单片机的主要组成部分
简述单片机的组成及各组成部分的作用

简述单片机的组成及各组成部分的作用
嘿,朋友们!今天咱来聊聊单片机呀!单片机这玩意儿就像是一个小而强大的智慧盒子。
它里面有几个特别重要的部分呢。
首先就是中央处理器,这可是核心中的核心啊!就好比是人的大脑,指挥着一切行动,决定着这个小盒子能做啥不能做啥。
它得快速又准确地处理各种信息,要是它不给力,那整个系统可就乱套啦!
还有存储器呢,这就像是个小仓库。
程序存储器用来存放那些让单片机知道该干啥的指令,数据存储器呢,则用来放各种临时的数据。
你想想,要是没有地方存东西,那单片机不就成了没头苍蝇啦?
输入输出端口呀,就像是单片机和外界沟通的桥梁。
它能把外面的信息传进来,也能把单片机处理好的结果送出去。
没有这些端口,单片机不就成了与世隔绝的“孤岛”了嘛!
定时器和计数器也很重要哦!定时器就像是个精准的小闹钟,能在特定的时候提醒单片机该干啥了。
计数器呢,可以帮我们数数,多实用呀!
时钟电路呢,就像是单片机的心跳。
没有稳定的心跳,单片机还怎么正常工作呀?它为整个系统提供了稳定的节奏。
咱就说,一个单片机虽然小,但它的这些组成部分可一个都不能少啊!少了谁都不行。
就像一辆汽车,发动机重要吧?但要是没有轮子、没有方向盘,那它还能跑起来吗?单片机也是一样的道理呀!每个部分都有自己独特的作用,它们相互配合,才能让单片机发挥出强大的功能。
你看,在我们生活中的各种电子产品里,都有单片机的身影呢。
小到一个电子表,大到复杂的工业控制系统,都离不开它。
它就像是一个默默工作的小英雄,在背后为我们的生活带来便利。
所以啊,可别小瞧了这小小的单片机!它虽然不显眼,但却有着大大的能量呢!。
单片机最小系统原理

单片机最小系统原理引言单片机最小系统是指单片机与外部器件连接形成的系统,其包括单片机、晶振、复位电路等基本组成部分。
了解单片机最小系统的原理对于学习和应用单片机具有重要意义,本文将介绍单片机最小系统的原理及其相关内容。
单片机简介单片机(Microcontroller)是一种在单一芯片上集成了中央处理器、存储器、输入输出设备和各种外围设备接口的微型计算机系统。
单片机广泛应用于控制系统、嵌入式系统等领域,具有体积小、功耗低、成本低、灵活性高等特点。
单片机最小系统的组成单片机最小系统主要由以下几个基本组成部分构成:1.单片机:单片机是整个系统的核心,负责控制运算和执行程序。
2.晶振:晶振是提供时钟信号的器件,单片机需要时钟信号来同步操作。
3.复位电路:复位电路用于在系统上电时将单片机的内部寄存器和相关电路初始化为初始状态。
单片机最小系统的工作原理单片机最小系统的工作原理如下:1.系统上电后,晶振开始振荡,产生时钟信号。
2.复位电路将单片机的内部寄存器和相关电路初始化为初始状态。
3.单片机开始运行程序,根据时钟信号进行指令执行和数据处理。
单片机与晶振的连接为了使单片机能够正常工作,需要将晶振连接到单片机的时钟输入引脚上。
具体连接方式如下:1.将晶振的一个引脚连接到单片机的时钟输入引脚。
2.将晶振的另一个引脚连接到单片机的地引脚。
单片机与复位电路的连接为了在系统上电时将单片机的内部寄存器和相关电路初始化为初始状态,需要将复位电路连接到单片机的复位引脚上。
具体连接方式如下:1.将复位电路的一个引脚连接到单片机的复位引脚。
2.将复位电路的另一个引脚连接到系统的电源引脚。
单片机最小系统的搭建步骤按照以下步骤可以搭建一个单片机最小系统:1.准备单片机、晶振、电容、电阻等器件。
2.连接晶振的引脚到单片机的时钟输入引脚,并连接晶振的另一个引脚到单片机的地引脚。
3.连接复位电路的引脚到单片机的复位引脚,并连接复位电路的另一个引脚到系统的电源引脚。
单片机最小系统定义及其组成部分

单片机最小系统定义及其组成部分
单片机最小系统是指单片机能够正常工作所必须的最基本的电路系统。
它由单片机芯片、晶振、复位电路、电源电路和外设电路等组成。
1. 单片机芯片
单片机芯片是单片机最小系统的核心部分,它是整个系统的控制中心。
单片机芯片包含了CPU、存储器、输入输出接口、定时器、串行通信接口等功能模块,可以实现各种控制和处理任务。
2. 晶振
晶振是单片机最小系统中的重要组成部分,它提供了单片机的时钟信号。
单片机需要时钟信号来同步各种操作,晶振的频率决定了单片机的工作速度。
常用的晶振有4MHz、8MHz、12MHz等。
3. 复位电路
复位电路是单片机最小系统中的重要组成部分,它用于在单片机上电或者复位时将单片机的各个寄存器和状态清零,使单片机进入初始状态。
复位电路通常由复位电路芯片和复位电路电阻组成。
4. 电源电路
电源电路是单片机最小系统中的重要组成部分,它为单片机提供电源。
电源电路通常由稳压电路、滤波电容、电源开关等组成,可以保证单片机的稳定工作。
5. 外设电路
外设电路是单片机最小系统中的重要组成部分,它用于连接单片机和各种外设,如LED、LCD、键盘、麦克风等。
外设电路通常由电阻、电容、晶体管、继电器等组成,可以实现单片机与外设之间的数据交换和控制。
单片机最小系统是由单片机芯片、晶振、复位电路、电源电路和外设电路等组成的。
它是单片机能够正常工作所必须的最基本的电路系统。
在实际应用中,单片机最小系统可以根据具体需求进行扩展和改进,以满足不同的应用需求。
51单片机的组成

