1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章-單片機主要技術指標：位數(shù)：4位、8位、16位、32位MCS-48（4位）、 MCS-51（8位）和MCS-96（16位） -位字節(jié)字位 (bit)：二進制數(shù)中的一位，其值不是“1”，就是“0”。字節(jié) (byte)：一個8位的二進制數(shù)為一個字節(jié)。字節(jié)是計算機數(shù)據(jù)的基本單位。字 (word)：兩個字節(jié)就是一個字，又叫雙字節(jié)。第二章-SCM將通用微計算機基本功能部件集成在一塊芯片上構成的一種專用微計算機系統(tǒng)SCM = CPU+程序存儲器+數(shù)據(jù)存儲器+定時器/計數(shù)器+內(nèi)外中斷+可編程I/O+可編程全雙工串行口+-80C51=(8位)CPU + 4KBROM +128B

2、RAM + (2×16)T/C + (4×8)I/O + 1個UART +5個中斷源-MCS-51單片機的內(nèi)部結構：-新一代高性能80C51系列單片機，其主要發(fā)展技術如下：（1） 提供不同類型的存儲器。除掩模ROM、EPROM以外，還能提供EEPROM和FlashEEPROM。（2） 擴展存儲器容量。目前ROM已擴至64KB，RAM擴至48KB。（3） 提高運行速度，時鐘頻率已達100MHz。（4） 發(fā)展低電壓專用芯片，工作電壓可低于1.8V。（5） 擴大接口功能，如設置高速I/O口，擴展I/O數(shù)量，增加外部中斷源以及將ADC、PWM嵌入到片內(nèi)。-CPU（中央處理器，Cen

3、tral Processing Unit ）CPU = 控制器 + 運算器控制器的用途：統(tǒng)一指揮和控制各單元協(xié)調(diào)工作控制器的任務：從ROM中取出指令譯碼執(zhí)行指令控制器的組成：程序計數(shù)器PC、數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR、運算器的用途：對數(shù)據(jù)進行算術運算和邏輯操作運算器的任務：計算緩沖器內(nèi)容暫存修改運行標志運算器的組成：累加器ACC、程序狀態(tài)字寄存器PSW、-程序計數(shù)器（Program CounterPC） 指向ROM存儲單元的地址指針（引導程序運行）i. 永遠存放著下一條指令的地址ii. 具有16位字長可尋址范圍216（= 65536字節(jié)= 64KB）iii. 具有自動加1功能順序運行程序功能iv.

4、 具有可被指令修改功能跳轉(zhuǎn)運行程序功能v. 復位時，PC值為0 復位后程序從0開始運行-數(shù)據(jù)指針寄存器（Data Pointer DPTR） 指向ROM或RAM存儲單元的地址指針（引導數(shù)據(jù)傳送） 具有16位字長，可尋址范圍216（64KB） 具有可被指令修改功能可變更數(shù)據(jù)地址 可拆為2個8位的獨立寄存器DPL和DPH-累加器（ACCUMULATERA） 存放操作數(shù)或中間運算結果的8位寄存器i. 具有8位字長ii. 是利用率最高的寄存器iii. 具有可被指令修改功能iv. 指令示例： PUSH ACC ADD A,32H ADD ACC,32H-程序狀態(tài)字寄存器（Program State Wo

5、rdPSW）存放程序運行過程中的各種狀態(tài)信息的寄存器 1具有8位字長 2各位都具有特殊含義 3狀態(tài)信息通常自動形成，但也可用指令修改CY（PSW.7）進位標志在進行加或減運算時，如果操作結果最高位有進位或借位時，CY由硬件置“1”，否則清“0”。用途：1、根據(jù)CY判斷有無進位或借位；2、在位操作中CY可作為位累加器用。RS1和 RS0（PSW.4和 PSW.3） 工作寄存器組指針用途：用于指定CPU的當前工作寄存器組P（PSW.0） 奇偶標志位該位始終跟蹤累加器A中含“1”個數(shù)的奇偶性；如果A中有奇數(shù)個“1”，則P置“1”，否則置“0”舉例：若A =1001 1111，則P=0 若A =110

6、0 0001，則P=1用途：用于串行通訊中的數(shù)據(jù)校驗，判斷是否存在傳輸錯誤。-MCS-51引腳及功能（課本P18）51系列單片機一般采用40只引腳的雙列直插式（DIPDual In-line Package）封裝結構（1） 電源及晶振引腳VCC (40腳)：+5V電源引腳VSS (20腳)： 接地引腳XTAL1 (19腳)；外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸入端）XTAL2 (18腳)：外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸出端）（2） 控制引腳RST/VPD (9)：復位/ 備用電源引腳ALE/PROG (30)：地址鎖存使能輸出/ 編程脈沖輸入PSEN (29)：輸出訪問片外程序存儲器讀選通信號EA/ VPP

