《单片机原理与应用设计》总结.pdfVIP

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

单片机原理与应用设计

第一章单片机概述

在一块半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、

和各种I/O接口的集成电路芯片由于其具有一台微型计算机的属性，因而被称为

单片微型计算机，简称单片机。单片机主要应用于测试和控制领域。

单片机的发展历史分为四个阶段。1974—1976年是单片机初级阶段，

1976—1978年是低性能单片机阶段，1978—1983年是高性能单片机阶段，期间

各公司的8位单片机迅速发展。1983至现在是8位单片机巩固发展及16位、32

位单片机推出阶段。单片机的发展趋势将向大容量、高性能、外围电路内装化等

方面发展。

单片机的发展非常迅速，其中MCS-51系列单片机应用非常广泛，而在众多

的MCS-51单片机及其各种增强型、扩展型的兼容机中，AT89C5x系列，尤其是

AT89C51单片机成为8位单片机的主流芯片之一。

第二章89C51单片机的硬件结构

89C51单片机的功能部件组成如下：8位微处理器，128B数据存储器片外最

多可外扩64KB，4KB程序存储器，中断系统包括5个中断源，片内2个16位

定时器计数器且具有4种工作方式。1个全双工串行口，具有四种工作方式。4

个8位并行I/O口及特殊功能寄存器。

89C51单片机的引脚分为电源及时钟引脚、控制引脚及I/O口。电源为5V

供电，P0口为8位漏极开路双向I/O口，字节地址80H，位地址80H—87H。可

作为地址/数据复用口，用作与外部存储器的连接，输出低8位地址和输出/输入

8位数据，也可作为通用I/O口，需外接上拉电阻。P1、P2、P3为8位准双向I/O

口，具有内部上拉，字节地址分别为90H，A0H，B0H。其中P0、P2口可作为

系统的地址总线和数据总线口，P2口作为地址输出线使用时可输出外部存储器

的的高8位地址，与P0口输出的低8位地址一起构成16位地址线。P1是供用

户使用的普通I/O口，P3口是双向功能端口，第二功能很重要。

89C51的CPU包括运算器和控制器，其中运算器包括ALU、累加器A、位

处理器、程序状态字寄存器PSW及两个暂存器。控制器包括程序计数器、指令

寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其主要任务是识别指令，并根据

指令的性质控制单片机个功能部件。

89C51的存储器空间分为程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、

位地址空间及外部数据寄存器。外部数据存储器与外扩的I/O口统一编址。89C51

复位后程序存储器PC的内容为0000H，P0—P3口为FFH，SP为07H，程序从

0000H开始执行。5个中断源的中断入口地址为：INT0是0003H，T0是000BH，

INT1是0013H，T1是001BH，串行口为0023H。通常在这5个中断入口地址处

都存放一条跳转指令条向中断服务程序。

89C51的时钟信号有内部时钟方式和外部时钟方式两种，指令的执行是以时

钟周期为时序基准，12个时钟周期为一个机器周期。

第三章89C51的指令系统

89C51的寻址方式有7种。

1、寄存器寻址方式，即