单片机复习整理

单片机复习整理
第一章主要内容：单片机组成结构
1）内部数据存储区大小、结构，存储器组织结构
2）特殊功能寄存器
微型计算机基本结构：
1、并行总线：8位数据总线、16位地址总线及相应的控制总线，两个独立的地
址空间。

2、三张图的作用；（一）
（二）
这些部分包括：
1)一个8位的微处理器（CPU）
2)片内数据存储器RAM（128B/256B）, 用以存放读/写数据，如运算的中间
结果、最终结果及显示的数据等。

3)片内程序存储器ROM/EPROM（4KB/8KB）,用以存放程序、一些原始数据
和表格。

4)四个8位并行I/O接口P0~P3，每个口既可以用作输入，也可以用作输出。

●两个定时器/计数器（P3.4、P3.5）
●两个外部中断源（P3.2、P3.3）
●一个全双工的串行I/O口（P3.0、P3.1）
5）、片内振荡器和时钟产生电路XTAL1、XTAL2，用来为单片机提供脉冲。

(8051 单片机内部结构的简图P13)
（三）引脚配置图
3、程序状态字寄存器PSW：PSW共8位。

程序状态字寄存器PSW用来存放运算结果的一些状态。

程序在运行过程中，当执行加法、减法、十进制调整、带进位位逻辑左、右移位、对位操作时，通常会产生进位位、半进位位、溢出位等。

有时程序的流向需要根据程序运行过程中位状态条件去执行，因此计算机的CPU内部都设置了一个程序状态寄存器，用来保存当前指令执行后的状态，以供程序查询和判断。

●RS1（D4）、RS0（D3）:工作寄存器组选择位。

●OV（D2）：溢出标志位。

当进行算术运算时，若运算结果发生溢出，则OV=1，否则OV=0.
●P(D0)：奇偶标志位。

用来判断累加器A中有奇数个1还是有偶数个1.
4、控制器
1)程序计数器PC（程序指针）：PC是专用16位寄存器，存放的是将要执行指令的地
址，它决定了程序执行的流向。

