据，它与处理器是连接的，处理器可以从ROM中取出指令，但不能向ROM中写入数据。

3. 其他电路
除了微处理器和存储器外，还有一些其他电路，如I/O口（输入/输出口）、ADC/DAC（模拟/数字转换器）、定时器/计数器、比较器、模拟运算器、串行接口、中断器、复位器等。

这些电路是由处理器核心控制的，可以实现数字、模拟信号的接收、传输、转换等功能。

第一章 8051单片机基本结构

交道时，完成数据传送。
3）寄存器 B（ 8位寄存器）
作用：在乘法和除法运算中用作ALU的输入之一。乘法
运算时，ALU的两个输入分别为A、B，运算结果存放在A、B 寄存器中，其中A存放积的低8位，B则存放积的高8位。除法运算时，被除数取自A，除数取自B；运算结果商数存于A，而余数存于B。不作乘、除运算时，寄存器B可作通用寄存器
1）程序计数器（PC）
16位专用寄存器，寻址范围为64KB。作用：存放CPU执行的下一条待执行指令的地址工作原理：当一条指令按照PC所指的地址从程序存储器中取出后，PC会自动加1，指向下一条指令。执行有条件或无条件转移指令时，程序计数器将被置入新的数值，从而使程序的流向发生变化。
PSW.1 PSW.0
CY
AC
F0
RS1 RS0 OV
-
P
P（PSW.0）奇偶标志位
P标志表明累加器ACC中1的个数的奇偶性。在每条指令执行完后，单片机根据ACC的内容对P 位自动置位或复位。
若累加器ACC中有奇数个“1”，则P=1；若累加器ACC中有偶数个“1”，则P=0。
PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0
CY
AC
F0
RS1 RS0 OV
-
P
CY是PSW中最常用的标志位。由硬件或软件置位和清零。在字节运算时：它表示运算结果是否有进位（或借位）。加法时：有进位 Cy由硬件置“1” 即Cy=1；
无进位 CY被硬件清“0” 即Cy=0。
减法时：有借位 Cy由硬件置“1” 即Cy=1；无借位 CY被硬件清“0” 即Cy=0。
定时控制

51单片机的基本结构及其主要组成部分

51单片机的基本结构及其主要组成部分51单片机是一种非常常见的嵌入式微控制器芯片，其被广泛应用于各种电子设备中。

其基本结构及其主要组成部分既是设计开发嵌入式系统的基础，也是学习51单片机的关键。

一、51单片机基本结构51单片机的基本结构主要包括存储器、CPU、输入输出接口以及时钟电路四个部分。

1. 存储器存储器是51单片机系统的一个重要组成部分。

其中包括的存储器主要有ROM、RAM和EEPROM，ROM用来存储程序代码，RAM用来存储变量和中间结果，EEPROM则可实现数据的存储。

2. CPUCPU是整个51单片机系统的核心部分，其主要功能是执行指令，负责程序的控制和各种数据的处理。

在51单片机中，CPU主要通过时钟信号不断地获取并执行程序指令。

3. 输入输出接口输入输出接口是将51单片机与外界连接的一个重要部分，也是实现嵌入式系统功能的关键。

其中包括并口、串口、SPI接口、I2C接口等等，用于处理外设的输入和输出信号。

4. 时钟电路51单片机的时钟电路用来提供时钟信号给CPU，并且用于控制各种外围设备和CPU执行指令的同步。

二、51单片机主要组成部分1. 程序存储器程序存储器是指ROM，其存储了单片机的程序代码。

在51单片机中，程序存储器可以分为两种类型：OTP（一次可编程）ROM和Flash ROM （可被反复擦写）。

在OTP ROM中，编程后的程序无法修改，而Flash ROM则可被反复擦写。

2. 数据存储器数据存储器是指RAM和EEPROM，用来存储程序中的变量和中间结果。

其中RAM用来存储临时数据，EEPROM则用于数据的存储，这些数据在掉电情况下也不会丢失。

3. 中央处理器中央处理器（CPU）是单片机最核心的部分，它负责执行程序中的指令并且控制其它硬件设备的工作。

4. 输入输出接口输入输出接口是将单片机与外部设备相互连接的途径。

在这些接口中，包括并口、串口、SPI、I2C等。

这些接口是为特定的设备开发的，包括LCD显示器、键盘及调制解调器等。

单片机的基本结构与工作原理

第二章单片机的基本结构与工作原理2·1 80C51系列单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能都件？各个逻辑部件的主要功能是什么？答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件及分别有如下的主要功能.（l)CPU(中央处理器):8位功能：中央处理器由中央控制器与运算器一起构成。