51单片机的组成51单片机是一种广泛应用的微控制器,具有高性能、低功耗、易于编程等优点,被广泛应用于家电、汽车、医疗、工业等领域。
本文将从51单片机的组成、原理、应用等方面进行详细介绍。
一、51单片机的组成51单片机的主要组成部分包括CPU、存储器、输入输出端口、定时器计数器、串行通信接口等。
1.CPU51单片机的CPU是一种基于哈佛结构的8位微处理器,具有高速运算能力和低功耗特性。
其主要特点包括:(1)采用单周期指令执行,每条指令只需要1个时钟周期即可完成;(2)支持指令集丰富,包括算术运算、逻辑运算、移位运算、比较运算等;(3)具有多种寻址方式,包括直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等;(4)支持中断机制,可以实现多任务处理。
2.存储器51单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
其中程序存储器用于存储程序代码,数据存储器用于存储变量、常量等数据。
具体包括:(1)程序存储器:51单片机的程序存储器采用闪存技术,容量可达64KB。
程序存储器的地址空间为0000H~FFFFH,其中0000H~3FFFH 为ROM存储器,用于存储程序代码;4000H~FFFFH为EPROM存储器,用于存储程序代码和数据。
(2)数据存储器:51单片机的数据存储器包括RAM和SFR。
其中RAM用于存储变量、常量等数据,容量为128B~4KB不等;SFR用于存储特殊功能寄存器,包括控制寄存器、状态寄存器、数据寄存器等。
3.输入输出端口51单片机的输入输出端口包括I/O口和特殊功能口。
其中I/O口用于连接外部设备,可以实现数据输入输出、控制信号输出等功能;特殊功能口用于连接定时器计数器、串行通信接口等外设,可以实现定时计数、串行通信等功能。
4.定时器计数器51单片机的定时器计数器包括两个定时器和一个计数器。
其中定时器用于实现定时计数功能,可以设置定时时间、定时模式等参数;计数器用于计数输入脉冲,可以实现频率计数、脉冲宽度测量等功能。
单片机复习资料

1.单片机的概念:在一块半导体芯片上,集成了微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件,构成一台完整的微型处理器。
(单片机是微机的一部分)2.单片机的组成:微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件。
3.输入/输出接口:可以输入/输出0V或5V的单元。
4.单片机的分类:MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机、Atmel公司的A VR系列、Microchip公司的PIC系列、Motorola公司的单片机、TI公司MSP430系列单片机、基于ARM核的32位单片机5.微处理器芯片、存储器芯片与输入/输出接口电路芯片构成了微型计算机,芯片之间用总线(地址总线、数据总线、控制总线)连接。
6.单片机工作方式:正常方式、待机方式、掉电方式7.数制和码制,原码、反码与补码8.80C51系列单片机引脚功能:①主电源引脚(2条):Vcc(40脚)和GND(20脚)②外接晶体引脚(2条):XTAL1(19脚)、XTAL2(18脚)③输入/输出(I/O)引脚(32条):P0口(39脚~32脚)分别为P0.0~P0.7,其中P0.7为最高位,P0.0为最低位。
●作为通用输入/输出(I/O)口使用●作为低八位地址/数据分时复用总线P1口(1脚~8脚)分别为P1.0~P1.7,其中P1.7为最高位,P1.0为最低位。
●作为准双向I/O口使用●对52子系列单片机,P1.0引脚的第二功能为T定时器/计数器的外部输入,P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发,即T2的外部控制端P2口(21脚~28脚)●准双向输入/输出接口,每一位也可独立控制●在接有片外存储器或扩展I/O接口时,P2口作为高八位地址总线P3口(10脚~17脚)●准双向输入/输出接口,每一位同样可独立控制●P3口除作为通用I/O口外,P3口的第二种功能定义如下(串口、定时、中断、读写表格):P3.0 RXD(串行数据输入口)P3.1 TXD(串行数据输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(定时器/计数器0外部输入)P3.5 T1(定时器/计数器1外部输入)P3.6 WR(外部数据存储器写脉冲)P3.7 RD(外部数据存储器读脉冲)④控制引脚(4条)⑴ALE/PROG(30引脚):地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址②PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
单片机内部主要部件

1.2 单片机内部主要部件单片机内部电路比较复杂,MCS-51系列的8051型号单片机的内部电路根据功能可以分为CPU、RAM、ROM/EPROM、并行口、串行口、定时/计数器、中断系统及特殊功能寄存器(SFR)等8个主要部件,如图1-2-1所示。
这些部件通过片内的单一总线相连,采用CPU加外围芯片的结构模式,各个功能单元都采用特殊功能寄存器集中控制的方式。
其他公司的51系列单片机与8051结构类似,只是根据用户需要增加了特殊的部件,如A/D转换器等。
在设计程序过程中,寄存器的使用非常频繁。
本节内容在了解单片机内部的组成机构基础上,重点介绍单片机内部常用的寄存器的作用。
图1-2-1 MCS-51架构1.2.1中央处理器(CPU)中央处理器是单片机的核心,主要功能是产生各种控制信号,根据程序中每一条指令的具体功能,控制寄存器和输入/输出端口的数据传送,进行数据的算术运算、逻辑运算以及位操作等处理。
MCS-51系列单片机的CPU字长是8位,能处理8位二进制数或代码,也可处理一位二进制数据。
单片机的CPU从功能上一般可以分为运算器和控制器两部分。
一、控制器控制器由程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、定时控制与条件转移逻辑电路等组成。
其功能是对来自存储器中的指令进行译码,通过定时电路,在规定的时刻发出各种操作所需的全部内部和外部的控制信号,使各部分协调工作,完成指令所规定的功能。
各部分功能部件简述如下。
1.程序计数器PC(Program Counter)程序计数器是一个16位的专用寄存器,用来存放下一条指令的地址,具有自动加1的功能。
当CPU要取指令时,PC的内容送地址总线上,从存储器中去取出一个指令码后,PC 内容自动加1,指向下一个指令码,以保证程序按顺序执行。
PC是用来指示程序的执行位置,在顺序执行程序时,单片机每执行一条指令,PC就自动加1,以指示出下一条要取的指令的存储单元的16位地址。
也就是说,CPU总是把PC 的内容作为地址,根据该地址从存储器中取出指令码或包含在指令中的操作数。
第2节-单片机内部主要部件

一、控制器
控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、 定时控制与条件转移逻辑电路等组成,对来自存储器 中的指令进行译码,通过定时电路,在规定的时刻发 出各种操作所需的控制信号,使各部分协调工作,完 成指令所规定的功能。
1、程序计数器 PC是一个16位的专用寄存器,用来存放下一条指 令的地址。CPU取指令时,PC的内容送到地址总线上。 从存储器取出一个指令码后,PC自动加1,指向下一条 指令,即CPU总是把PC的内容作为地址。51系列单片机 的寻址范围为64K,PC中数据范围是0000H~FFFFH,共 64K 。 单 片 机 上 电 或 复 位 时 , PC 自 动 清 0 , 装 入 地 址 0000H,保证单片机上电或复位后,程序从0000H开始 执行。
2.指令寄存器IR(Instruction Register) 指令寄存器是一个8位寄存器用于暂存待执行的指
令,等待译码。 3.暂存器TMP
用于暂存进入运算器的数据。 4.指令译码器ID(Instruction Decoder)
指令译码器是对指令寄存器中的指令进行译码,将 指令变为执行此指令所需要的电信号。根据译码器的输 出信号,再经时序电路定时产生执行该指令所需要的各 种控制信号。
一、单片机的RAM 8051单片机芯片中共有256个字节的RAM单元,其
中 128 个 字 节 被 专 用 寄 存 器 占 用 , 用 户 使 用 的 只 是 前 128B,即通常所说的片内128B数据存储器,它可以用 来存放临时可读写的数据,但在单片机掉电时,RAM单 元所有数据将丢失。单片机对RAM的寻址空间可达64kB。
PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0
CY AC F0 RS1 RS0 OV F1
单片机最小系统定义及其组成部分