单片机上电工作时，PC指针指向程序存储器0000H 单元，即单片机复位后PC=0000H。

当程序顺序执行时，CPU每取出指令的一个字节，PC就自动加1，指向下一个字节；当执行中断服务、子程序调用、转移、返回时，把要转向的地址送PC。

2)堆栈指针（SP）:（先进后出）用于保护断点和保护现场的存储区称为堆栈。

SP用来存放堆栈地址，堆栈地址可以指向片内数据存储区128字节的任意位置。

在8051单片机复位时，SP指向内部数据存储区07H，即堆栈区的栈底为07H。

SP 指针除了可以选用默认值07H外，也可以通过编程设定在内部RAM低128字节区域（如MOV SP，#45H；堆栈区的栈底设为45H）。

编程设定堆栈区时，要防止堆栈区与内部数据存储区的数据冲突。

（可能简答）堆栈指针（Stack Pointer，SP）是指在片内RAM的l28B（52子系列为256B）空间中开辟的堆栈区的栈顶地址，并随时跟踪栈顶地址变化。

堆栈是按先进后出的原则存取数据的，开机复位后，单片机栈底地址为07H。

3)数据指针DPTR：数据指针DPTR是一个16位寄存器。

通常用于指向外部数据存储区
64KB范围内任意地址，以便对外部数据存储区进行读写操作。

它可以对64KB的外部数据存储器和I/O进行寻址，DPTR可分为高8位数据指针寄存器（DPH）和低8位数据指针寄存器（DPL），地址分别为83H和82H。

5、程序存储器(ROM)为只读存储器，ROM所存数据稳定，断点后所存数据也不会改变；其结构较简单，读出较方便，因而常用于存放编好的用户程序和常数。

程序存储器以16位的程序计数器PC作为地址指针，故寻址空间为64KB。

片内有4KB的ROM空间，地址范围0000H~0FFFH。

片外可扩展60KB程序存储空间，地址范围1000H~FFFFH。

程序存储器用于存放编好的程序或表格常数。

51子系列片内有4KB ROM，52子系列片内有8KB ROM，二者片外地址线均为16位，最多可扩展64KB ROM，片内片外统一编址。

若EA端保持低电平，则所有取指令操作均在片外程序存储器中进行，0000H地址在片外。

若EA端保持高电平，0000H地址在片内，所有取指令操作均在片内程序存储器中进行。

在程序存储器的开始部分，定义了一段具有特殊功能的地址段，用作程序起始和各种中断的入口。

6、数据存储器RAM为随机读写存储器，RAM存储单元的内容可按需随意取出或存入。

这种存储器在断电时将丢失其存储内容，主要用于存放运算的中间结果和现场检测的数据等。

• 8051内部RAM分为两个区：其一是数据存储区RAM有128个单元，可读写数据，地址空间为00H~FFH(低128个单元（00H~7FH）的内部数据RAM 块)。

其二是专用寄存器区，用来存放单片机的21个特殊功能寄存器，地址空间为80H~FFH。

(高128个单元（80H~0FFH）的专用寄存器SFR块。

)
通用寄存器(工作寄存器区)：00H~1FH为通用寄存器区，共32个单元。

●位寻址区：20H~2FH为位寻址区，共16个单元。

16个单元共128位，
位地址00H~7FH。

●当单片机内部RAM不够用时，可扩展外部RAM 但由于8051单片机的地
址总线16根，所以最多可外扩展216=65536=64KB，地址范围0000H~FFFFH。

●
●
●
●
7、特殊功能寄存器区（最核心的部分）
特殊功能寄存器的字节寻址：对专用寄存器只能使用直接寻址方式，在指令中可写成寄存器符号或单元地址形式。

MOV PSW,#01H or MOV 0D0H,#01H
8、单片机的引脚组成。

9、单片机专用控制线：单片机有四根专用控制线，用来完成单片机复位控制、外部程序存储器读控制、地址锁存允许控制及外部程序存储器访问控制
RST（9脚）：RST为复位信号输入引脚。

单片机通电或按下复位键时，利用电容充电原理在RST引脚产生两个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平，完成一次复位操作。

复位电路有上电自动复位电路和按键手动复位电路两种方式。

•上电自动复位电路
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，该电路通过电容充电在RST引脚上加了一个高电平，高电平的持续时间取决于RC
电路的参数。

•按键手动复位电路
按键手动复位是通过按键实现人为的复位操作。

●PSEN（29脚）：外部程序存储器的读选通信号。

当访问外部ROM时，产
生负脉冲作为外部ROM的选通信号。

●ＡＬＥ／ＰＲＯＧ（30脚）：ALE是地址锁存允许信号。

单片机外接时
钟电路后自然产生，输出信号的频率为时钟振荡频率的1/6。

一个机器周
期两次，高电平有效。

在防问外部存储器时，该信号上升沿在S
1P
2
期间将
P0口送出的低8位地址信息锁存在外接锁存器输出端并维持至S
4P
2
期间
即ALE再次变为高电平前。

PROG是对8751内部EPROM编程时的编程脉冲输入端。

●EA/VPP（31脚）：访问外部程序存储器控制信号。

若单片机内部有程序
存储器，则EA必须接高电平。

若单片机内部无程序存储器（如8031单片机），硬件连接时应将EA接地。

对于带有EPROM的单片机，在EPROM 编程期间，该脚用于施加21V的编程电压V。

pp
●
●
●
（完整总线图在P30）
●思考与练习：1、8051系列单片机的存储器空间是如何划分的？各自的地址
空间是多少？如何能正确对程序存储器、数据存储器操作？如何能正确对片内、片外数据存储器操作？
2、简答：单片机的最小系统。

