電汽-單片機(jī)復(fù)習(xí)

1、什么叫單片機(jī)？SingleChipMicrocomputer(Microcontroller)計(jì)算機(jī)單板機(jī)——同一塊板單片機(jī)——同一塊芯片MCS51單片機(jī)和8051、8031、89C51等的關(guān)系MCS51系列單片機(jī)包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來(lái)的，所以人們習(xí)慣于用8051來(lái)稱呼MCS51系列單片機(jī)。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī)，當(dāng)然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國(guó)非常流行的單片機(jī)，它是由美國(guó)ATMEL公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的。89C51與89S51的區(qū)別

89C51和89S51內(nèi)核相同，89S51針對(duì)89C51的明顯的幾個(gè)升級(jí)如下：程序存儲(chǔ)器寫(xiě)入方式：二者的寫(xiě)入程序的方式不同，89C51只支持并行寫(xiě)入，同時(shí)需要VPP燒寫(xiě)高壓。89S51則支持ISP在線可編程寫(xiě)入技術(shù)！串行寫(xiě)入、速度更快、穩(wěn)定性更好，燒寫(xiě)電壓也僅僅需要4～5V即可。電源范圍：89S5*電源范圍寬達(dá)4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V的時(shí)候則無(wú)法正常工作。

工作頻率：目前89S5*的性能遠(yuǎn)高于89C5*,89S5*系列支持最高高達(dá)33MHZ的工作頻率，而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。

市場(chǎng)價(jià)格：由于89C51已經(jīng)全面停產(chǎn),所以在市場(chǎng)價(jià)格方面，庫(kù)存的89C5*的批發(fā)價(jià)格要比89S5*貴將近一倍！

兼容型：89S5*向下兼容89C5*，就是說(shuō)用89S5*可以替代89C5*使用，同樣的程序，運(yùn)行結(jié)果相同。加密功能：89S5*系列全新的加密算法使得程序的保密性大大加強(qiáng)?？垢蓴_性：內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)器單元電路。

燒寫(xiě)壽命更長(zhǎng)：89S5*標(biāo)稱的1000次，實(shí)際最少是1000次～10000次。第二章1.89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖8位CPU256字節(jié)RAM4KBFlashROM4個(gè)8位I/O口2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源1個(gè)全雙工串行口片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路（最高允許振蕩頻率為24MHz）節(jié)電工作方式（空閑、掉電）FlashROM89C5189C51busALU ArithmeticLogicUnitA

最忙碌的寄存器B

多用于乘除運(yùn)算PSW

用于指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息， 可供程序查詢和判別用。PCProgramCounter，下一條指令的 地址。改變PC的內(nèi)容可以改變程序 運(yùn)行方向。IR InstructionRegisterID InstructionDecoder振蕩器及時(shí)鐘電路：提供片內(nèi)時(shí)鐘MCS-51單片機(jī)信號(hào)引腳簡(jiǎn)介

P3口線的第二功能VCCVSSXTAL2

XTAL1RSTP0.0

P0.1

P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0

P1.1

P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0

P3.1

P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.72、振蕩電路：XTAL1、XTAL23、復(fù)位引腳：RST4、并行口：P0、P1、P2、P37、ALE：地址鎖存控制信號(hào)1、電源線：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN5、EA：訪問(wèn)程序存儲(chǔ)控制信號(hào)6、PSEN：外部ROM讀選通信號(hào)RXD/

TXD/

INT0/INT1/

T0/

T1/

WR/

RD/1

2

3

4

5

6

7

8

9

10111213141516171819

2040

39

38

37

36

35

34

33

32

313029282726252424222180318051875189C512.89C51存儲(chǔ)空間物理結(jié)構(gòu)ROM片內(nèi)、片外RAM片內(nèi)、片外邏輯結(jié)構(gòu)（從用戶使用的角度看）ROM：MOVC0000-FFFFH片內(nèi)RAM：MOV0000-00FFH片外RAM：MOVX0000-FFFFH程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器內(nèi)部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序執(zhí)行的起始單元,

在這三個(gè)單元存放一條

無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令中斷5中斷4中斷3中斷2中斷10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中斷0定時(shí)器0中斷外部中斷1定時(shí)器1中斷串行口中斷8位．．．0FFFH0FFEHEA=1EA=0程序存儲(chǔ)器資源分布中斷入口地址0000HFFFFH(64K)內(nèi)部外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)RAM專用