单片机最小系统定义及其组成部分单片机最小系统是指由单片机、外部晶体振荡器、复位电路和供电系统组成的一个基本的硬件电路。
它是单片机正常工作所必需的最基本的硬件环境,也是单片机应用开发的起点。
本文将对单片机最小系统的定义及其组成部分进行详细介绍。
一、单片机最小系统的定义单片机最小系统是指由单片机芯片、与之配套的外围器件及电路组成的一个基本硬件电路系统。
它是单片机正常工作所必需的最基本硬件环境。
单片机最小系统的设计合理与否,直接关系到单片机的正常工作以及应用的可靠性。
二、单片机最小系统的组成部分1.单片机芯片单片机芯片是单片机最基本的核心部件,其内部集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入输出口(IO口)、定时器/计数器、串行通信接口等功能模块。
根据具体的应用需求选择合适的单片机型号。
2.外部晶体振荡器外部晶体振荡器是单片机工作的时钟源,负责提供稳定的时钟信号,使单片机按照特定的频率工作。
一般情况下,选择常用的晶体振荡器频率,如11.0592MHz、12MHz等。
3.复位电路复位电路是为了保证单片机的正常启动而设计的。
当单片机上电或外部复位信号到来时,复位电路能够将单片机复位至初始状态。
复位电路通常由电容、电阻和稳压芯片等元件组成,能够提供稳定的复位脉冲。
4.供电系统供电系统是保证单片机供电的基本电路。
单片机通常需要提供3.3V 或5V的直流电源,供电系统需要具备稳压、滤波和过流保护等功能。
供电系统可以采用降压芯片、稳压模块或者电源管理芯片等进行设计搭建。
除了以上四个基本组成部分外,根据实际需求,单片机最小系统还可以包括外设电路、通信电路、显示电路等其他功能电路。
这些电路可根据具体需求进行选择和扩展,以满足应用的多样化需求。
总结单片机最小系统是单片机正常工作的基础,也是单片机应用开发的起点。
它由单片机芯片、外部晶体振荡器、复位电路和供电系统组成。
单片机最小系统的设计需要合理选择电路元件,确保单片机的正常工作和应用的可靠性。
单片机的基本组成

单片机的基本组成单片机,又称微控制器,是一种将所有计算机的功能集成在一个芯片上的小型设备。
它具有体积小、价格低、通用性强、可靠性高、易使用等优点,广泛应用于智能仪表、工业控制、家电、通信设备等领域。
一、单片机的核心单片机的核心是一块中央处理器(CPU),它是整个单片机的控制中心。
CPU的主要功能是执行算术和逻辑运算,以及对数据进行处理和控制。
不同类型的单片机,其CPU的型号和性能也不同。
二、单片机的存储器单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储程序代码和常量,而数据存储器用于存储临时数据和变量。
单片机的存储器结构通常是冯·诺依曼式的,即程序和数据存储器共享同一组线。
三、单片机的输入/输出接口单片机的输入/输出接口是用于连接外部设备的接口。
输入接口用于接收外部设备的信号,输出接口用于向外部设备发送信号。
常见的输入/输出接口有数字I/O接口、模拟I/O接口、定时器/计数器接口等。
四、单片机的其他组成部分除了上述核心部件外,单片机还包括电源电路、时钟电路、复位电路等其他组成部分。
电源电路为单片机提供电力,时钟电路为单片机提供时钟信号,复位电路用于使单片机恢复初始状态。
单片机的组成结构紧凑,功能强大,应用广泛。
了解单片机的组成结构有助于更好地理解和使用单片机。
计算机系统是一种复杂的电子系统,它由多个不同的部分组成,这些部分协同工作,使计算机能够执行各种任务。
以下是计算机系统的基本组成:1、硬件系统硬件系统是计算机系统的物理组成部分,包括中央处理器(CPU),内存,硬盘,显卡,声卡,网卡,电源,主板,显示器,键盘,鼠标等。
这些硬件组件通过各种接口和线路连接在一起,形成一个完整的计算机系统。
中央处理器(CPU)是计算机系统的核心,它负责执行程序中的指令,处理数据和执行计算。
内存是计算机的临时存储区域,它可以让CPU 快速地访问数据和指令。
硬盘是计算机的永久存储器,它存储了计算机的操作系统,应用程序和用户数据。
单片机的中央处理单元原理与性能分析

单片机的中央处理单元原理与性能分析单片机是一种集成电路,包含了中央处理单元(CPU)、存储器和外设接口等功能模块。
其中,中央处理单元作为单片机的核心部分,负责处理数据和执行指令。
本文将详细介绍单片机中央处理单元的原理与性能分析。
一、中央处理单元的原理中央处理单元(CPU)是单片机的核心组成部分,主要负责指令的控制和数据的处理。
CPU通常由控制器、运算器和寄存器组成。
1. 控制器控制器是CPU中的主要部分,负责指令的解码和执行。
它从存储器中读取指令,解码指令的操作码,并根据操作码控制执行相应的操作。
控制器还负责控制数据的输入输出和处理器的时序。
2. 运算器运算器是CPU中的另一个重要部分,主要负责数学和逻辑运算。
它能够执行加、减、乘、除等算术运算,并进行逻辑判断以实现条件分支等功能。
3. 寄存器寄存器是CPU中的临时存储器件,用于暂存数据和地址。
它们比其他存储器速度更快,因此可以提高CPU的运行效率。
常见的寄存器包括累加器、程序计数器、标志寄存器等。
二、中央处理单元的性能分析中央处理单元的性能主要通过以下几个指标进行评估。
1. 时钟频率时钟频率(Clock Frequency)指的是CPU内部时钟的频率,即CPU能够执行的最大操作次数。
时钟频率越高,CPU处理速度越快。
时钟频率与处理器的时钟周期相关,时钟周期是时钟频率的倒数。
因此,时钟频率越高,时钟周期越短。
2. 指令集指令集是CPU能够执行的指令的集合。
不同的CPU具有不同的指令集,如x86、ARM等。
指令集的设计直接影响到CPU的功能和性能。
现代的CPU通常采用复杂指令集(CISC)或精简指令集(RISC)。
3. 流水线技术流水线技术是提高CPU性能的一种重要手段。
它将指令的执行过程划分为多个阶段,并使多个指令可以同时在不同阶段执行。
这样能够提高指令的并行性,提高CPU的效率。
4. 缓存技术缓存技术是一种用于提高CPU访问速度的方法。
CPU内部包含了多级缓存,用于暂存指令和数据。
单片机知识点总结