第二章：基本I/O应用软件延时子程序设计应用1一般来说，I/O接口电路应有一下功能：
●数据缓冲
●信号变换
●电平转换
●传送控制命令和状态信息
2、输入输出接口的工作方式
1.无条件传送方式：用这种方式传送数据时，可认为外围设备随时处于准备就绪状态。

CPU要输入数据时，只要执行输入数据的指令就可输入所需信息。

3、汇编语言的指令分析。

1.汇编语言的指令类型：
●基本指令：即指令系统中的指令。

它们都是机器能执行的指令，每一
条指令都有对应的机器码，共有110条。

●伪指令：汇编时用于控制汇编的指令。

它们都是机器不执行的指令，
无机器码，常用7条。

2.伪指令介绍：
●ORG：汇编起始地址。

用来说明以下程序段编译后在程序存储器中存放
的起始地址。

●EQU：赋值指令给变量标号赋予一个确定的数值。

利用循环指令操作，设计一个循环程序，达
到时间延时的目的。

观看延时程序名的DELAY.ASM
DELAY: MOV R6,#256
DELAY1: MOV R7,#250
DJNZ R7,$
DJNZ R6,DELAY SJMP $思考：如果写成子程序形式，应该如何修改？
如果嵌入到程序中，应该如何修改？
void delayms(uint xms)
{
uint m,n;
for(m=xms;m>0;m--)
for(n=110;n>0;n--);
}
第三章：中断
1）单片机的中断源
2）几个中断源的中断响应过程
3）中断服务程序初始化
2．中断方式
(1) 外部中断
外部中断是指从单片机外部引脚INT0（P3.2）和INT1（P3.3）输入中断请求信号的中断，即外部中断源有两个。

如输入/输出的中断请求、实时事件的中断请求、掉电和设备故障的中断请求都可以作为外部中断源，从引脚INT0和INT1输入。

外部中断请求和有电平触发和跳变（边沿）触发两种触发方式。

这两种触发方式可以通过对特殊功能寄存器TCON编程来选择。

(2) 内部中断
内部中断是单片机芯片内部产生的中断。

MCS-51单片机（51子系列）的内部中断有定时/计数器T0和T1的溢出中断，串行口的发送/接收中断。

CPU中断响应过程：（简答）
1)保护断点
CPU响应中断后，执行一条中断系统提供的LCALL指令，与软件中
调用子程序执行的LCALL指令一样，即把程序计数器PC的内容（CPU
要执行的下一条指令地址）压入堆栈保护，并将该中断源对应的中
断服务程序入口地址送入PC。

2)转入中断服务程序入口
如CPU响应外部中断0中断申请后，即将要执行的指令地址压入堆
栈保护，然后赋值（PC）=0003H,以转入外部中断0的入口处
3)执行中断服务程序（用户程序安排）
第四章：定时器
考点定时、计数工作原理，定时器工作
方式、定时器初始化、定时器应用
1、定时、计数工作原理
工作方式寄存器TMOD：字节地址89H。

用于设定定时/计数器T0、T1的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。

1)GATE门控位。

该位用来设定时/计数工作受内部TR0控制还是收内
部TR0和外部中断引脚INT0共同控制。

GATE=0，定时/计数工作受内部TR0控制。

由软件编程TR0=1，即启
动T0工作
GATE=1，由外部中断引脚INT0和TR0共同控制T0工作。

此时INT0
应发出高电平信号。

一般应用中，定时/计数器工作受内部TR0控制
2)C/T=0为定时功能，C/T=1为计数功能。

书P107 图
定时器工作方式
例题书P110 例4-6 P113 例4-7
第六章串口，串口工作方式，移位寄存器方式应用
第七章：单片机系统扩展技术人机接口
8255扩展，输出显示，按键输入
输出显示：动态显示方式，静态显示，移
位寄存器方式显示
按键输入：独立式按键，矩阵式按键
看实验板原理图。