7、 (31)：外部ROM允許訪問/ 編程電源輸入（3） 端口引腳共計8只/組×4 組= 32 只引腳：P0.0P0.7（3932腳）P0口；P1.0P1.7（18腳）P1口；P2.0P2.7（2128腳）P2口；P3.0P3.7（1017腳）P3口。P0口P3口是單片機對外聯(lián)絡的重要通道補充：信號引腳的第二功能 信號引腳賦予雙重功能，即“復用”。第二引腳功能主要集中在P3口。-1.常見的第二功能信號 (1)P3口線的第二功能 P3口線都定義有第二功能，詳見表2-1。-1. 存儲器劃分方法計算機存儲器地址空間的兩種結構形式：普林斯頓結構（RAM和ROM統(tǒng)一編址）和哈佛結構（RAM和ROM

8、分別編址）。存儲單元地址空間：片內(nèi)RAM:00H7FH(128B),特殊功能存儲器占用的RAM：80HFFH片外RAM: 0000HFFFFH片內(nèi)ROM： 0000H0FFFH片外ROM： 0000HFFFFH2. 程序存儲器(ROM)（課本P25）作用：存放程序、表格或常數(shù)，具有非易失性字長：8位數(shù)量：4KB（80C51）當EA引腳接高電平（開關接A點）時，4 KB以內(nèi)的地址在片內(nèi)ROM，大于4KB的地址在片外ROM中（圖中折線），兩者共同構成64KB空間；當EA引腳接低電平（開關接B點）時，片內(nèi)ROM被禁用，全部64KB地址都在片外ROM中（圖中直線）。3. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(RAM)（課本

9、P21）作用：存放程序運行結果字長：8位數(shù)量：128B+128B（80C51）(1) 低128字節(jié)的區(qū)域 工作寄存器區(qū)（00H-1FH） 可位尋址區(qū)（20H-2FH） 用戶RAM區(qū)（30H-7FH）區(qū)共有32個存儲單元； 每個單元都有一個8位地址（字節(jié)地址）也有一個寄存器名稱（R0R7） ；32個單元分為4組（第0 第3組）；CPU只能選一組為當前工作寄存器組。區(qū)共有16個存儲單元；每個單元都有一個字節(jié)地址，每個單元又可拆分為8個不同的位地址； 區(qū)共有128個位地址。區(qū)可以字節(jié)地址和位地址兩種方式存取數(shù)據(jù)。區(qū)共有80個存儲單元；每個單元都有一個字節(jié)地址，但沒有位地址，也沒有寄存器名。此區(qū)可作為

10、堆棧區(qū)和中間數(shù)據(jù)存儲區(qū)使用用戶RAM區(qū)【注意】：區(qū)和區(qū)只能按字節(jié)進行數(shù)據(jù)存取操作，區(qū)則可按字節(jié)和位兩種方式存取操作。堆棧指針SP堆棧是個特殊的存儲區(qū)，主要功能是暫時存放數(shù)據(jù)和地址，通常用來保護斷點和現(xiàn)場。它的特點是按照先進后出的原則存取數(shù)據(jù)，這里的進與出是指進棧與出棧操作。 假若有8個RAM單元，每個單元都在其右面編有地址，棧頂由堆棧指針SP自動管理。每次進行壓入或彈出操作以后，堆棧指針便自動調(diào)整以保持指示堆棧頂部的位置。這些操作可用圖說明。（2）高128字節(jié)RAM區(qū)每個存儲單元都有一個字節(jié)地址，但只有其中21個單元可以使用，并有相應寄存器名稱。51單片機共有21個特殊功能寄存器（Spetia

11、l Function Register）SFR承擔著51單片機內(nèi)部資源的管理工作字節(jié)地址末位是0或8的SFR，都具有位地址。-閃速存儲器（Flash EEPROM）可以用來存放程序，但由于其讀寫方便，也可以像RAM一樣存放經(jīng)常需要修改的數(shù)據(jù)，所以又稱為Flash Memory。 新一代閃速存儲器的特點及其功能。1）低電壓在線編程，使用方便，可多次擦寫2）按塊/按扇區(qū)擦除，按字節(jié)編程3）完善的數(shù)據(jù)保護功能1、時鐘電路（課本P28）時鐘脈沖的頻率（相當于PC的主頻）越高，CPU的處理速度就越快。MCS-51的時鐘頻率為612MHz可調(diào)1）兩種時鐘方式： 內(nèi)部時鐘方式 該電路產(chǎn)生的時鐘信號的振蕩頻率

