机械系统微机控制复习题及总结

当通信双方距离较远时（大于15 m以上），可采用RS-422 或RS-485C串行标准进行数据传输。
6.中断系统
1、定时器控制寄存器TCON的中断标志(88H)
8F 8E
8D
8C 8B
8A
89 88
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
2、串行口控制寄存器SCON的中断标志（98H）
TCON
TMOD
1、模式控制寄存器TMOD
控制T1
控制T0
GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
2、控制寄存器TCON
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
89H 88H
计数初值：X=M-计数值=28-200=56D=38H （M-X）T=定时值 即（213-X）×10-6=1×10-3
0区
数据缓冲区/堆栈区 可位寻址区
工作寄存器区
内部RAM存储器
MCS-51的专用指针
• DPTR
外部数据存储器地址 指针
• R0、R1
外/内部数据存储器地 址低8位指针
• SP
堆栈地址指针
• PC
程序存储器地址指针
高128个单 元
☆离散分布有21个 特殊功能寄存器 SFR。
☆ 11个可以进行位 寻址。
2. 内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用 于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。
3. 内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表 格。
4. 定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功 能。
5. 并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。
☆特别提示：对 SFR只能使用直接 寻址方式，书写时 可使用寄存器符号， 也可用寄存器单元 地址。
Mov A ，#07H
Mov E0H，#07H
单元地址 MSB
2F
7F
7E
H
77 76
2E H
6F
6E
2D
67
66
H
5F 5E
2C H
57
56
2B
4F
4E
H
47 46
2A H 29 H
3F 37 2F
87H
模式0的波特率=fosc/12 模式2的波特率=2SMOD·fosc /64
fosc 12（256-X）
模式1和模式3的波特率= 2SMOD·T1的溢出率/32
（1）TTL电平信号直接传输
当通信双方传输距离近时（小于5 m），可以采用单片机自身的 TTL电平直接传输信息
单片机信号是TTL电平 （2） RS-232C电平信号传输
堆栈指针SP
2.存储器
51系列单片机在物理上有4个存储空间： • 片内程序存储器（4KB） • 片外程序存储器（扩展64KB） • 片内数据存储器（256B） • 片外数据存储器（扩展64KB）
FFFF
外部
ROM
1000
0FFF
内部 ROM EA=1
外部 ROM EA=0
0000
movc
FF
SFR 870FHH RAM
8253可编程定时/计数器
4.并行I/O口
4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。
P0（80H）口有两个用途，第一是作为普通I/O口使 用；第二作为地址/数据总线使用。当用作第二个用 途时，在这个口上分时送出低8位地址和传送数据
P1（90H）口只用作普通I/O口，所以它没转换开关MUX
P2（A0H）口也有两种用途，一是作为普通I/O口， 二是作为高8位地址线。
&
CE A7～ 0 O7～ 0
6264
A12～ 8
WE
OE
图 9-10 可 读 写 程 序 存 储 器 电 路
CE A7～ 0 O7～ 0
6264
A12～ 8 WE OE
3. 定时/计数器
1、定时/计数器的结构
P3.5(T1)
P3.4(T0)
T1部分 TH1 TL1
T0部分 TH0 TL0
微处理器 （CPU）
CY AC F0 RS1 RS0 OV — P
FFFFH
(64K)
外部
FFH 专用 80H 寄存器 7FH 内部 00H RAM 0000H
数据存储器
7FH
30H 2FH 7F 78
20H 07 00
1FH R7 3区 18H R0
17H R7 2区 10H R0
0FH R7 1区 08H R0
07H R7 00H R0
机械系统微机控制 复习题及总结
单片机内容纵览
单片机的发展经历了由4位机到8位机, 再到16位机的发展过程
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。
单片机（嵌入式应用）属于专用计算机，主要应用 于智能仪表、智能传感器、智能家电、智能办公设备、 汽车及军事电子设备等应用系统。
T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7
XTAL2 XTAL1
VSS
1
40
2
39
3
38
4 5
8031
37 36
6
35
7 8051 34
8
33
9 10
8751
32 31
11
30
12 89C51 29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
24
19
22
20
21
VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
4B 4A 49 48 表示为D0H.3。这种表示
43 42 41 40 方法可以避免查表或计算，
3B 3A 39 38 比较方便。
33 2B 23 1B
32 2A 22 1A
31 29 21 19
30 28
•
20
18
（3）用位名称表示。特 殊功能寄存器中的可寻址 位均有位名称，可以用位
13 12 11 10 名称来表示该位。如可用
MCS-51单片机的种类
8051、8751、8031 • 8051、8751、8031提供的资源：
它们均具有—8位CPU 、4个并行I/O口、2 个T/C、1个全双工的串行口、5个中断源、21 个SFR、128个字节RAM。
8051内部有—4KROM程序存储器； 8751内部有—4KEPROM程序存储器； 8031内部—外接EPROM程序存储器。 它们均可以构成一个完整的8位计算机。
1. 可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和12MHZ
805
805
1
VC
1
C
XTAL
1
C
1
CYS
1
外
部
时
信
号
1
源
TTL
XTAL2
