8051单片机的特点1.doc

单片机概念：单片机，又称微控制器，是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。这些部件包括中央处理器CPU，数据存储器RAM,程序存储器ROM，定时器/计数器和多种I/O接口电路。 MCS-51系列单片机中的基本型产品是8051,8031和8751，这三个产品只是片内程序存储器制造工艺不同。8051的片内程序存储器ROM为掩膜型的在制造芯片时已将应用程序固化进去，使它具有了某种专用功能；8031无ROM，使用时需外接ROM;8751的片内ROM是EPROM型的，固化的应用程序可以方便改写。（除片内ROM类型不同外，其他性能完全相同） 其他性能的结构特点：（1）8位CPU; （2）片内震荡器及时钟电路 （3）32根I\O线 （4）外部存储器ROM和RAM寻址范围各64KB （5）2个16位的定时器/计数器 （6）5个中断源，2个中断优先级 （7）全双工串行口 （8）布尔处理器 4.8051的内部结构 8051内部结构可划分为CPU，存储器，并行口，串行口，定时器/计数器和中断逻辑几部分。 中央处理器 8051的中央处理器CPU由运算器和控制逻辑构成。其中包括若干特殊功能寄存器（SFR）。 a 以ALU为中心的运算器 运算逻辑单元ALU能对数据进行加减乘除等算术运算和“与”“或”“异或”等逻辑运算以及位操作运算。 ALU只能进行运算，运算的操作数可以事先存放在累加器ACC或暂存器TMP中，运算结果可以送回ACC或通用寄存器或储存单元中。累加器ACC也可以写为A。B寄存器在乘法指令中用来存放乘数，在除法指令中用来存放除数，运算后B中为部分运算结果。 程序状态字PSW是8位寄存器，用来寄存本次运算的特征信息，用到其中的七位， 下面是其各位的定义： CY：进位标志，有进位或借位时，CY=1；否则CY=0. AC：半进位标志，当D3位向D4位产生借位或进位时，AC=1；否则AC=0；常用于十进制调整运算中。 F0：用户可设定的标志位，可置位或复位，也可供测试。 RS1，RS0：4个通用寄存器组的选择位，该两位的4种组合状态用来选择0~3寄存器组。 RS1、RS0与工作寄存器组的关系如图表所示 RS1 RS0 工作寄存器组 0 0 0组（00H~07H） 0 1 1组（08H~0FH） RS1 RS0 工作寄存器组 1 0 2组（10H~17H） 1 1 3组（18H~1FH） OV: 溢出标志，当带符号数运算结果超出-128~+127范围时，OV=1，；否则OV=0;当无符号数乘法结果超过255时，或者当无符号数除法的除数为0时，OV=1；否则OV=0. P：奇偶校验标志，每条指令执行完，若A中1的个数为奇数时，P=1，即奇校验方式；否则P=0，即偶校验方式。 PSW的格式如图所示 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 P CY AC F0 RS1 RS0 OV ------ b 控制器、时钟电路和基本时序周期 控制逻辑主要包括定时和控制逻辑、指令寄存器、译码器以及地址指针DPTR和程序计数器PC等。 单片机是程序控制式计算机，它的运行过程是在程序控制下逐条执行程序指令的过程，即从程序存储器中取出指令送到指令存储器IR中,然后指令译码器ID进行译码，译码产生一系列符合定时要求的微操作信号，用以控制单片机各部分动作。 8051的控制器在单片机内部协调各功能部件之间的数据传送、数据运算等操作，并对单片机发出若干控制信息。这些控制信息有的使用专门的控制线如PSEN、ALE、EA以及RST；也有一些是与P3口的某些端子合用，如WR和RD就是P3.6和P3.7。 b1、 8051的时钟时钟是时序的基础，8051片内由一个反向放大器构成振荡器，可以由它产生时钟。 时钟可以由两种方式产生，即内部方式和外部方式。 b2 、8051的基本时序周期 指令译码产生的一系列微操作信号在时间上有严格的先后次序，这种次序就是计算机的时序。 振荡周期：指振荡源的周期，若为内部产生方式，则为石英体的振荡周期。 时钟周期：（称S周期）为振荡周期的两倍，时钟周期=振荡周期P1+振荡周期P2 机器周期：一个机器周期含6个时钟周期（S周期）。 指令周期：完成一条指令占用的全部时间。8051的指令周期含1~4个机器周期。 其中多数为单周期指令，还有2周期和4周期指令。 b3,、指令部分 程序计数器PC：8051的PC：8051的PC是16位的计数器。