单片机考点总结1.单片机由CPU、存储器及各种I/O接口三部分组成;2.单片机即单片微型计算机,又可称为微控制器和嵌入式控制器;3.MCS-51系列单片机为8位单片机,共40个引脚,MCS-51基本类型有8031、8051和8751.(1)I/O引脚(2)8031、8051和8751的区别: 8031片内无程序存储器、8051片内有4KB程序存储器ROM、8751片内有4KB程序存储器EPROM;4.MCS-51单片机共有16位地址总线,P2口作为高8位地址输出口,P0口可分时复用为低8位地址输出口和数据口;MCS-51单片机片外可扩展存储最大容量为216=64KB,地址范围为0000H—FFFFH;1.以P0口作为低8位地址/数据总线;2.以P2口作为高8位地址线5.MCS-51片内有128字节数据存储器RAM,21个特殊功能寄存器SFR;1MCS-51片内有128字节数据存储器RAM,字节地址为00H—7FH;00H—1FH: 工作寄存器区;00H—1FH: 可位寻址区;00H—1FH: 用户RAM区;221个特殊功能寄存器SFR21页—23页;3当MCS-51上电复位后,片内各寄存器的状态,见34页表2-6;PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H,TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H, TL0=00H, TH1=00H,TL1=00H, SCON=00H, P0~P3=FFH6. 程序计数器PC:存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址,即当前PC 值或现行值;程序计数器PC是16位寄存器,没有地址,不是SFR.7. PC与DPTR的区别:PC和DPTR都用于提供地址,其中PC为访问程序存储器提供地址,而DPTR为访问数据存储器提供地址;8. MCS-51内部有2个16位定时/计数器T0、T1,1个16位数据指针寄存器DPTR,其中MOVE DPTR, data16 是唯一的16位数据传送指令,用来设置地址指针DPTR;46页定时/计数器T0和T1各由2个独立的8位寄存器组成,共有4个独立寄存器:TH1、TL1、TH0、TL0,可以分别对对这4个寄存器进行字节寻址,但不能吧T0或T1当作1个16位寄存器来寻址;即:MOV T0,data16 ; MOV T1,data16 都是错的,MOV TH0,data; MOV TL0,,data是正确的;9.程序状态字寄存器PSW16页1PSW的格式:D7D6D5D4D3D2D1D0PSW D0H2PSW寄存器中各位的含义;Cy:进位标志位,也可以写为C;Ac:辅助进位标志位;RS1、RS0:4组工作寄存区选择控制位;P为奇偶标志位:该标志位用来表示累加器A中为1的位数的奇偶数P=1, A中1的个数为奇数;P=0, A中1的个数为偶数;另:使用加法指令时,累加器A中的运算结果对各个标志位的影响:1如果位7有进位,则置1进位标志位Cy,否则清0 Cy;2如果位3有进位,置1辅助进位标志位Ac,否则清0 Ac;3如果位6有进位,而位7没有进位,或者位7有进位,而位6没有,则溢出标志位OV置1,否则清0 OV;即只要位7和位6中有一个进位,而另一个没进位,OV就置1.10. MCS-51指令系统的七种寻址方式,熟练掌握各寻址方式;40页;11.访问MCS-51单片机中:1访问片内RAM应使用MOV指令;2访问片外RAM应使用MOVX指令;3访问程序存储器应使用MOVC指令;12. MCS-51有5个中断源,2级中断优先级;5个中断源名称及其中断入口地址分别是什么哪些中断源的中断请求标志位在响应中断时由硬件自动清除那些中断源的中断请标志位必须使用软件清除记住各个中断请求标志位,优先级标志位,触发方式标志位;102页—108页中断,在中断处理中必须使用T1和R1判断串行接收还是发送中断;13. MCS-51的串行口为全双工的异步串行通信口,串行口有几种工作方式每种工作方式的帧格式和波特率是什么串行口有4种工作方式:SM0、SM1:串行口4中工作方式的选择位;1方式0:帧格式及波特率方式1的波特率是固定的,为fosc/122方式1:帧格式及波特率3方式2:帧格式及波特率(3)方式3:帧格式及波特率14. 8255A可扩展3个8位并行I/O口PA口、PB口和PC口,其中PC口具有按位置为/复位功能;15.系统总线仅了解所谓总线,就是连接计算机各部件的一组控制信号;MCS-51使用的是哈佛结构,即并行总线结构程序存储器和数据存储器的空间是截然分开的,按其功能通常把系统总线分为三组:1、地址总线Address Bus ,简写AB地址总线用于传送单片机发出的地址信号,以便进行存储单元和I/O端口的选择;地址总线是单向的,只能由单片机向外送出;地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元数目;MCS-51单片机最多可以扩展64KB,即65536个地址单元,因此,地址总线为16条;2、数据总线Data Bus,简写DB数据总线用于单片机与存储器之间或单片机与I/O之间传送数据;MCS-51单片机是8位字长,所以,数据总线的位数也是8位的;数据总线是双向的,可以进行2个方向的传送;3、控制总线Control Bus,简写CB控制总线实际上就是一组控制信号线,包括单片机发出的,以及从其它部件传送给单片机的;15.单片机外部扩展存储器地址分配的方法线选法和译码法;外部扩展存储器容量大小的确定方法1由该存储器芯片上的地址根数决定,如程序存储器芯片27128有A0—A13共14根地址线,故27128的存储容量=214=16KB;2用存储器芯片型号后面的数字÷8 即可得到该芯片的存储容量,如27128的存储容量=128÷8=16KB;16.存储器扩展的读写控制:做最后一题时需要用到外扩的RAM芯片既能读出又能写入,所以通常都有读写控制引脚,记为 O E和 W E;外扩的RAM的读写控制引脚分别与MCS-51的R D和 WR引脚相连;外扩的EPROM在正常使用中只能读出,不能写入,故EPROM的芯片没有写入控制引脚,只有读出引脚,记为OE,该引脚与MCS-51 的PSEN相连;17.在MCS-51单片机系统中,外接程序存储器和数据存储器共用16位地址线和八8位数据线,为何不发生冲突外接程序存储器和数据存储器虽然共用16位地址线和8位数据线,但由于访问程序存储器时是PSEN信号有效, 而访问数据存储器时是R D或 WR 信号有效;而这些控制信号是由MCS-51执行访问外部外序存储器和或访问外部数据存储器的指令产生,任何时候只能执行1种指令,只产生1种控制信号,所以不会产生数据冲突的问题;17. 8段共阴极数码管的断码如何编写;227页记两点即可:1共阴极时1为亮0不亮;2abcdef是按照顺时针走的,知道g,dp的位置;18.单片机晶振频率fosc 与机器周期Tcy的关系式:1Tcy=12/fosc ;19.编程题1循环程序的编写即延时程序的编写94页例4—17例4-17、50ms延时程序;注:一条DJNZ指令消耗两个机器周期DEL: MOV R7,200DEL1: MOV R6,125DEL2: DJNZ R6,DEL2MOV R7,DEL1RET2中断初始化程序的编写104页例5—1,107页例5—2知识点:1中断允许寄存器IEMCS-51的CPU的中断源的开放或屏蔽,是由片内的中断允许寄存器IE控制的;IE 的字节地址为A8H,可进行位寻址;EA:中断允许总控制位; ES:串行口中断允许位;ET1:定时器/计数器T1的溢出中段允许位; EX1:外部中断1中段允许位;ET0:定时器/计数器T1的溢出中段允许位; EX0:外部中断0中段允许位;注:当上述值置为0时,表示禁止;置为1时表示允许;如当ET1=0表示禁止T1溢出中断,ET1=1表示允许T1溢出中断;2中断优先级寄存器PMCS-51的片内有一个中断优先级寄存器IP,其字节地址为B8H,可位寻址;PS:串行口中断优先级控制位;PT1:定时器T1中断优先级控制位;PX1:外部中断1中断优先级控制位;PT0:定时器T0中断优先级控制位;PX0:外部中断0中断优先级控制位;注:当上述值置为0时,表示定义为低优先级中断;置为1时表示高优先级中断;例5-1、若允许片内2个定时器/计数器中断,禁止其它中断源的中断请求;请编写出设置IE的相应程序段:A、用位操作指令编写如下程序段:CLR ES ;禁止串行口中断CLR EX1 ;禁止外部中断1中断CLR EX0 ;禁止外部中断0中断SETB ET0 ;允许定时器/计数器T0中断SETB ET1 ;允许定时器/计数器T1中断SETB EA ;CPU开中断B、用字节操作指令来编写:MOV IE,8AH例5-2、设置IP寄存器的初始值,使得MCS-51的2个外中断请求为高优先级,其它中断请求为低优先级;A、用位操作指令编写如下程序段:SETB PX0 ; 2个外中断请求为高优先级SETB PX1CLR PS ;串行口、2个定时器/计数器为低优先级中断CLR PT0CLR PT1B、用字节操作指令来编写:MOV IP,05H3定时/计数器T0或T1在指定工作方式下产生一个定时或者计数的程序编写;125页例6—1,130页例6—44书中有一道程序编写,但不知是哪一道,所以都找出来了99页第10题、第11题,117页第9题、14,136页第4题试编写程序,查找在内部 RAM 的 30H~50H 单元中是否有 0AAH 这一数据;若有,则将 51H 单元置为“01H”;若未找到,则将 51H 单元置为“00H”;ORG 0000HMOV R0,30HMOV R2,21HLOOP: MOV A,R0CJNE A,0AAH,NOTMOV 51H,01HSJMP DENDNOT: INC R0DJNZ R2,LOOPMOV 51H,00HDEND: SJMP DEND试编写程序,查找在内部 RAM 的 20H~40H 单元中出现“00H”这一数据的次数;并将查找到的结果存入 41H 单元;ORG 0000HMOV R0,20HMOV R2,21HMOV 41H,00HLOOP: MOV A,R0CJNE A,00H,NOTEINC 41HNOTE: INC R0DJNZ R2,LOOPEND编写出外部中断 1 为跳沿触发的中断初始化程序;ORG 0000HAJMP MAINORG 0013HAJMP PINT1ORG 0100HMAIN: SETB IT1SETB EX1SETB EAHERE: AJMP HEREPINT1: RETIEND某系统有 3 个外部中断源 1、2、3,当某一中断源变为低电平时,便要求 CPU 进行处理,它们的优先处理次序由高到低依次为 3、2、1,中断处理程序的入口地址分别为 1000H,1100H,1200H;试编写主程序及中断服务程序转至相应的中断处理程序的入口即可;ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HLJMP PINT0ORG 0100HMAIN: SETB IT0SETB EX0SETB EAHERE: SJMP HEREPINT0: PUSH PSWPUSH AJNB ,IR3JNB ,IR2JNB ,IR1PINTIR: POP APOP PSWRETIIR3: LJMP IR3INTIR2: LJMP IR2INTIR1: LJMP R1INTORG 1000HIR3INT: LJMP PINTIRORG 1100HIR2INT: LJMP PINTIRORG 1200HIR1INT: LJMP PINTIREND采用定时器/计数器 T0 对外部脉冲进行计数,每计数 100 个脉冲后,T0 转为定时工作方式;定时 1ms 后,又转为计数方式,如此循环不止;假定 MCS---51 单片机的晶体震荡器的频率为 6MHZ,请使用方式 1 实现,要求编写出程序;ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHLJMP PT0JORG 0100HMAIN: MOV TMOD,05H;00000001MOV TH0,0FFH;X=65436MOV TL0,9CHCLR F0SETB TR0SETB ET0SETB EAHERE: AJMP HEREPT0J: JB F0,PT0DMOV TMOD,01H;00000001MOV TH0,0FEH;X=65036MOV TL0,0CHSETB F0RETIPT0D: CLR F0MOV TMOD,05HMOV TH0,0FFHMOV TL0,9CHRETIEND5最后一道大题的程序编写185页例8—1,189页例8—420.。
单片机内部主要部件