C2
XTAL
2
至内部时钟 电路
XTAL1 VSS
图2-10 振荡电路
图2-11 外部时钟脉冲源接法
• 一条指令可以分解为若干基本的微操作，而这些微操作所
对应的脉冲信号，在时间上有严格的先后次序，这些次序就 是计算机的时序。时序是非常重要的概念，它指明单片机内 部以及内部与外部互相联系所遵循的规律
图6-4 串行口结构框图
RXD(P3.0)
1．串行口控制寄存器SCON
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 98H
2．电源控制寄存器PCON （低4位：CHMOS器件的掉电方式控制位）。
D7
D6
D5
D4 D3
D2
D1 D0
SMOD — — — GF1 GF0 PD IDL
．．．• 0023H
系统复位入口地址 外部中断0入口地址 定时器/计数器T0中断入口地址 外部中断1入口地址 定时器/计数器T0中断入口地址 串行口中断地址
002BH
0023H
001BH
0013H
000BH
0003H 0002H 0001H 0000H
中断5 中断4 中断3 中断2 中断1
8位
串行口中断 定时器1中断 外部中断1 定时器0中断 外部中断0
0B 0A 09 08 RS0表示PSW中的D3位：
03 02 01 00 D0H.3
• （4）对特殊功能寄存器
可直接用寄存器符号加位
序号表示。如PSW中的
D3位，又可表示为PSW.3。
Leabharlann Baidu
数据存储器的扩展
P2.6 P2.5 P0
EA
ALE 8031
P2.4～ P2.0
PSEN RD WR
74LS373 G
程序存储器资源分布
程序存储器的扩展
P2.5 P0
EA
ALE 8031
P2.4～P2.0 PSEN
74LS373 G
CE A7～0 O7～0
2764
（8k）
A12～8 OE
CE A7～0 O7～0
2764
（8k）
A12～8 OE
psw
(2)数据存储器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
3E 36 2E
28
27
26
H
1F 1E
27 H
17
16
26
0F
0E
H
07 06
25 H
24 H
23 H 22 H
位地址
7D 7C 75 74 6D 6C 65 64 5D 5C 55 54 4D 4C 45 44 3D 3C 35 34 2D 2C 25 24 1D 1C 15 14 0D 0C 05 04
23F0HH 位寻址区
12F0HH
工作
寄存器
0-3组
00H
mov
FFFF RAM
外部 RAM
0000
movx
中断入口地址
(1)程序存储器
FFFFH
(64K)
内部
EA=1
外部
EA=0
0FFFH (4K)
0000H
0000H
(PC)
程序存储器
0FFFH 0FFEH
• 0000H • 0003H • 000BH • 0013H • 001BH
P3（B0H）口是一个多功能端口，P3口除了有准双向 I/O功能外，还具有第二功能
8255可编程通用并行接口
内部总线
5.串行接口
8
发送
门
SBUF
（99H）
发送控制器
定 时 器
串行口中断
TI
≥1
T1
RI
8
接收
SBUF （99H）
8
接收控制器 输入移位寄存器
TXD(P3.1)
串 行 控 制 寄 存 器 （98H）
什么是单片机? 在一块芯片体上集成了中央处理器CPU、随机存储器
RAM、程序存储器ROM或EPROM、定时器／计数器、中 断控制器以及串行和并行I／O接口等功能部件，单芯片微 型计算机，即单片机。
时钟电路
XTAL1
微处理器 （运算部件 ）
CPU
XTAL2
控制部件
8
数据存储器 RAM
P0口
8 P2口
9F 9E
9D
9C 9B
9A
99 98
/
/
/
/
/
/
TI
RI
中断允许控制寄存器IE（A8H）
AF AE
AD
AC AB
AA
A9 A8
EA
/
/
ES ET1 EX1 ET0 EX0
中断优先级控制寄存器IP（B8H）
BF BE
BD
BC BB
BA
B9 B8
/
/
/ PS PT1 PX1 PT0 PX0
7.时钟电路
逻辑“1”：大于+2.4V 逻辑“0”：小于+0.4V
当通信双方距离较近时（<15 m），可采用RS-232C 电平信 号传输。RS-232C通信接口是一种标准的串行接口，在电气特性 上RS-232C采用负逻辑：
它规定 逻辑“1”：-5V～-15V
逻辑“0”：+5V～+15V （3）RS-422A、RS-485电平信号传输
ROM/EPROM 程序存储器
串 行 口 P1口
定时/计 数器
中断 系统
P3口
特殊功 能寄存 器（ SFR）
ALE RESET
8
8
PSEN EA
MCS-51单片机的基本结构
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
RST RXD/ P3. 0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3
• 在MCS-51系列单片机中，
LSB
位地址有以下几种表示方 式：
7B 73
7A 72
79 71
78 70
•
（1）直接使用位地址。
6B 6A 69 68 • （2）用单元地址加位序
63 62 61 60 号表示。如25H.5表示25H
5B 5A 59 58 单元的D5位（位地址是
53 52 51 50 2DH），而PSW中的D3可
6. 串行口：一个全双工串行口。
7. 中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2 个，串行中断1个）
8. 时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和 12MHZ
9. 复位电路：上电复位和手动复位
1.CPU
作用：读入和分析每条指令，根据每条指令的功 能要求，控制各个部件执行相应的操作。
组成：运算器和控制器。
运算器
控制器
算算术术、、逻逻辑辑运运算算部部件件AALLUU、 累加器ACC、寄存器B、 暂存器TMP1、TMP2、 程序状态寄存器PSW、 布尔处理器、 十进制调整电路
时钟发生器、定时控制逻辑、 指指令令寄寄存存器器、指指令令译译码码器器 、
程序计数器PC、 程序地址寄存器、 数据指针寄存器DPTR、
1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路：XTAL1、XTAL2 3、复位引脚：RST 4、并行口：P0、P1、P2、P3 5、EA：访问程序存储控制信号 6、PSEN：外部ROM读选通信号 7、ALE：地址锁存控制信号
P3口线的第二功能
MCS-51硬件资源
1. 中央处理器CPU：8位，运算和控制功能