寄存器00H07H08H0FH10H17H18H1FH0區(qū)R0R7R0R7R0R7R0R71區(qū)2區(qū)3區(qū)工作寄存器區(qū)可位尋址區(qū)20H2FH7F78070030H7FH數(shù)據(jù)緩沖區(qū)/堆棧區(qū)內(nèi)部RAM存儲(chǔ)器

11第3區(qū)18H~1FH

01第1區(qū)08H~0FHRS1RS0寄存器區(qū)片內(nèi)RAM地址

00第0區(qū)00H~07H

10第2區(qū)10H~17H工作寄存器區(qū)選擇位RS0、RS1PSW位地址

CYACF0RS1RS0OVF1P高128個(gè)單元☆離散分布有21個(gè)特殊功能寄存器SFR。☆

11個(gè)可以進(jìn)行位尋址?！钐貏e提示：對(duì)SFR只能使用直接尋址方式，書(shū)寫(xiě)時(shí)可使用寄存器符號(hào)，也可用寄存器單元地址。5.特殊功能寄存器（SFR）ACCBDPTR：

DataPointer，16位，對(duì)64kB片外RAM/ROM和外圍設(shè)備作間接尋址。例：MOVDPTR,#2000HMOVXA，@DPTR則：

DPH=20H,DPL=00H,DPTR=2000H

結(jié)果是：取出片外RAM地址為2000H的數(shù)據(jù)，存放于A。特殊功能寄存器PSW：ProgramStatusWord：進(jìn)位carry、輔助進(jìn)位auxiliary、用戶標(biāo)志flagzero、寄存器選擇registerselect、溢出overflow、奇偶parity。CYACF0RS1RS0OV－P例：MOVA,#0FHADDA,#0F8H

00001111+11111000

100000111

AC=1，CY=1，OV=CY⊕AC=1⊕1=0，P=1，所以：11×××0×1特殊功能寄存器SP：堆棧指針(StackPointer)，8位，專門(mén)存放堆棧的棧頂單元的地址。入棧時(shí)自動(dòng)加1，出棧時(shí)自動(dòng)減1。復(fù)位后，SP＝07H0708090A0B35PUSHACC，SP＝08H0708090A0BC135PUSHPSW，SP＝09H0708090A0B35POPPSW，SP＝08H0708090A0B0708090A0BPOPACC，SP＝07H單片機(jī)工作條件單片機(jī)正常工作最基本條件是：正確的電源、時(shí)鐘和復(fù)位信號(hào)。2.基本概念振蕩器：產(chǎn)生內(nèi)部脈沖信號(hào)

若采用外部脈沖信號(hào)時(shí)鐘發(fā)生器：根據(jù)脈沖信號(hào)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)振蕩周期P：脈沖信號(hào)周期時(shí)鐘周期（狀態(tài)周期）S

：(機(jī)器狀態(tài)時(shí)間)S=P1+P2機(jī)器周期：

指令執(zhí)行的單位=6S=12P指令周期：

指令執(zhí)行的時(shí)間=N*6S，N=1、2、3……對(duì)HMOS單片機(jī)：XTAL2輸入，XTAL1接地對(duì)CHMOS單片機(jī)：XTAL1輸入，XTAL2懸空二、復(fù)位后單片機(jī)的狀態(tài)復(fù)位后各寄存器的狀態(tài)PC0000H(程序入口)P0、P1、P2、P30FFH(可以直接輸入)SP07H（棧底已經(jīng)設(shè)好）PSW00H（選擇0組寄存器）其余大部分都是0熟悉復(fù)位后各寄存器的狀態(tài)，可以減短初始化程序。二.89C51的I/O口P0.0

P0.1

P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0

P1.1

P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.0

P3.1

P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.74個(gè)8位并行I/O口：P0，P1，P2，P3；均可作為雙向I/O端口使用。(1)特點(diǎn)：

