单片机C51课程总结

1、by by wkywky1MCS-51单片机课程总结单片机课程总结（单片机设计技术）（单片机设计技术）by by wkywky2第第1章章 单片机基础知识概述单片机基础知识概述 单片机的组成单片机的组成 CPU 存储器（程序存储器和数据存储器）存储器（程序存储器和数据存储器） I/O接口（并行口、串行口、中断、定时器接口（并行口、串行口、中断、定时器/计数计数器、器、A/D转换器、转换器、EEPROM、SPI接口接口）总线总线 地址总线地址总线AB（Address Bus） 数据总线数据总线DB（Data Bus） 控制总线控制总线CB（Control Bus）by by wkywky3第第1

2、章章 单片机基础知识概述单片机基础知识概述数制及数制转换数制及数制转换 十进制、二进制、十六进制十进制、二进制、十六进制计算机中带符号数的表示法计算机中带符号数的表示法 原码、反码、补码（正数表示相同，负数表示原码、反码、补码（正数表示相同，负数表示不同）不同）【熟悉熟悉8位二进制补码位二进制补码】计算机中的编码计算机中的编码 BCD码（熟悉码（熟悉8421BCD码）码） ASCII码（熟悉码（熟悉09、AZ的编码）的编码）by by wkywky4第第2章章 MCS-51单片机结构及原理单片机结构及原理 8051单片机的结构单片机的结构 8051CPU、4KB程序存储器、程序存储器、128B

3、数据存储器、数据存储器、4个并行接口、个并行接口、1个串行接口、个串行接口、2个外部中断、个外部中断、2个定时器个定时器/计数器计数器8051CPU（运算器（运算器+控制器）控制器） 程序计数器（程序计数器（Program CounterPC） 数据指针（数据指针（Data Pointer DPTR） 累加器（累加器（ACCUMULATERA或或ACC） 程序状态字（程序状态字（Program State WordPSW） by by wkywky5第第2章章 MCS-51单片机结构及原理单片机结构及原理 MCS-5l的存储器结构的存储器结构哈佛结构哈佛结构 片内片外统一的程序存储器：片内片外

4、统一的程序存储器：64KB（8051有有4KB片内程序存储器、片内程序存储器、 8052有有8KB片内程序存片内程序存储器）储器） 片内数据存储器：片内数据存储器：128B（8051）、）、256B（8052） 片外数据存储器：片外数据存储器： 064KBby by wkywky6第第2章章 MCS-51单片机结构及原理单片机结构及原理程序存储器的选择和地址范围程序存储器的选择和地址范围 /EA1：CPU首先访问内部首先访问内部ROM，地址范围，地址范围0000H0FFFH(8051), 然后访问外部然后访问外部ROM /EA0：内部：内部ROM被禁止，外部被禁止，外部ROM空间可空间可达达6

5、4KB，地址范围，地址范围0000HFFFFH内部数据存储器的分配内部数据存储器的分配低低128字节字节 00H1FH4组工作寄存器组工作寄存器 20H2FH128位（位（16个单元）位寻址区个单元）位寻址区 30H7FH用户用户RAM区区by by wkywky7第第2章章 MCS-51单片机结构及原理单片机结构及原理特殊功能寄存器特殊功能寄存器 累加器、累加器、 程序状态字程序状态字PSW 、堆栈指针、堆栈指针SP 、数、数据指针高据指针高8位寄存器位寄存器DPH、数据指针低、数据指针低8位寄存位寄存器器DPL（16位数据指针位数据指针DPTR） I/O端口寄存器端口寄存器P0、P1、P2

6、、P3by by wkywky8第第2章章 MCS-51单片机结构及原理单片机结构及原理复位操作（复位操作（复位复位后单片机的状态）后单片机的状态） PC = 0000H PSW = 00H, 当前工作寄存器区为第当前工作寄存器区为第0区区 SP = 07H，堆栈从内部，堆栈从内部RAM的的08H单元开始单元开始 P0P3口的内容均为口的内容均为FFH（直接可以做输入口（直接可以做输入口 ） 其他特殊功能寄存器都复位为其他特殊功能寄存器都复位为0 不影响片内不影响片内RAM的内容。的内容。by by wkywky9第第2章章 MCS-51单片机结构及原理单片机结构及原理CPU时序时序 振荡周期