1.2 单片机内部主要部件单片机内部电路比较复杂,MCS-51系列的8051型号单片机的内部电路根据功能可以分为CPU、RAM、ROM/EPROM、并行口、串行口、定时/计数器、中断系统及特殊功能寄存器(SFR)等8个主要部件,如图1-2-1所示。
这些部件通过片内的单一总线相连,采用CPU加外围芯片的结构模式,各个功能单元都采用特殊功能寄存器集中控制的方式。
其他公司的51系列单片机与8051结构类似,只是根据用户需要增加了特殊的部件,如A/D转换器等。
在设计程序过程中,寄存器的使用非常频繁。
本节内容在了解单片机内部的组成机构基础上,重点介绍单片机内部常用的寄存器的作用。
图1-2-1 MCS-51架构1.2.1中央处理器(CPU)中央处理器是单片机的核心,主要功能是产生各种控制信号,根据程序中每一条指令的具体功能,控制寄存器和输入/输出端口的数据传送,进行数据的算术运算、逻辑运算以及位操作等处理。
MCS-51系列单片机的CPU字长是8位,能处理8位二进制数或代码,也可处理一位二进制数据。
单片机的CPU从功能上一般可以分为运算器和控制器两部分。
一、控制器控制器由程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、定时控制与条件转移逻辑电路等组成。
其功能是对来自存储器中的指令进行译码,通过定时电路,在规定的时刻发出各种操作所需的全部内部和外部的控制信号,使各部分协调工作,完成指令所规定的功能。
各部分功能部件简述如下。
1.程序计数器PC(Program Counter)程序计数器是一个16位的专用寄存器,用来存放下一条指令的地址,具有自动加1的功能。
当CPU要取指令时,PC的内容送地址总线上,从存储器中去取出一个指令码后,PC 内容自动加1,指向下一个指令码,以保证程序按顺序执行。
PC是用来指示程序的执行位置,在顺序执行程序时,单片机每执行一条指令,PC就自动加1,以指示出下一条要取的指令的存储单元的16位地址。
也就是说,CPU总是把PC 的内容作为地址,根据该地址从存储器中取出指令码或包含在指令中的操作数。
第2章单片机原理课后答案