P0：訪問(wèn)片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，

復(fù)用為低8位地址線和數(shù)據(jù)線

P2：高8位地址線。P1：雙向I/O端口

P3：第二功能1

2

3

4

5

6

7

8

9

10111213141516171819

2040

39

38

37

36

35

34

33

32

313029282726252424222180318051875189C51第三章偽指令偽指令：也稱匯編命令，僅提供匯編控制信息，不產(chǎn)生機(jī)器語(yǔ)言指令。如ORG、END、EQU、DB、DW、DS、BIT第四章的內(nèi)容定義存儲(chǔ)空間，即從制定地址開(kāi)始保留存儲(chǔ)單元位地址符號(hào)，功能是把BIT之后的位地址附給字符名。如A1BITP1.0定義字。該命令把DW后的數(shù)據(jù)按16位從當(dāng)前地址存放。定義字節(jié)。該命令把DB后的數(shù)據(jù)按8位從當(dāng)前地址存放。目的地#XXH操作數(shù)MOVP1,#55HMOVA,#01H#55H目的地信寄存器尋址直接尋址立即數(shù)尋址寄存器間接尋址變址尋址相對(duì)尋址位尋址位尋址

位操作指令中的操作數(shù)是位地址。用“bit”示

1、位尋址區(qū)域

在片內(nèi)RAM中：（1）20H~2FH16個(gè)單元的128位（00H~7FH）（2）字節(jié)地址能被8整除的11個(gè)SFR中的位(80H~FFH)

2、位地址的表示方法（1）直接用位地址如：00H、7FH（2）用特殊功能寄存器名加位數(shù)如：PSW.3P1.2（3）用位名如：TR0、EX0（4）用字節(jié)地址加位數(shù)如D0.3

3、位尋址例子MOVC，00HSETBPSW.3JBP，NEXT2CLRD0.7

片內(nèi)RAM20H~2FH，11個(gè)SFR位尋址ROM256字節(jié)范圍內(nèi)（PC+rel）相對(duì)尋址ROM變址尋址片內(nèi)RAM低128字節(jié)，片外RAM寄存器間接尋址R0~R7、A、B、DPTR寄存器尋址片內(nèi)RAM直接尋址ROM立即數(shù)尋址尋址空間尋址方式第三節(jié)89C51的指令3.1數(shù)據(jù)傳送指令（29條）

3.2算術(shù)運(yùn)算指令（24條）3.3邏輯運(yùn)算指令（24條）3.4控制轉(zhuǎn)移指令（17條）3.5位操作指令（17條）3.6常用偽指令（17條）3.4控制轉(zhuǎn)移類指令

只有比較轉(zhuǎn)移指令CJNE影響標(biāo)志。無(wú)條件轉(zhuǎn)移有條件轉(zhuǎn)移子程序調(diào)用和返回空操作AJMP、LJMP、SJMP、JMPJZ、JNZ、CJNE、DJNZACALLLCALL、RET、RETINOP第四章4.5查表程序表格是事先存放在ROM中的，一般為一串有序的常數(shù)，例如平方表、字型碼表等。表格可通過(guò)偽指令DB來(lái)確定。通過(guò)查表指令MOVCA，@A+DPTR

MOVCA，@A+PC來(lái)實(shí)現(xiàn)。

用DB、DW建立表格首地址送DPTR關(guān)鍵字送A查表：MOVCA,@A+DPTR使用MOVCA,@A+PC須注意:1.

使用傳送指令將關(guān)鍵字送入ACC2.

ADDA,#DATA指令對(duì)A進(jìn)行修改:PC+DATA=表格首地址3.

MOVCA,@A+PC完成查表.DATA=表格首地址-指令地址-1 例1近程查表設(shè)程序中的數(shù)據(jù)表格為： 1010H：02H 1011H：04H 1012H：06H 1013H：08H

執(zhí)行程序：1000H：MOVA，#0DH1002H：MOVCA，@A+PC

；（0DH+1003H）A1003H：MOVR0，A

；（A）R0

結(jié)果為：（A）=02H，（R0）=02H，（PC）=1004HA=？R0=？PC=？

例2遠(yuǎn)程查表設(shè)程序中的數(shù)據(jù)表格為：執(zhí)行程序：1000H：MOVA，#10H1002H：PUSHDPH1004H：PUSHDPL1006H：MOVDPTR，#7000H1009H：MOVCA，@A+DPTR

;(10H+7000H)A100AH:POPDPL100CH：POPDPH

7010H：02H7011H：04H7012H：06H7013H：08H結(jié)果為：（A）=02H,（PC）=100EH,（DPTR）=原值A(chǔ)=？DPTR=？PC=？應(yīng)用ANLA,#00001111B;屏蔽某些位ORLA,#00001111B;置位某些位XRLA,#00001111B;取反某些位CPLA/INC A ;求補(bǔ)碼第五章

