单片机原理V3.1.doc

第1章 概述 1、单片机的定义与内部组成 单片机是一种集成电路芯片，一片单片机芯片就具有组成计算机的全部功能。它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上，构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统。 2、单片机的特点与发展前景。 从硬件角度看：单片机具有小型化的特点，它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上，一片单片机芯片就具有组成计算机的全部功能。 从软件角度看：单片机指令系统有精单指令的特点，容易学习。利用单片机指令编写的源程序短小精悍，使单片机应用产品即体积小又具有智能化。 发展前景：纵观单片机的发展过程，可以预见单片机的发展有着广泛的前景。尤其在工业控制、智能仪器仪表、计算机网络和通信领域、家用电器、医用设备等领域中将有着广泛的发展前景。 3、单片机的各种主要用途。 （1）在智能仪器仪表上的应用 （2）在工业控制中的应用 （3）在家用电器中的应用 （4）在计算机网络和通信领域中的应用 （5）单片机在医用设备领域中的应用 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 有符号数的表示 D7=0表示正数 D7=1表示负数 原码：符号位正数为0，负数为1 反码：正数的反码与正数相同，反码也一样；数值位由其绝对值按位求反而得到。 补码：正数的补码与原码一样，负数的补码是对负数的绝对值求反后加1，（反之可以对负数补码的绝对值求反加1得到该数的绝对值） 第2章 单片机结构及原理 1、80C51单片机的内部组成及外观 (1)?中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器 (2)数据存储器(RAM)： 8051内部有128字节数据存储器（RAM）和21个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器有专门的用途，通常用于存放控制指令数据，不能用作用户数据的存放，用户能使用的RAM只有128个字节，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。89S52供用户使用的数据存储器256个字节。 (3)程序存储器(ROM)： 8051共有4K字节闪存，用于存放程序和固定的常数等。89S52/C52配置了8KB闪存。 (4)定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数，当定时/计数器产生溢出时，可用中断方式控制程序转向。 (5) 并行输入输出(I/O)口： 8051共有4个8位的并行I/O口(P0、 P1、P2、P3)，用于对外部数据的传输。 (6)全双工串行口： 8051内置一个全双工异步串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 (7)中断系统： 8051具备较完善的中断功能，有五个中断源（两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断），可基本满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。 (8)时钟电路： 8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，但需外接晶体振荡器和振荡电容。 2、按照写入的方式不同，ROM可分为MaskROM(掩膜ROM)、OTPROM、EPROM、E2PROM和FlashROM。 Flash ROM：Flash ROM是一种新型的电可擦除、非易失性存储器，使用方便，价格低廉，可多次擦写，近年来应用广泛。 3、51系列单片机的存储器组织结构，采用典型的哈佛结构，即程序存储器、数据存储器完全独立。片内RAM又按功能分为几个区，每个区都有自己独特的功能。 4、 51单片机的四个并行I/O口，其中P0口可作I/O口，也可以分时实现地址数据总线功能。P3口除了可作I/O口外，还具有第二功能，P2口除了可作I/O口外，还能作高位地址总线。 5、51单片机的复位电路有上电复位、手动复位电路两种。 复位后，一些特殊功能寄存器的内容会恢复为初始值。 特殊功能寄存器 初始态 特殊功能寄存器 初始态 ACC 00H B 00H PSW 00H SP 07H DPH 00H TH0 00H DPL 00H TL0 00H IP xxx00000B TH1 00H IE 0xx00000B TL1 00H TMOD 00H TCON 00H SCON xxxxxxxxB SBUF 00H P0-P3 1111111B PCON 0xxxxxxxB 第3章指令系统 1、指令寻址方式 直接寻址、立即寻址、寄存器寻址、间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。 2、指令系统 对指令功能的理解以