中央控制器是识别指令，并根据指令性质控制计算机各组成部件进行工作的部件.(2)片内RAM:128B功能：在单片机中,用随机存取存储器(RAM）来存储程序在运行期间的工作变量和数据，所以称为数据存储器。

一般,在单片机内部设置一定容量(64B至256B）的RAM。

这样小容量的数据存储器以高速RAM的形式集成在单片机内，以加快单片机运行的速度.同时，这种结构的RAM还可以使存储器的功耗下降很多。

(3）特殊功能寄存器:21个功能：特殊功能寄存器（SFR）是80C51单片机中各功能部件所对应的寄存器，用以存放相应功能部件的控制命令、状态或数据的区域.这是80C51系列单片机中最有特色的部分。

现在所有80C51系列功能的增加和扩展几乎都是通过增加特殊功能寄存器（SFR）来达到的。

80C51系列单片机设有128B内部数据RAM结构的特殊功能寄存器（SFR)空间区。

除程序计数器PC和4个通用工作寄存器组外，其余所有的寄存器都在这个地址空间之内。

（4)程序存储器：4KB功能：80C51单片机的程序存储器用于存放经调试正确的应用程序和表格之类的固定常数。

由于采用16位的程序计数器PC和16位的地址总线，因而其可扩展的地址空间为64KB，而且这64KB地址空间是连续、统一的.（5)并行I/O口：8位，4个功能:为了满足”面向控制”实际应用的需要,80C51系列单片机提供了数量多、功能强、使用灵活的并行I/O口。

80C51系列单片机的并行I/O口，不仅可灵活地选作输人或输出，而且还具有多种功能.例如，它既是I/O口，又是系统总线或是控制信号线等，从而为扩展外部存储器和I/O接口提供了方便，大大拓宽了单片机的应用范围.（6)串行接口:全双工，1个功能:全双工串行I/O口，提供了与某些终端设备进行串行通信，或者和一些特殊功能的器件相连的能力;甚至可用多个单片机相连构成多机系统,使单片机的功能更强和应用更广。

