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1、MCS-51单片机8051单片机是8位单片机，有40个管脚，8根数据线，16根地址线。单片机的八大组成部分：CPU 、ROM、RAM、I/O 、定时/计数器、串口、SFR、中断服务系统一、MCS-51机的内存结构 (如图1所示)60KB外部ROM64KB外部RAM4KB内部EA = 14KB外部EA = 0特殊功能寄存器内部RAM FFFFH FFFFH 1000H 0FFFH 0FFFH FFH80H7FH 0000H 0000H 00H 0000H7F 程序存储器 内部数据存储器 外部数据存储器 图1 MCS-51机的内存结构物理上分为：4个空间， 片内ROM、片外ROM片内RAM、片外R
2、AM逻辑上分为；3个空间， 程序内存（片内、外）统一编址 MOVC 数据存储器（片内） MOV 数据存储器（片外） MOVX1、程序内存寻址范围：0000H FFFFH 容量64KB EA = 1，寻址从内部ROM；EA = 0，寻址从外部ROM地址长度：16位 存储器地址空间为64KB 作用： 存放程序及程序运行时所需的常数。8051 单片机6个具有特殊含义的单元是：0000H 系统复位，PC指向此处； 0003H 外部中断0入口 000BH T0溢出中断入口 0013H 外中断1入口整理为word格式 001BH T1溢出中断入口 0023H 串口中断入口 2、内部数据存储器物理上分为两大
3、区：00H 7FH即128B内RAM 和 SFR区。如图2所示。 7FH资料缓冲区堆栈区 80字节 数据缓冲器用工作单元30H2FH 位地址： 16字节00H7FH 128 可位寻址位20H1FH 3区 2区 1区 32字节 4组R0R7工作寄存器 0区00H 图2 内部数据存储器 二、 殊功能寄存器SFR寻址空间离散分配在：80H FFH ， 注意PC不在此范围内。地址末尾为0或8的SFR具有位寻址功能1、 CPU是运算器加控制器2、 算术运算寄存器（1）累加器A（E0H）（2）B寄存器：乘、除法运算用（3）程序状态字PSW寄存器：包含程序运行状态信息。PSW CY AC FO RS1 RS
4、0 OV PCY（PSW.7） 进位/借位标志；位累加器。AC （PSW.6） 辅助进/借位标志；用于十进制调整。F0 （PSW.5） 用户定义标志位；软件置位/清零。OV （PSW.2） 溢出标志； 硬件置位/清零。P （PSW.0） 奇偶标志；A中1的个数为奇数 P = 1；否则 P = 0。RS1、RS0 寄存器区选择控制位。 0 0 ： 0区 R0 R7 0 1 ： 1区 R0 R7 1 0 ： 2区 R0 R7 1 1 ： 3区 R0 R7整理为word格式2、指针寄存器（1）程序计数器PC PC的内容是指明即将执行的下一条指令的地址，16位，寻址64KB范围，复位时PC = 000
5、0H 具有自动加1功能 不可寻址即不能通过指令访问。（2）堆栈指针SP指明栈顶元素的地址，8位，可软件设置初值，复位时SP = 07H（3）数据指针DPTRR0、R1、DPTR；指明访问的数据存储器的单元地址，16位，寻址范围64KB。 DPTR = DPH + DPL，也可单独使用。没有自动加1功能 通过软件 INC DPTR 内容加1时序单片机内的各种操作都是在一系列脉冲控制下进行的，而各脉冲在时间上是有先后顺序的，这种顺序就称为时序。执令周期：即从取指到执行完，所需时间。 不同机器指令周期不一样；即使相同机器，不同的指令其指令周期也不一样。机器周期：机器的基本操作周期。 一个指令周期含若
6、干机器周期（单、双、四周期）状态周期：一个机器周期分6个状态周期Si 每个状态周期含两个振荡周期，即相位P1、P2。振荡周期：由振荡时钟产生。 振荡周期Tosc = 1/fosc 一个机器周期 = 12个振荡周期 = 121/fosc 。例如，若fosc = 12MHz，则一个机器周期 = 1s。时钟的产生：通过XTAL1（19）、XTAL（18）。这两个管脚外部加石英晶体和电容组成振荡器系统复位 通过给RST管脚加高电平理论上大于两个机器周期，实际大于10ms，系统复后除了SP=07H ,P0、P1、P2、P3为FFH外,所有的寄存器均为00H,PC=0000H,PSW=00H 工作寄存器组