习题1. MCS-51单片机由哪几个部分组成?答:MCS-51单片机主要由以下部分组成的:时钟电路、中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR)。
2. MCS-51的标志寄存器有多少位,各位的含义是什么?答:MCS-51的标志寄存器PSW有8位;D D D D D D DD7P含义如下:C(PSW.7):进位或借位标志位。
AC(PSW.6):辅助进位或借位可标志位。
F0(PSW.5):用户标志位。
是系统预留给用户自己定义的标志位。
RS1、RS0(PSW.4、PSW.3):寄存器组选择位。
可用软件置位或清零,用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组。
OV(PSW.2):溢出标志位。
在加法或减法运算时,如运算的结果超出8位二进制数的范围,则OV置1,标志溢出,否则OV清零。
P(PSW.0):奇偶标志位。
用于记录指令执行后累加器A中1的个数的奇偶性。
若累加器A中1的个数为奇数,则P置位,若累加器A中1的个数为偶数,则P清零。
其中PSW.1未定义,可供用户使用。
3. 8051程序存储器分哪几部分,相互之间有什么关系?答:程序存储器从物理结构上分为片内程序存储器和片外程序存储器。
片内程序存储器集成在芯片内部,不同的芯片容量不一样。
片外程序存储器是外部用只读存储芯片扩展而来的,存储空间大小随存储芯片容量而定。
片内程序存储器和片外程序存储器的总空间大小不能超过64K字节。
片内程序存储器地址空间和片外程序存储器的低地址空间重叠。
通过引脚EA电平的高低来决定的。
EA接低电平,选择从片外程序存储器取指令;EA接高电平,选择从片内程序存储器取指令。
4. 在8051的存储器结构中,内部数据存储器可分为几个区域?各有什么特点?答:内部数据存储器总体上分为两部分:片内的随机存储块和特殊功能寄存器(SFR)块。
片内的随机存储块按功能可以分成以下几个部分:工作寄存器组区(00H~1FH单元)、位寻址区(20H~2FH)和一般RAM区(30H~7FH),其中还包含堆栈区(08H开始)。
简述51系列单片机的内部组成结构

简述51系列单片机的内部组成结构51系列单片机是一种非常常见的单片机产品,被广泛应用于各种电子设备中。
它具有强大的功能和灵活的可编程性,能够满足不同应用场景的需求。
那么,究竟51系列单片机的内部是如何组成的呢?我们来了解一下51系列单片机的基本结构。
51系列单片机由中央处理器、存储器、输入输出端口、定时器、中断系统等多个部分组成。
其中,中央处理器是51系列单片机的核心部件,负责执行指令和进行数据处理。
存储器用于存储程序代码和数据,包括ROM、RAM 和特殊功能寄存器等。
输入输出端口用于与外部设备进行数据交互,可以实现数据输入、输出和控制功能。
定时器可以生成指定时间间隔的定时信号,用于定时操作和计时功能。
中断系统可以在特定条件下中断正常的程序执行,执行相应的中断服务程序。
接下来,我们详细介绍一下51系列单片机的内部组成结构。
首先是中央处理器部分,它由一个8位的CPU核心组成,具有丰富的指令集和寄存器。
这些指令可以执行各种算术和逻辑操作,以及数据传输、位操作等功能。
CPU核心还包括时钟发生器和系统控制逻辑,用于产生时钟信号和控制系统的运行。
其次是存储器部分,51系列单片机的存储器主要包括ROM和RAM。
ROM是只读存储器,用于存储程序代码和常量数据。
RAM是随机存储器,用于存储变量和临时数据。
此外,51系列单片机还具有一些特殊功能寄存器,用于存储各种控制和状态信息。
再次是输入输出端口部分,51系列单片机有多个I/O口,用于与外部设备进行数据交互。
每个I/O口都有一个特定的地址和控制寄存器,可以设置输入输出方向和电平状态。
通过读写这些寄存器,可以实现数据输入、输出和控制功能。
51系列单片机还具有定时器部分,用于生成精确的定时信号。
定时器可以根据设定的参数生成不同频率和周期的定时信号,用于各种定时操作和计时功能。
此外,定时器还可以用于产生脉冲信号、PWM 信号等。
最后是中断系统部分,51系列单片机具有多个中断源和中断向量。
单片机cpu的物理结构

单片机cpu的物理结构
单片机的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)是整个
系统的核心部分,负责执行各种计算、控制和操作指令。
单片机CPU的物理结构由以下几个部分组成:
1. 控制单元(Control Unit):负责控制整个CPU的操作。
它
从存储器中获取指令,并将其解码为微操作,然后将微操作发送到其他部件执行。
2. 算术逻辑单元(Arithmetic and Logic Unit,ALU):负责执
行算术运算(如加法、减法等)和逻辑运算(如与、或、非等)。
3. 寄存器(Register):用于存储数据和临时结果。
包括通用
寄存器、程序计数器、指令寄存器、状态寄存器等。
4. 数据总线(Data Bus):用于传输数据和指令。
数据总线是
双向传输的,能够同时传输多个数据位。
5. 地址总线(Address Bus):用于传输存储器地址信息。
地
址总线的宽度决定了单片机可以寻址的存储器容量。
6. 控制总线(Control Bus):用于传输控制信号,如时钟信号、读写控制信号、中断信号等。
7. 时钟(Clock):控制CPU的节奏和同步。
时钟信号驱动
CPU按照一定频率进行操作。
以上是单片机CPU的一般物理结构,不同单片机的具体实现可能会有一些差异,但总体上都包含了这些基本组件。
单片机工作原理

单片机工作原理单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统,它广泛应用于各种电子设备中,如家电、汽车、医疗设备等。
那么,单片机是如何工作的呢?接下来,我们将深入探讨单片机的工作原理。
首先,让我们从单片机的核心部件——微处理器开始说起。
微处理器是单片机的大脑,它负责执行各种指令和控制整个系统的运行。
在单片机中,微处理器通常由中央处理器(CPU)、时钟电路和控制器组成。
CPU负责执行各种算术和逻辑运算,时钟电路则提供CPU运行的时钟信号,控制器则协调各个部件的工作。
除了微处理器,单片机还包括存储器和输入输出功能。
存储器用于存储程序和数据,其中包括只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。
ROM用于存储单片机的固件程序和常量数据,而RAM则用于临时存储程序和数据。
输入输出功能包括各种接口和通信模块,用于与外部设备进行数据交换和通信。
单片机的工作原理可以简单概括为,接收输入信号、执行程序、输出结果。
当外部设备向单片机发送输入信号时,单片机通过输入输出功能接收并处理这些信号,然后根据预先编写的程序进行计算和控制,最终通过输出功能将结果返回给外部设备。
这个过程涉及到微处理器的运行、存储器的读写、输入输出功能的控制等多个方面的工作。
在单片机的工作过程中,时钟信号起着至关重要的作用。
时钟信号的频率决定了单片机的运行速度,不同的单片机可以有不同的时钟频率。
时钟信号的稳定性和准确性也会直接影响到单片机的工作效果。
因此,在设计单片机系统时,需要充分考虑时钟电路的设计和时钟信号的稳定性。
此外,单片机的工作原理还涉及到各种外设和接口的设计和应用。
单片机通常需要与各种传感器、执行器、显示器、通信模块等外部设备进行连接和通信。
这就需要设计合理的接口电路和通信协议,以实现单片机与外部设备之间的数据交换和控制。
总的来说,单片机的工作原理涉及到微处理器的运行、存储器的读写、输入输出功能的控制、时钟信号的生成和外设接口的设计等多个方面。
stm32单片机的组成