51单片机填空题

【1】二、填空题（每空1分，共30分）1．一个完整的微机系统由硬件和软件两大部分组成。

2．8051 的引脚RST是IN脚(IN脚还是OUT脚)，当其端出现高电平时,8051进入复位状态。

8051一直维持这个值，直到RST脚收到低电平，8051才脱离复位状态，进入程序运行状态，从ROM 0000 H单元开始取指令并翻译和执行。

3．半导体存储器分成两大类：RAM ROM，其中RAM 具有易失性，常用于存储临时性数据。

4．求十进制数-102的补码（以2位16进制数表示），该补码为9AH 。

5．PC存放_CPU将要执行的指令所在的ROM单元的地址,具有自动加1特性。

在8051中决定程序执行顺序的是PC还是DPTR PC ？它是16位？不是（是，不是）SFG？6．123= 01010010 B= 52 H。

7．8051内部有 4 个并行口，P0口直接作输出口时，必须外接上拉电阻；并行口作输入口时，必须先将口锁存器置1 ，才能读入外设的状态。

8．MCS-51的堆栈只可设置在内RAM低128B区，其最大容量为128B ，存取数据的原则是先进后出。

堆栈寄存器SP是8 位寄存器，存放堆栈栈顶的地址。

9．中断处理的全过程分为以下3个段：中断请求、中断响应、中断服务。

10．定时和计数都是对脉冲进行计数，定时与计数的区别是定时是对周期已知的脉冲计数；计数是对周期未知的脉冲计数【2】。

一、填空题(每空格1分，共10分)1.MCS—51布尔处理机的存储空间是_______。

2.P2口通常用作_______，也可以作通用的I/O口使用。

3.若由程序设定RS1、RS0=01，则工作寄存器R0～R7的直接地址为______。

4.8051的堆栈区一般开辟在_______。

5.所谓寻址，其实质就是_______。

6.存储器映象是_______。

7.定时器中断请求发生在_______。

8.中断响应时间是指______。

9.通过CPU对I/O状态的测试，只有I/O已准备好时才能进行I/O传送，这种传送方式称为_______。

第2章_单片机的基本结构与工作原理

个不同的逻辑空间时， ③在访问这3个不同的逻辑空间时，应选用在访问这个不同的逻辑空间时不同形式的指令：不同形式的指令： MOVC、MOV、MOVX 、、 ① 在物理上设有4个存储设有个存储器空间 ② 在逻辑上设有3个存储设有个存储器地址空间
52系列单片机系列单片机80H~ FFH 系列单片机是数据存储器和特殊功能寄存器地址重叠空间
要求：高电平持续时间>2个机器周期。 fosc=12MHz时>2us， fosc=6MHz时>4us。
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2.6.2 程序执行方式
0000H 0003H 0030H ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP INT0 ORG 0030H MAIN：MOV R3，#00H ...... ORG 0100H INT0: CLR C ......
5
2.2.2 内部结构框图和组成
ALU ACC（A）（） ROM RAM 指令寄存器IR 指令寄存器地址寄存器 PC DPTR T/C I/O PSW 定时控制逻辑 80C51的内部结构框图图2-3 80C51的内部结构框图
6
2.3 80C51 CPU的结构和特点
7
2.3.1 中央控制器
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（三）字节寻址区（30H~7FH）
注意：对于MCS-52系列单片机，80H~FFH RAM 区只能采用间接寻址方式访问。讲完SFR后举例。
（四）堆栈区
特点：先进后出，进栈时 SP加1，出栈时SP减1。功能：调用子程序和中断时保护现场。系统复位时，SP=07H。使使用时要特别小心。用时要特别小心
3
2.2 80C51单片机的引脚功能和结构框图

单片机基础及应用项目二课后习题及答案

C51程序由若干函数组成，具有良好的模块化结构，便于改进和扩充。
C51程序具有良好的可读性和可维护性，而汇编语言在大应用程序开发中，开发难度增加，可读性差。
C51有丰富的库函数，可大大减少用户的编程量，显著缩短编程与调试时间，大大提高软件开发效率。
使用汇编语言编制的程序，当机型改变时，无法直接移植使用，而C语言程序是面向用户的程序设计语言，能在不同机型的机器上运行，可移植性好。
5.C51的中断函数和一般的函数有什么不同？
答：中断函数的定义格式：
函数类型函数名interrupt n using n
其中：interrupt和using为关键字，interrupt后面的n为中断号，using后面的n位为所选择的寄存器组。定义中断函数时，using是一个选项，可省略不用。如果不用using选项，则由编译器选择一个51单片机存储区可分为内部数据存储区、外部数据存储区和程序存储区。内部存储区256字节，低128字节可直接寻址，高128字节只能间接寻址，从20H开始的16字节可位寻址。内部数据区可分为3个不同的存储类型：data、idata和bdata。
外部数据区也是可读写，访问外部数据区比访问内部数据区慢，因为外部数据区是通过数据指针加载地址来间接访问的。C51提供两种不同的存储类型xdata和pdata访问外部数据。
3SFR中位定义
Sbit位名=特殊功能寄存器名^位置
Sbit位名=字节地址^位置
Sbit位名=位地址
4.什么是存储模式，存储模式和存储类型有什么关系？
答：C51中有三种存储模式:SMALL模式、COMPACT模式和LARGE模式。不同的存储模式对变量默认的存储类型不一样。
1SMALL模式。SMALL模式称为小编译模式，在SMALL模式下，编译时变量被默认在片内RAM中，存储类型为data。