单片机硬件总复习

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,学习要求：,上课记笔记,独立完成作业,认真做好实验,学习方法：动手实践,计算机组成框图,1.2 单片计算机名词解释微处理器：计算机系统的核心部件 CPU，并不是一台完整的计算机。单片微型计算机(single chip micro computer)：将计算机的根本组成局部CPU、ROM、RAM、中断系统、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片之中，使其具有计算机的根本功能。,微控制器MCU 、嵌入式微控制器。,通用单片机：是一个根本芯片，内部资源丰富，性能全面且通用性强，覆盖多种应用需求。专用单片机：针对某一种产品，或某一种控制应用而专门设计的。设计时已经使系统结构最简，软硬件资源利用最优，性能以及经济本钱最正确。,应用范围十分广泛！,片内存储器(B),IO口线,定时计数器,片外存储器(B),型号,程序存储器,数据存储器,程序存储器,数据存储器,8051,4 K ROM,128,32,2个16位,64 K,64 K,8751,4 K EPROM,128,32,2个16位,64 K,64 K,8031,无,128,32,2个16位,64 K,64 K,80C51,4 K ROM,128,32,2个16位,64 K,64 K,87C51,4 K EPROM,128,32,2个16位,64 K,64 K,80C31,无,128,32,2个16位,64 K,64 K,8052,8 K ROM,256,32,3个16位,64 K,64 K,8752,8 K EPROM,256,32,3个16位,64 K,64 K,8032,无,256,32,3个16位,64 K,64 K,MCS一51系列单片机常用产品特性一览表,1234567891011121314151617181920,4039383736353433323130292827262524242221,51,内部,存储器,8031,8751,8051,89C51,片内,RAM,片内,ROM,256B字节,4K,8051存储器配置,重要,程序存储器,程序存储器中,6,个具有特殊含义的单元,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,001BH,T1,溢出中断入口,0023H,串口中断入口,片内程序存储器,系统入口,INT,0,响应区,INT,响应区,中断响应区,中断响应区,串口中断响应区,0000H,0003H,000BH,0013H,001BH,0023H,002BH,重要,共128个字节，字节地址为00H7FH。,00H1FH：32个单元，是4组通用工作存放器区,20H2FH：16个单元，可进行128位的位寻址,30H7FH：用户RAM区，只能进行字节寻址，用作数据缓冲区以及堆栈区，用户可随意使用。,2.3.2.1片内低128B (00H7FH),高128B RAM(80HFFH),特殊功能存放器SFR,CPU对各种功能部件的控制采用特殊功能存放器集中控制方式，共21个。,有的SFR11个可进行位寻址，其字节地址的末位是0H或8H。,特殊功能存放器SFR区,21个特殊功能存放器SFR：,CPU：ACC，B，PSW，SP，DPTR,并行口：P0，P1，P2，P3,定时,/,计数器：,T0,，,T1,，,TMOD,，,TCON,TH0,，,TL0,，,TH1,，,TL1,中断系统：IE，IP,串行口：SBUF，SCON，PCON,2.3 并行输入/输出电路结构,P0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7,P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7,P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0,P3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7,4,个,8,位并行,I/O,口：,P0,，,P1,，,P2,，,P3,；,均可作为双向,I/O,端口使用。,(1)特点：,P0：访问片外扩展存储器时，复用为低8位地址线和数据线,P2：高8位地址线。,P1：双向I/O端口,P3：第二功能,1234567891011121314151617181920,4039383736353433323130292827262524242221,8031,8051,8751,89C51,一、内部时钟方式,内部有一个用于构成振荡器的,高增益反相放大器,，其输入端：XTAL1，输出端：XTAL2。