12、就是晶振的固有頻率，也是系統(tǒng)的時鐘頻率，用fosc表示。（一般晶振6Mhz ，12Mhz，11.0592Mhz） 外部時鐘方式 多機同步通信中，為使得各單片機之間的時鐘信號嚴格同步，應采用公共外部脈沖信號為各單片機振蕩脈沖，系統(tǒng)的時鐘頻率由外部脈沖提供，無需內(nèi)部的振蕩器。2、CPU時序（課本P29）（1）時序的概念時序是各種微操作在時間上的順序關系時序的定時單位共有4個參數(shù)：拍（或振蕩周期或時鐘周期）P、狀態(tài)周期S、機器周期、指令周期 例：外接晶振為12MHz時，MCS-51單片機的四種時序周期的具體關系為：振蕩周期 = 1/12 us 機器周期 = 1 us狀態(tài)周期 = 1/6 us 指令周

13、期 = 14 us(一) 51單片機的取指/執(zhí)行時序 CPU的指令都是按照時序要求設計的 任何一條指令分為：取指令階段和 執(zhí)行指令階段 每條指令的執(zhí)行都是從S1P2開始的 每個機器周期最多可執(zhí)行2個字節(jié)指令 ALE信號每出現(xiàn)一次，CPU就進行一次取指令操作。單片機三總線結構：地址、數(shù)據(jù)和控制80C51三總線具有以下特點： P0口的地址/數(shù)據(jù)復用。 兩個獨立的并行擴展空間。 外圍數(shù)據(jù)存儲器擴展的統(tǒng)一編址。二、P0 P3并行口的基本用途（課本P30）（1）、可作為并行IO輸入通道（例如，按鍵/開關連接通道）（2）、可作為并行IO輸出通道（例如，數(shù)碼管顯示器連接通道）（3）、可作為串行通信通道（例如

14、，雙機通訊的連接通道）（4）、可作為外部設備的連接通道（例如，存儲器擴展通道）關于上拉電阻：a) P1、P2、P3不需要上拉電阻，片內(nèi)已有。b) P0口作為擴展總線的數(shù)據(jù)/地址復用線時，也不需要上拉電阻，這種情況下，P0口內(nèi)部是兩個MOS管推拉輸出，可以同時驅(qū)動8個TTL電路。c) P0口作為普通I/O口使用時，由于上面的MOS管截止，只有下面一個管子工作，處于開漏狀態(tài)，此時需要外接上拉電阻，才能輸出高電平。1. P1口P1口包含P1.0P1.7共八個相同結構的電路P1.n = 1個鎖存器 + 1個場效應管驅(qū)動器V + 2個三態(tài)門緩沖器P1.0P1.7中的8個鎖存器組成P1 SFR（90H）P

15、l口只有一種功能：通用輸入/輸出接口。2. P3口與P1.n 差別：第二功能控制單元雙功能P3.0P3.7中的8個鎖存器組成P3 SFR（B0H）3. P0口與P1.n 差別：輸出控制電路、 輸出驅(qū)動電路總線功能P0.0P0.7中的8個鎖存器組成P0 SFR（80H）P0口有兩種功能；地址/數(shù)據(jù)分時復用總線和通用I/O接口。4. P2口P2口有兩種用途：通用I/O接口或高8位地址總線P2.0P2.7中的8個鎖存器組成P2 SFR（A0H）與P1.n差別：輸出控制單元總線功能-P0P3小結1. 結構2. 功能本章總結：51單片機采用哈佛結構存儲器，共有3個邏輯存儲空間和4個物理存儲空間。片內(nèi)低1

16、28字節(jié)RAM中包含4個工作寄存器組、128個位地址單元和80個字節(jié)地址單元。片內(nèi)高128字節(jié)RAM中離散分布有21個特殊功能寄存器。51和52的區(qū)別： 51 內(nèi)部ROM存儲器 ：4k RAM ：128B 中斷源數(shù)目：5個 52 內(nèi)部ROM存儲器 ：8k RAM ：256B 中斷源數(shù)目：6個第三章-匯編語言匯編語言優(yōu)點代碼精煉、執(zhí)行速度快，但不便于編寫較復雜的程序；匯編程序處理過程輸入源程序檢查語法正確性（如有語法錯誤，輸出錯誤信息）翻譯成二進制目標程序。-尋址方式尋址方式匯編指令中反映操作數(shù)存在形式的表示方式； 尋址方式越多，單片機的功能就越強；51單片機共有七種尋址方式：直接尋址、寄存器尋