7、振荡周期/时钟周期、状态、机器周期、指令周时钟周期、状态、机器周期、指令周期期并行输入并行输入/输出端口输出端口 P08位并行输入位并行输入/输出端口或地址总线低输出端口或地址总线低8位位/数据总线数据总线 P18位并行输入位并行输入/输出端口输出端口 P28位并行输入位并行输入/输出端口或地址总线高输出端口或地址总线高8位位 P38位并行输入位并行输入/输出端口或第二功能输出端口或第二功能by by wkywky10第3章 单片机的汇编语言与程序设计单片机的汇编语言与程序设计 寻址方式寻址方式 直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、立直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、即寻址、变

8、址寻址、位寻址、相对寻址变址寻址、位寻址、相对寻址指令系统指令系统 数据传送指令数据传送指令MOV 、 MOVX 、 MOVC 数据交换指令数据交换指令XCH、 XCHD 、 SWAP 堆栈操作指令堆栈操作指令PUSH 、 POP 算术运算类指令算术运算类指令ADD 、ADDC 、SUBB 、 INC 、 DEC 、 MUL 、 DIV 、DA A by by wkywky11第3章 单片机的汇编语言与程序设计单片机的汇编语言与程序设计 双操作数逻辑运算指令双操作数逻辑运算指令ANL、ORL、XRL 单操作数逻辑运算单操作数逻辑运算CLR 、CPL 、SETB、 RL 、RR 、 RLC 、R

9、RC 无条件转移指令无条件转移指令LJMP、AJMP、SJMP、JMP 条件转移指令条件转移指令JZ 、JNZ 、CJNE 、DJNZ、JC、JNC、JB、JNB、JBC 子程序调用和返回指令子程序调用和返回指令LCALL、ACALL、 RET、 RETI 空操作指令：空操作指令：NOPby by wkywky12第3章 单片机的汇编语言与程序设计单片机的汇编语言与程序设计常用的伪指令常用的伪指令 程序起始地址伪指令程序起始地址伪指令ORG 结束汇编伪指令结束汇编伪指令END 定义字节伪指令定义字节伪指令DB 定义字伪指令定义字伪指令DW 符号赋值伪指令符号赋值伪指令EQU 数据地址赋值伪指令

10、数据地址赋值伪指令DATA 定义位地址符号伪指令定义位地址符号伪指令BITby by wkywky13第第4章章 单片机的单片机的C51语言语言 C51的程序结构的程序结构 与标准与标准C程序结构完全相同程序结构完全相同 语法规则、编程方法语法规则、编程方法与标准与标准C也相同也相同C51的变量的变量数据类型数据类型 与标准与标准C 相同相同的数据类型：字符型的数据类型：字符型(char)、整型、整型(int)、长整型、长整型(long)、浮点型、浮点型(float)、指针型、指针型 C51扩充数据类型扩充数据类型：位变量位变量(bit)、SFR(sfr或或sfr16)、SFR的可寻址位的可寻

11、址位(sbit) by by wkywky14第第4章章 单片机的单片机的C51语言语言 C51的变量的变量存储器类型存储器类型存储器类型存储器类型描描 述述 data data直接寻址片内直接寻址片内RAMRAM低低128B128B，访问速度快，访问速度快 bdatabdata片内片内RAMRAM的可位寻址区（的可位寻址区（20H2FH20H2FH），允许字节），允许字节和位混合访问和位混合访问 idataidata间接寻址片内间接寻址片内RAMRAM，允许访问片内，允许访问片内RAMRAM高高128B128B pdatapdata用用RiRi间接访问片外间接访问片外RAMRAM的的1 1页

12、（页（256B256B） xdataxdata用用DPTRDPTR间接访问片外间接访问片外RAMRAM，允许访问全部，允许访问全部64k64k片外片外RAMRAM code code程序存储器程序存储器ROMROM（64k64k空间）空间）by by wkywky15第第4章章 单片机的单片机的C51语言语言 C51与汇编语言的混合编程与汇编语言的混合编程 在在C51中调用汇编程序中调用汇编程序 C51函数名与汇编子程序标号之间的对应关系函数名与汇编子程序标号之间的对应关系 void func(void) FUNC void func(char) _FUNC C51函数参数与汇编子程序寄存器之

13、间的对应关系函数参数与汇编子程序寄存器之间的对应关系 函数返回值的传递与第函数返回值的传递与第1个参数传递方法相同个参数传递方法相同charintlong/float一般指针一般指针第第1个参数个参数R7R6,R7R4R7R1,R2,R3第第2个参数个参数R5R4,R5R4R7R1,R2,R3by by wkywky16第第4章章 单片机的单片机的C51语言语言 C51与汇编语言的混合编程与汇编语言的混合编程 在在C51中嵌入汇编代码中嵌入汇编代码 用预处理命令用预处理命令“#pragma asm”语句开头语句开头 用预处理命令用预处理命令“#pragma endasm”语句结束语句结束 中间