MCS-51的中斷系統(tǒng)——中斷源89C51單片機(jī)有5個(gè)中斷請(qǐng)求源：?jiǎn)纹瑱C(jī)INT0或外部輸入中斷源INT0(P3.2)INT1或外部輸入中斷源INT1(P3.3)T0定時(shí)器T0的溢出T1定時(shí)器T1的溢出串行口串行口發(fā)送或接收中斷源IE0TCONSCONINT0IT0=0IT0=1INT1IT1=0IT1=1TF0IE1TF1T0T1TIRITXDRXDESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級(jí)矢量地址高級(jí)中斷請(qǐng)求自然優(yōu)先級(jí)矢量地址低級(jí)中斷請(qǐng)求PX0PT0PX1PT1PSIEIPMCS-51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中斷標(biāo)志位中斷源允許總允許中斷優(yōu)先級(jí)作用：控制中斷類型、中斷的開(kāi)關(guān)、中斷的優(yōu)先級(jí)TCON（6位）SCON（2位）IEIP

均可位尋址或字節(jié)尋址四個(gè)中斷控制寄存器（都是SFR）中斷響應(yīng)(以外部中斷0為例)中斷響應(yīng)：在滿足CPU的中斷響應(yīng)條件之后，CPU對(duì)中斷源中斷請(qǐng)求予以處理。

中斷響應(yīng)中斷相應(yīng)條件：有中斷請(qǐng)求開(kāi)中斷中斷沒(méi)有被屏蔽無(wú)同級(jí)或更高優(yōu)先級(jí)中斷正被服務(wù)當(dāng)前指令周期已經(jīng)結(jié)束若現(xiàn)行指令是RETI或訪問(wèn)IE/IP指令，則緊接著的另一條指令也以執(zhí)行完。斷點(diǎn)地址中斷服務(wù)子程序的入口地址外部中斷0入口地址0003ZD0AJMPORG0003HAJMPZD0ZD0中斷響應(yīng)中斷服務(wù)子程序入口地址又稱為中斷矢量或中斷向量。

中斷響應(yīng)單片機(jī)中5個(gè)中斷源的矢量地址是固定的，不能改動(dòng)。斷點(diǎn)地址中斷服務(wù)子程序的入口地址中斷響應(yīng)過(guò)程：保護(hù)斷點(diǎn)地址；把程序轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序的入口地址(通常稱矢量地址)。特別注意：這些工作是硬件自動(dòng)完成！

程序存儲(chǔ)器ROM0000H：復(fù)位后，程序的入口地址(PC=0000H)0023H：串行口中斷入口0003H：外部中斷0入口000BH：定時(shí)器0溢出中斷入口0013H：外部中斷1入口001BH：定時(shí)器1溢出中斷入口

002AH包含T0中斷服務(wù)子程序的程序結(jié)構(gòu)：

ORG0000H AJMPMAIN

ORG000BH AJMPINTT0

ORG0100HMAIN:...INTT0:...RETIENDAJMPMAINAJMPINTT0中斷請(qǐng)求的撤除

CPU響應(yīng)某中斷請(qǐng)求后，在中斷返回前，應(yīng)該撤除該中斷請(qǐng)求，否則會(huì)引起另一次中斷。

定時(shí)器0或1溢出：CPU在響應(yīng)中斷后，硬件清除了有關(guān)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志TFO或TF1，即中斷請(qǐng)求是自動(dòng)撤除的。

邊沿激活的外部中斷：CPU在響應(yīng)中斷后，也是用硬件自動(dòng)清除有關(guān)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志IE0或IE1。

串行口中斷：CPU響應(yīng)中斷后，沒(méi)有用硬件清除T1、R1，故這些中斷不能自動(dòng)撤除，而要靠軟件來(lái)清除相應(yīng)的標(biāo)志。中斷系統(tǒng)初始化對(duì)IE、IP、TCON、SCON中的控制位進(jìn)行賦值開(kāi)相應(yīng)中斷源的中斷允許位設(shè)定所有中斷源的優(yōu)先級(jí)若為外部中斷，應(yīng)規(guī)定中斷觸發(fā)方式第六章定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示：