stm32单片机的组成STM32单片机是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器。
它由多个功能单元组成,包括中央处理器(CPU)、存储器、时钟和控制单元、外设接口等。
本文将对STM32单片机的组成进行详细介绍。
一、中央处理器(CPU)STM32单片机采用ARM Cortex-M系列的处理器核心作为CPU。
这种处理器核心具有高性能和低功耗的特点,能够满足嵌入式系统的需求。
根据不同型号和系列,STM32单片机可以搭载不同频率和功能的ARM Cortex-M处理器。
二、存储器STM32单片机的存储器由闪存(Flash)和随机存取存储器(SRAM)两部分组成。
闪存用于存储程序代码和只读数据,而SRAM用于存储数据和变量。
闪存的容量和速度因不同型号和系列而异,可以满足不同应用场景的需求。
三、时钟和控制单元STM32单片机的时钟和控制单元负责提供系统时钟和外设控制。
它包括时钟发生器、复位电路、电源管理单元等组件。
时钟发生器用于产生各种时钟信号,包括系统时钟、外设时钟等,以保证整个系统的运行稳定。
复位电路用于初始化系统状态,电源管理单元则负责控制供电和功耗管理。
四、外设接口STM32单片机具有丰富的外设接口,包括通用输入输出(GPIO)、通用串行总线(SPI/I2C)、通用异步收发器(UART)、定时器、模数转换器(ADC/DAC)等。
这些外设接口可以与外部器件进行数据交互和控制。
不同型号和系列的STM32单片机在外设接口的数量和功能上可能有所差异,可以根据具体应用需求进行选择。
五、调试和编程接口STM32单片机支持多种调试和编程接口,包括串行线调试接口(SWD)、JTAG接口等。
这些接口可以用于单片机的调试、仿真和编程。
通过调试和编程接口,开发者可以实时监测和调试单片机的运行状态,并实现固件的烧录和更新。
六、其他组成部分除了上述提到的主要组成部分外,STM32单片机还包括其他一些辅助组件。
例如,晶体振荡器用于提供系统时钟的时基,电源管理单元使得单片机可以在低功耗模式下工作,外部中断和DMA控制器可实现外设的中断和直接内存访问。
stm32单片机的基本组成和工作原理

stm32单片机的基本组成和工作原理STM32单片机是一种嵌入式微控制器系列,由意法半导体(STMicroelectronics)公司制造。
它基于ARM Cortex-M内核,并且具有丰富的外设和功能,被广泛应用于各种嵌入式系统中。
下面我们来了解一下STM32单片机的基本组成和工作原理。
首先,我们来看一下STM32单片机的基本组成。
它由处理器核心、存储器、外设和时钟系统等部分组成。
处理器核心是STM32单片机的重要组成部分,它采用了ARMCortex-M内核。
ARM Cortex-M内核是一种高性能、低功耗的处理器架构,具有先进的指令集和强大的处理能力。
存储器是STM32单片机中存储数据和程序的地方。
它包括闪存、SRAM和EEPROM等。
闪存主要用来存储程序代码和常量数据,SRAM用来存储运行时数据,而EEPROM则用来存储一些不经常变化的数据。
外设是STM32单片机的重要功能模块,它包括通用输入输出端口(GPIO)、时钟和定时器、串口、SPI、I2C、ADC和DAC等。
这些外设提供了丰富的接口和功能,可以连接各种传感器、执行器和外部设备,实现与外部环境的交互。
时钟系统是STM32单片机中的重要部分,它用于提供各种时钟信号,驱动处理器和外设的运行。
时钟信号是系统中各个模块同步操作的基础,保证系统的稳定性和可靠性。
接下来,我们来了解一下STM32单片机的工作原理。
首先在上电或复位后,处理器核心从存储器中读取程序代码,并按照指令序列执行相应的操作。
处理器还可以通过外设来执行特定的功能,比如读取传感器数据、控制执行器等。
处理器通过总线和存储器、外设进行数据交换和通信。
数据可以从存储器中读取到处理器中进行运算,也可以从处理器中写入存储器进行存储。
外设可以向处理器发送数据,也可以接收处理器发送的数据。
这样,就实现了处理器与存储器和外设之间的数据交换和通信。
时钟系统为处理器和外设提供了时钟信号,使它们能够按照同步的方式工作。
单片机的构成

单片机的构成单片机(Microcontroller Unit,简称MCU)是一种嵌入式系统中的核心部件,也是现代电子设备的重要组成部分。
它集成了微处理器、存储器、输入输出接口等功能模块,具有高度集成度、低功耗和成本效益等特点。
本文将介绍单片机的构成,包括微处理器、存储器、输入输出接口以及其他辅助模块。
一、微处理器单片机的微处理器是其核心部件,承担着数据运算、逻辑判断等任务。
它通常是一种低功耗、高集成度的微处理器,如常见的8位、16位或32位微处理器。
微处理器负责将输入信号处理成适合输出的数据,并控制各个模块的运行。
二、存储器存储器是单片机的关键组成部分,用于存储程序指令、数据和中间结果。
单片机的存储器通常分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)两部分。
1. 程序存储器(ROM)程序存储器用于存储程序指令,它通常是非易失性存储器,即断电后数据仍能保持。
常见的ROM类型包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM)、可擦写只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM)和电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)。
2. 数据存储器(RAM)数据存储器用于存储程序执行过程中的临时数据和中间结果,并且可以读写。
常见的RAM类型包括静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)和动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)。
三、输入输出接口输入输出接口是单片机与外部设备通信的桥梁,用于接收外部的输入信号和发送输出信号。
它可以通过多种方式实现,如通用输入输出引脚(General Purpose Input/Output,GPIO)、串行通信接口(Serial Communication Interface,SCI)和并行通信接口(Parallel Communication Interface,PCI)等。
MCS-51单片机的基本组成