17、址、寄存器間接尋址、立即尋址、變址尋址、位尋址、相對尋址。（見課本P37）寄存器間接尋址的其他例子如下：PUSH ACC; SP+1®SP，ACC®以SP為地址的內(nèi)部RAM單元POP 20H;以SP為地址的內(nèi)部RAM中的內(nèi)容®20H內(nèi)部RAM;單元，SP-1®SP關于各種尋址方式的尋址的范圍：（網(wǎng)上搜索的內(nèi)容）1、立即尋址：立即數(shù)就是存放在程序存儲器中的常數(shù)，換句話說就是操作數(shù)（立即數(shù)）是包含在指令字節(jié)中的。如：MOV A,#20H,此時數(shù)據(jù)范圍：00HFFH。再如：MOV DPTR,#1000H,此時數(shù)據(jù)范圍：0000HFFFFH;2、直接尋址：A：可

18、以訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM低128單元007FHB：如果是高位則一定是特殊功能寄存器如P0，P1,SBUF，IE等等，而且也只有直接尋址可以訪問特殊功能寄存器。C：位尋址空間20H2FH3、寄存器尋址：A：四個工作寄存器組也就是00H1FHB：其他特殊功能寄存器如A，B，PSW，DPTR等等4、寄存器間接尋址：A：用Ri可以尋址內(nèi)部或外部00HFFH.B：用DPTR可以尋址0000H到FFFFHC：用PUSH或POP可以訪問范圍00FFH5、基址寄存器加變址寄存器的變址尋址A：以PC為基址范圍為256個字節(jié)B：以DPTR為基址范圍為64K6、位尋址：A：20H2FH的位尋址空間B：能被8整除的

19、專用寄存器如P0，P1等等。7、相對尋址：偏移量+指令單元地址，所以范圍為00HFFH-指令系統(tǒng)計算機中全部指令的集合。51單片機共有111條指令，按功能可劃分為四大類：數(shù)據(jù)傳送與交換類（31條） 算術運算類（24條） 邏輯運算類（34條） 轉(zhuǎn)移控制類（位操作也可作為第五類考慮） （22條）1.數(shù)據(jù)傳送與交換類指令（課本P38）以實現(xiàn)RAM、SFR和ROM之間的數(shù)據(jù)互傳或交換為目的。2.算術運算類指令（課本P40）以實現(xiàn)加、減、乘、除和增減1等運算為目的。特點： 除加1和減1外，都需要有累加器A參與運算；算術運算指令一般都會影響PSW中的CY、AC、OV三個標志位。3.邏輯運算及移位類指令（課

20、本P42）以實現(xiàn)與、或、異或、求反、置1、清零、移位等邏輯操作為目的。4.控制轉(zhuǎn)移類指令（課本P45）以改變程序計數(shù)器PC值，進而改變程序的流向為目的。5.偽指令（課本P53）匯編語言指令的兩類指令：硬指令（指令性語句）匯編后可以產(chǎn)生機器 碼的指令，如前介紹的111條指令；偽指令（指示性語句）用于對匯編過程提供必 要信息的指令，匯編后不會產(chǎn)生機器碼常用的偽指令： ORG、END、EQU、DATA、BIT、DS偽指令屬于非執(zhí)行指令，用于對匯編過程提供必要輔助信息，匯編后不會產(chǎn)生機器碼。位操作指令在課本P51第四章-C51的程序結構（課本P68） 程序由函數(shù)組成（一個主函數(shù)，或一個主函數(shù)和若干自定

21、義函數(shù)）； 利用預處理命令對變量或函數(shù)進行集中定義或說明； 函數(shù)和變量都需遵循先定義后使用的基本原則； 主函數(shù)中的所有語句執(zhí)行完畢,則程序結束。 -C51的數(shù)據(jù)結構（課本P71）C51變量定義的四要素:【存儲種類】數(shù)據(jù)類型【存儲類型】 變量名基本數(shù)據(jù)類型和長度及其值域見課本P72表格sfr或sfr16型：關鍵詞sfr或sfr16用于定義SFR字節(jié)地址變量（對應課本P25表格中沒有位地址的部分），語法規(guī)則： sfr 或 sfr16 sfr_name = 字節(jié)地址常數(shù);例如，sfr P0 = 0x80; /定義P0口地址80Hsfr PCON = 0x87; /定義PCON地址87H sfr16