,C1,和,C2,典型值通常选择为,30pF,左右。,晶体的振荡频率,在,1.2MHz,12MHz,之间。,某些高速单片机芯片的时钟频率已达,40MHz,。,机器周期、指令周期与指令时序,【振荡周期】：单片机的根本时间单位即-单片机外接石英晶体振荡器的周期。假设时钟的晶体的振荡频率为fosc，那么时钟周期Tosc=1/fosc。如外接石英晶体的频率假设为12MHz，其振荡周期就是1/12微秒。,在单片机中把振荡周期定义为节拍P。,【状态周期S】：单片机完成一个最根本的动作所需的时间周期。一个状态周期2个振荡周期。即一个状态周期S含有两个节拍P1、 P2。,【机器周期】：单片机完成一个根本操作所需要的时间周期；如一次完整的读操作或写操作对应的时间。 51系列单片机每12个振荡周期为一个机器周期。一个机器周期6个状态周期即S1S6 ，每个状态S又分为两拍：P1和P2。因此，一个机器周期中的12个时钟周期表示为：S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、S6P2。,P1,P2,S1,P1,P2,S2,P1,P2,S3,P1,P2,S4,P1,P2,S5,P1,P2,S6,机器周期,状态周期,时钟周期,1,个机器周期,=6,个状态周期,=12,个振荡周期,单片机各种周期的关系图,2.4 复位操作和复位电路,2.4.1 复位操作,单片机的初始化操作，摆脱死锁状态。,引脚RST加上大于2个机器周期即24个时钟振荡周期的高电平就可使MCS-51复位。复位时，PC初始化为0000H，使MCS-51单片机从0000H单元开始执行程序。,注意：SP=07H ，P0-P3的引脚均为高电平。,2.4.2 复位电路,上电自动复位,和,按钮复位,最简单的上电自动复位电路:,按键手动,复位：,电平方式,1微处理器、微计算机、CPU、单片机它们之间有何区别？2除了单片机这一名称之外，单片机还可称为微控制器和嵌入式微控制器。3.说明MCS-51单片机的EA引脚的作用, 该引脚接高电平和接低电平时各有何种功能?高电平访问片内，低外4.MCS-51的时钟振荡周期和机器周期之间有何关系？一个机器等于十二个振荡5.在MCS-51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为2us。,6.程序存储器的空间里，有5个单元是特殊的，这5个单元对应MCS-51单片机5个中断源的中断入口地址，请写出这些单元的地址以及对应的中断源。7.内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为26H。 8.假设A中的内容为63H，那么，P标志位的值为001100011。 9.片内RAM低128个单元划分为哪三个主要局部？各局部的主要功能是什么？,工作存放器区、位寻址区、堆堆栈区,10.写出P3口各引脚的第二功能。 11.单片机复位后， SP 、 PC 、 I/O 口的内容为07H、0000H、FFH . 12.判断是否有进位时用 PSW 的CY进位标志位。 13.单片机8051的XTALl和XTAL2引脚是晶振引脚 。 14. 8051的P0口，当使用外部存储器时它是一个( 数据总线 、低8位地址)。,15以下不是单片机总线是 D A 地址总线 B 控制总线 C 数据总线 D 输出总线16.什么叫堆栈 ？MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在30H到7FH内开辟的区域.17. MCS-51片内20H到2FH范围内的数据存储器,既可以字节寻址又可以位寻址. 18.80C51含4KB掩膜ROM，80C51在物理有4个独立的存储空间。,19. PC是什么存放器程序计数器？是否属于特殊功能存放器不属于？它有什么作用存放下一条将要从程序存储器中取出的指令的起始地址？20. DPTR是什么存放器数据指针？它由哪些特殊功能存放器组成DPH、DPL？它的主要作用是什么唯一可以直接访问的16位存放器？,答：PC是16位程序计数器Program Counter，它不属于特殊功能存放器范畴，程序员不以像访问特殊功能存放器那样来访问PC。PC是专门用于在CPU取指令期间寻址程序存储器。PC总是保存着下一条要执行的指令的16位地址。通常程序是顺序执行的，在一般情况下，当取出一个指令字节后，PC自动加1。如果在执行转移指令、子程序调用/返回指令或中断时，要把转向的地址赋给PC。,答：DPTR是16位数据指针存放器，它由两个8位特殊功能存放器DPL数据指针低8位和DPH数据指针高8位组成，DPTR用于保存16位地址，可寻址外部数据存储器，也可寻址程序存储器。,