RST/VP D(9脚)
EA/VPP (31脚)
电源端,接+5 V。
RST即为RESET,VPD为 备用电源。
2)晶体振荡器接入或外部振荡信号输入引脚 (1)XTAL1(19脚):晶体振荡器接入的一个引脚。采用外部
振荡器时,此引脚接地。 (2)XTAL2(18脚):晶体振荡器接入的另一个引脚。采用外
方式可以分成两大类:一类是随机存取存储器(random access memory, RAM),主要用于存放暂存数据及调试程序,所以又称为数据存储器;另 一类是只读存储器(read only memory,ROM),主要用于存放常数及固 定程序,又称为程序存储器。
存储器内部结构
Hale Waihona Puke 3.定时器/计数器 8051单片机有两个16位的可编程定时器/计数器T0和T1,用于精
部振荡器时,此引脚作为外部振荡信号的输入端。 3)地址锁存及外部程序存储器编程脉冲信号输入引脚
ALE/PROG(30脚):地址锁存允许信号输出/编程脉冲输入引 脚。ALE为地址锁存允许信号输出引脚,当8051单片机上电正常工 作时,自动在该引脚上输出六分之一晶振频率(fOSC/6)的脉冲序 列。当CPU访问外部存储器时,此信号作为锁存低8位地址的控制信 号。PROG为编程脉冲输入引脚,在对片内ROM编程写入时,作为编 程脉冲输入端。
1.2 单片机的片外总线与引脚功能
1.MCS-51单片机的引脚分布
MCS-51系列单片机引脚图和逻辑图
2.MCS-51单片机的引脚功能 1)电源及复位引脚
接地端。
VCC(40 脚)
VSS(20 脚)
EA为片内外程序存储器选用端。 该引脚为低电平时,只选用片外 程序存储器;该引脚为高电平 时,先选用片内程序存储器,然 后选用片外程序存储器。
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通道1 通道2 通道3 电源控制和波特率选择 串行口控制器 串行数据缓冲器 定时控制器 定时方式选择 定时器O低8位 定时器0高8位 定时器1低8位 定时器1高8位
10
表2-3可位寻址的特殊功能寄存器及其位地址表
F7H F6H F5H F4H F3H F2H F1H F0H
B
F0H
E7H E6H E5H E4H E3H E2H E1H E0H
§2-2 MCS-51单片机的程序存储器
一、程序存储器
0FFFFH
外部ROM EA 1
8051: 内部有4KB的ROM, 外部可扩64KB
1000H
0FFFH 内部ROM
EA 0 000H0
程序存储器
该地址由PC指示
寻址范围:0000H ~ FFFFH 容量64KB,即地址长度:16位
1.
EA1 ,寻址内部ROM;
A7H A6H A5H A4H A3H A2H A1H A0H
P2 P2. P2. P2. P2. P2. P2. P2. P2. A0H 76543210
B7H B6H B5H B4H B3H B2H B1H B0H
P3
P3.
P3.
P3.
P3.
P3.
可编辑ppt
P3. P3. P3.
B0H
12
注意: 1、PC也为双字节寄存器,但是不在80H ~ FFH
范围内。 2、表中,凡地址能被8整除的寄存器都是可位
寻址的寄存器。
② A——累加器。8位最常用,ACC表示累加器A的符号地址
③ B——B寄存器,乘、除法运算用。也可作一般的寄存器使 用
④PSW——程序状态字寄存器:包含程序运行状态、信息。
PSW CY AC F0 OV RS1 RS0 — P
CY —— 进位/借位标志(累加器A的溢出标志位);位累加 器。加减法时如果在最高位有进位或借位时由硬件置位;
88H
87H 86H 85H 84H 83H 82H 8lH 80H
P0 P0. P0. P0. P0. P0. P0. P0. P0. 80H 76543210
97H 96H 95H 94H 93H 92H 9lH 90H
P1 P1. P1. P1. P1. Pl. P1. P1. P1. 90H 76543210
②在无符号数的乘法运算中,当乘积超出255,OV=1,表示乘 积的高位放在B中,低位放在A中。否则OV=0,表示乘积只放在A中。
DOH
程序状态字
SP
81H
堆栈指针
DPL
82H
数据存储器指针(低8位)
DPH
83H
数据存储器指针(高8位)
*IE
A8H
中断允许控制器
*IP
D8H
中断优先级控制器
*P0
80H
通道O
* P1 *P2 *P3 PCON *SCON SBUF *TCON TMOD TL0 TL1 TH0 TH1
90H AOH BOH 87H 98H 99H 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH
可编辑ppt
6
位寻址区
位寻址区(20H—2FH)16个字节。 16*8=128位,每一位都有一个位地址,范围为:00H—7FH,位地址区 也可作为一般RAM使用。
2FH 7FH
78H
21H 0FH 20H 07H
改区域:即可位寻址,又可 字节寻址
08H 00H
三、特殊功能寄存器 MCS-51单片机内共有22个特殊功能寄存器。
否则清零 AC —— 辅助进/借位标志;低半字节进位位。加减法时低4
位向高4位进位或借位时,由硬件置位,否则清零。 应用于十进制调整(只在此种情况关注它)。 F0 —— 用户定义标志位;软件置位/清零。
OV —— 溢出标志; 硬件置位/清零。
①在有符号数的加减运算中,计算结果超出-128-+127时, 产生溢出,硬件置1,表示运算结果出错;否则清零。
二、内部数据存储器 物理上分为两大区域:00H ~ 7FH即128B内RAM区
80H ~ FFH即SFR区。
00FFH
特殊功 能寄存器
0080H 007FH
内部RAM
000H0
数据存储器
可编辑ppt
4
7FH
用户 RA区 M
2FH /3H 0
位寻址区
(位地0址 0H~7FH)
1FH /2H 0 第3组通用寄存器区
① PC为程序计数器。 它是一个双字节寄存器,指明即将执行的下一条指令的首
地址(程序存储器地址),
寻址范围为: 0000H ~ FFFFH,即0 ~ 64KB。
系统复位时PC=0000H
表2-2 8051特殊功能寄存器一览表
寄存器符号 *ACC
地址 EOH
寄存器名称 累加器
*B
FOH
乘法寄存器
*PSW
ACC
E0H
D7H D6H DSH D4H D3H D2H D1H D0H
PSW
D0H
CY AC F0 RS1 RS0 0V
-
P
BFH BEH BDH BCH BBH BAH B9H B8H
IP
B8H
-
-
- PS PT1 PX1 FIB PX0
AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H
IE
ASH
EA -
- ES ET1 EX1 ET0 EX0
SC0 N
9FH SM0
9EH SM1
9DH SM2
9CH REN
9BH FB8
9AH RB8
99H TI98H RI来自98HTC0 N
8FH TF1
8EH TR1
8DH TF0
8CH TR0
8BH IE1
8AH IT1
89H IE0
88H IT0
当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部存储器 空间。
2.
EA0 ,寻址外部ROM。
8031单片机 EA 接低电平。
作 用: 存放程序及程序运行时所需的常数。
可编辑ppt
2
七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
1H 7/1H 8 第2组通用寄存器区
0FH /1H 0 第1组通用寄存器区
0H 7/0H 8 第0组通用寄存器区 00H
数据缓冲区、堆栈区、工作 单元 即可位寻址,又可字节寻址
R0~R7
RS1、RS0 ——寄存器区选择控制位。 0 0 : 0区 R0 ~ R7 00H-07H 0 1 : 1区 R0 ~ R7 08H-0FH 1 0 : 2区 R0 ~ R7 10H-17H 1 1 : 3区 R0 ~ R7 18H-1FH