7、R0R7工作在0组。并行I/O端口 并行I / O端口四个8位I/O口P0、P1、P2、P3 作为通用I / O使用， 是一个准双向口：“读管脚在输入数据时应先把口置1，使两个FET都截止，引脚处于悬浮状态，可作高阻抗输入” MOV P1.#0FFH MOV A,P1 读端口数据方式是一种对端口锁存器中数据进行读入的操作方式，CPU读入的这个数据并非端口引脚的数据。(对端口进行读-修改-写类指令 列如 CPL P1.0是读端口锁存器而不是管脚整理为word格式) 一、P0口地址80H系统复位后P0=FFH（1） P0口可作通用I / O口使用，又可作地址/数据总线口；（2）P0既可按字节寻址，
8、又可按位寻址；（3）P0作为输入口使用时：是准双向口；（4）作通用I / O 口输出时：是开漏输出；（外部管脚必须接上拉电阻）（5）作地址/数据总线口时，P0是一真正双向口，分时使用，提供地址线 A0A7由ALE控制信号锁存，数据线D0D7二、P1口地址90H地址90H系统复位后P1=FFH2、特点（1）无地址/数据口功能（2）可按字节寻址，也可按位寻址（3）作I / O输入口时：是一准双向口，不是开漏输出（无需外接上拉电阻）。三、P2口地址A0H系统复位后P2=FFH2、特点（1）当P2口作为通用I / O时，是一准双向口。（2）从P2口输入数据时，先向锁存器写“1”。（3）可位寻址，也可按
9、字节寻址（4）可输出地址高8位A8A15。四、P3口地址B0H系统复位后P3=FFH2、特点（1）作通用I / O时，是一准双向口，不是开漏输出（无需外接上拉电阻）。（2）P3口具有第二功能 1、P0口：地址低8位与数据线分时使用端口，2、P1口：按位可编址的输入输出端口，3、P2口：地址高8位输出口4、P3口：双功能口。若不用第二功能，也可作通用I / O 口。5、按三总线划分：地址线：P0低八位地址，P2高八地址；整理为word格式数据线：P0输入输出8位数据；控制线：P3口的8位(RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1、WR*、RD*加上PSEN*、ALE、EA组成制总线。)中断
10、系统五个中断源，两个优先级一、 中断请求源（“五源中断”）五个中断源： 入口地址 外部中断0（/INT0） 0003H T0溢出中断 000BH 外部中断1（/INT1） 0013H T1溢出中断 001BH 串口中断 0023H有了中断请求，如何通知CPU？通过中断请求标志位来通知CPU。外部中断源、定时/计数器的中断请求标志位分布在 TCON中；串口中断标志位分布在 SCON中。TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 SCON TI RI 中断请求标志位 IE0（INT0） IE1（INT1） TF0（T0） TF1（T1） TI/RI（串口）TF1 T1
11、的溢出中断标志。 硬件置1，硬件清0（也可软件清0）。TF0 T0的溢出中断标志。（同TF1，只是针对T0的）IE1 外部中断1（/INT1）请求标志。 外部有中断请求时，硬件使IE1置1，硬件清0。IE0 外部中断0（/INT0）请求标志。IT1 外部中断1（/INT1）触发类型控制位。 IT1 = 0 ，低电平触发。 IT1 = 1 ， 下降沿触发。IT0 外中断0（/INT0）触发类型控制位，用法同IT1。外部中断INT0、INT1 触发方式有电平触发和跳变触发整理为word格式TI 串口发送中断标志位。 发送完数据，硬件使TI置1，软件清0（CLR TI）RI 串行口接收中断标志位。 硬件置1，软件清0。二、 中断控制（两级管理）1、中断屏蔽在中断源与CPU之间有一级控制，类似开关，