TMOD各位的意義如下：1）GATE：門(mén)控位0以運(yùn)行控制位TR啟動(dòng)定時(shí)器，不受外部輸入信號(hào)控制1以外部中斷請(qǐng)求信號(hào)和TR一起啟動(dòng)定時(shí)器2）C/T：定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式選擇位0定時(shí)工作方式1計(jì)數(shù)工作方式3）M1M0：工作方式選擇位00方式0：為13位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器01方式1：為16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)10方式2：為常數(shù)自動(dòng)重新裝入的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器11方式3：僅適用于T0，分為兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器6.3定時(shí)器的工作模式及應(yīng)用定時(shí)器的四種工作模式稱為：模式0、模式1、模式2、模式3，由特殊功能寄存器TMOD確定。例1、設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHZ，使用定時(shí)器1以方式0產(chǎn)生周期為500us的等寬正方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出，以查詢方式完成。例3、使用定時(shí)器0以工作方式1產(chǎn)生定時(shí)，在P1.0輸出周期為100ms的連續(xù)方波脈沖，已知晶振頻率fosc=12MHZ。第七章圖7-7return串行口結(jié)構(gòu)引腳RXD(P3.0串行數(shù)據(jù)接收端)

引腳TXD(P3.1串行數(shù)據(jù)發(fā)送端)

MOVSBUF,A：發(fā)送數(shù)據(jù)到串口引腳

MOVA,SBUF：接收數(shù)據(jù)

RI：從串口上接收數(shù)據(jù)到SBUFRI=1TI：數(shù)據(jù)從SBUF向外發(fā)送完

TI=1控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI工作方式選擇多機(jī)通信控制位允許串行接收位接收數(shù)據(jù)的第9位發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位接收中斷標(biāo)志發(fā)送中斷標(biāo)志9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSM2置1，多機(jī)通信，用于方式2和方式3D8＝1，地址幀D8＝0，數(shù)據(jù)幀SM2置0，不屬于多機(jī)通信串行口四種工作方式應(yīng)用比較方式的選擇由SM1、SM0實(shí)現(xiàn)。工作方式功能說(shuō)明波特率方式08位同步移位寄存器常用于擴(kuò)展I/O口fosc/12方式110位UART8位數(shù)據(jù)、起始位、結(jié)束位可變（取決于定時(shí)器1溢出率）方式211位UART8位數(shù)據(jù)、起始位0、結(jié)束位1和奇偶校驗(yàn)位fosc/64或fosc/32方式311位UART數(shù)據(jù)、起始、校驗(yàn)、結(jié)束位可變（取決于定時(shí)器1溢出率）波特率的設(shè)定可參見(jiàn)表7.2，實(shí)際無(wú)需計(jì)算。2.方式1和方式3的波特率可變，由定時(shí)器1的溢出率決定波特率/(b/s)fosc/MHzSMOD定時(shí)器1C/模式初始值方式0：1M方式2：375k方式1、3：62.5k19.2k9.6k4.8k2.4k1.2k137.5k11011012121211.05911.05911.05911.05911.05911.986612×1110000000××000000000××222222221××FFHFDHFDHFAHF4HE8H1DH72HFEEBHT波特率=串行口的應(yīng)用編程注意事項(xiàng)設(shè)置串行口工作方式設(shè)置波特率（SMOD，若是方式1、3，設(shè)置TI初值）若串行口接收數(shù)據(jù)，REN必須賦值為1TI和RI標(biāo)志，須由軟件清0第9位7位ASCII碼+1位奇偶校驗(yàn)位=8A中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，P=1，如果最高位為為P的值，則A的1的個(gè)數(shù)編程偶數(shù)，因此，要把P的值取反以后放入ASCII碼最高位，才是奇校驗(yàn)。設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為20H，接收首地址為40H例89C51串行口按雙工方式收發(fā)ASCII字符，最高位用作奇校驗(yàn)，要求傳送碼率為1200b/s，fosc=11.059MHz。奇偶校驗(yàn)位：數(shù)據(jù)位和奇偶位中1的個(gè)數(shù)偶校驗(yàn)：以上1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)奇校驗(yàn)：以上1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)用第9個(gè)數(shù)據(jù)位作奇偶校驗(yàn)位，編制串行口方式2的發(fā)送程序。例：設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)送程序，將片內(nèi)RAM50H~5FH中的數(shù)據(jù)串行發(fā)送；串行口設(shè)定為方式2狀態(tài)，TB8作奇偶校驗(yàn)位，采用偶校驗(yàn)。串行口初始化地址指針R0長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器R7