MCS-51单片机复习要点

MCS-51单片机

8051单片机是8位单片机，有40个管脚，8根数据线，16根地址线。

单片机的八大组成部分：CPU 、ROM 、RAM 、I/O 、定时/计数器、串口、SFR 、中断服务系统

一、MCS-51机的内存结构 (如图1所示)

0FFFH FFH

80H 7FH

0000H 00H 0000H

程序存储器 内部数据存储器 外部数据存储器

图1 MCS-51机的内存结构

物理上分为：4个空间， 片内ROM 、片外ROM

片内RAM 、片外RAM

逻辑上分为；3个空间， 程序内存（片内、外）统一编址 MOVC

数据存储器（片内） MOV

数据存储器（片外） MOVX

1、程序内存

寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KB

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~7FH 128 可位寻址位

20H

1FH 3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、C PU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。

PSW CY AC FO RS1 RS0 OV —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。

0 0 ：0区R0 ~ R7

0 1 ：1区R0 ~ R7

1 0 ：2区R0 ~ R7

1 1 ：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INC DPTR 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”MOV P1.#0FFH

MOV A,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CPL P1.0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

2、特点

（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

2、特点

（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：