22、DPTR=0x82; /定義DPTR的低端地址82Hsbit型：（對應課本P25表格中有位地址的部分需要此定義）關鍵詞sbit用于定義SFR位地址變量，三種定義形式：1）將SFR的絕對位地址定義為位變量名sbit bit_name = 位地址常數(shù);例如， sbit CY = 0xD7;2）將SFR的相對位地址定義為位變量名sbit bit_name = sfr字節(jié)地址 位位置; 例如， sbit CY = 0xD07;3）將SFR的相對位位置定義位變量名 sbit bit_name = sfr_name 位位置;例如， sbit CY = PSW7;C51存儲類型與存儲空間的對應關系見P74圖

23、4-4C51的存儲類型與存儲空間對應關系表見P75表4-2-變量名的聲明變量名具有字母大小寫的敏感性，如SUM和sum代表不同的變量。強調(diào)：頭文件中定義的變量都是大寫的，若程序采取小寫變量則需要重新定義。變量名可以由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一個字符必須為字母或下劃線，變量名長度隨編譯系統(tǒng)而定。舉例說明C51指針定義的用法 （SMALL編譯模式下）指針詳見課本P77例1 char xdata a = A; char * ptr = &a;ptr是一個指向char型變量的指針變量; 它本身位于SMALL編譯模式默認的data存儲區(qū)里; 它的值是位于xdata存儲區(qū)里的char型

24、變量a的地址；-C51的運算符和表達式“=”符號是用來進行相等關系的運算。“=”符號是用來對變量進行賦值。一些不熟的運算符：= 測試等于!= 測試不等于邏輯與：條件式1 && 條件式2。邏輯或：條件式1 | 條件式2。邏輯非：！條件式。& 按位與| 按位或 按位異或 這六個是位運算 按位取反 << 左移>> 右移-C51的應用技巧（1）靈活選擇變量的存儲器類型 先內(nèi)部后外部，使用頻繁放內(nèi)部 減少變量的長度，char，unsigned char， bit（2）避免使用浮點變量 避免浪費大量的存儲器資源和程序執(zhí)行時間（3）靈活設置變量，高效利用存儲器

25、 能用bit或sbit，不用unsigned char 盡量使用局部變量，不隨便使用全局變量-行列式鍵盤原理與編程 鍵盤掃描 key_scan = 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f 按鍵判斷 讀P3: 若P3低4位為f 或(P3 & 0x0f)=0x0f 無鍵壓下 若P3低4位f或(P3 & 0x0f)0x0f 有鍵壓下 鍵值計算 鍵模 key_buf = 0xee, 0xde, 0xbe, 0x7e, 0xed, 0xdd, 0xbd, 0x7d, 0xeb, 0xdb, 0xbb, 0x7b, 0xe7, 0xd7, 0xb7, 0x77; for (j = 0

26、 ; j < 16 ;j+) /查找按下鍵鍵值 if (key_buf j = P3) return j; 第五章1、51單片機有哪些合法的中斷源80C51具有五個中斷源：引腳INT0上的外部中斷信號達標外部中斷0內(nèi)部定時/計數(shù)器T0溢出定時器T0中斷引腳INT1的外部中斷信號達標外部中斷1內(nèi)部定時/計數(shù)器T1溢出定時器T1中斷一幀串行數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完成串口中斷【說明】 外部中斷信號達標引腳上出現(xiàn)低電平信號，或脈沖下降沿信號 定時/計數(shù)器溢出定時/計數(shù)器里的數(shù)值超過最大允許值 串行數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完成一幀數(shù)據(jù)已從緩沖器中送出或送入CPU怎樣管理中斷處理過程？a) 系統(tǒng)為每個中斷源設立了中斷允許標志。當該標志為1時，可自動執(zhí)行相應中斷函數(shù)，否則不予響應。中斷允許標志可在程序中由軟件修改；b) 系統(tǒng)為每個中斷源設立了中斷優(yōu)先級標志。當該標志為1時，可優(yōu)先執(zhí)行相應中斷函數(shù)，否則按請求先后順序響應。中斷優(yōu)先級標志可在程序中由軟件修改;c) 系統(tǒng)為外部中斷源設立了中斷觸發(fā)方式標志，可據(jù)此指定相應信號類型。優(yōu)先級原則：1）高級中斷請求可以打斷