14、嵌入汇编语言指令段中间嵌入汇编语言指令段C51仿真开发环境仿真开发环境KeilC51应用编程举例应用编程举例 输入端口的应用输入端口的应用接开关或按键接开关或按键 输出端口的应用输出端口的应用接接LED指示灯或数码管指示灯或数码管by by wkywky17第第5章章 单片机的中断系统单片机的中断系统8051单片机有单片机有5个中断源，分为个中断源，分为2大类大类1外部中断源外部中断源 INT0：由：由P3.2端口线引入，低电平或下降沿端口线引入，低电平或下降沿 INT1：由：由P3.3端口线引入，低电平或下降沿端口线引入，低电平或下降沿2内部中断源内部中断源 定时定时/计数器计数器T0溢出中

15、断溢出中断 定时定时/计数器计数器T1溢出中断溢出中断 TX/RX (串行口中断，完成一帧字符发送串行口中断，完成一帧字符发送/接收接收)by by wkywky18第第5章章 单片机的中断系统单片机的中断系统中断源中断源中断请求标志中断请求标志中断向量中断向量中断号中断号中断优先级中断优先级INT0IE00003H0高高低低T0TF0000BH1INT1IE10013H2T1TF1001BH3TX/RXTI/RI0023H4by by wkywky19第第5章章 单片机的中断系统单片机的中断系统中断有关的中断有关的SFR 定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCON 中断请求标志中断请求标志 I

16、E0、 IE1、 TF0、 TF1；外部中断的触发方式外部中断的触发方式 IT0、IT1 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON（ TI 、 RI） 中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IE（ EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0） 中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器IP（ 、 PS、PT1、PX1、PT0、PX0）by by wkywky20第第5章章 单片机的中断系统单片机的中断系统中断应用中断应用程序设计程序设计 汇编语言：汇编语言：1主程序入口地址主程序入口地址0000H2中断服务程序入口地址中断服务程序入口地址0003H0023H3在主程序中完成初始化在主程序中完成初始

17、化4在中断服务程序中完成中断操作在中断服务程序中完成中断操作 C51：在在main()函数中完成初始化函数中完成初始化中断服务函数：中断服务函数：void 函数名函数名 (void) interrupt n using mby by wkywky21第第6章章 单片机的定时单片机的定时/计数器计数器8051单片机有单片机有2个个16位的可编程定时位的可编程定时/计数器计数器 定时器定时器/计数器计数器0（T0 TH0、TL0） 定时器定时器/计数器计数器1（T1 TH1、TL1）定时定时/计数两种工作方式计数两种工作方式 定时器定时器时钟来自晶振振荡信号的时钟来自晶振振荡信号的12分频分频（机

18、器周期）（机器周期） 计数器计数器时钟来自外部引脚时钟来自外部引脚by by wkywky22第第6章章 单片机的定时单片机的定时/计数器计数器有关的特殊功能寄存器有关的特殊功能寄存器 定时器工作模式控制寄存器定时器工作模式控制寄存器TMOD ：用于设置：用于设置T0、T1的工作模式（的工作模式（GATE、C/T、M1、M0）模式模式116位定时器位定时器/计数器计数器模式模式2初值自动重新装载的初值自动重新装载的8位定时器位定时器/计数器计数器模式模式013位定时器位定时器/计数器（计数器（THx+TLx低低5位）位） 定时器控制寄存器定时器控制寄存器TCON：T0、T1的运行控制和溢出中的

19、运行控制和溢出中断请求标志断请求标志（TF1、TR1、TF0、TR0）by by wkywky23第第6章章 单片机的定时单片机的定时/计数器计数器定时器初值的计算定时器初值的计算t定时时间定时时间, x计数初值计数初值, fosc时钟频率时钟频率 n=16, 8 for mode 1, 2计数器初值的计算计数器初值的计算C计数个数计数个数, x计数初值计数初值 n=16, 8 for mode 1, 2by by wkywky24第第6章章 单片机的定时单片机的定时/计数器计数器应用程序设计要点应用程序设计要点 通常以中断方式工作（程序结构同上一章）通常以中断方式工作（程序结构同上一章） 主

20、程序主程序/main()函数中初始化的主要任务：函数中初始化的主要任务： 设置定时器工作方式寄存器设置定时器工作方式寄存器TMOD 设置计数初值设置计数初值TH0、TL0、 TH1、TL1 启动定时器（设置启动定时器（设置TR0、TR1） 允许中断（设置允许中断（设置ET0、ET1、EA）by by wkywky25第第7章章 单片机的串行口及应用单片机的串行口及应用MCS-51单片机的串行口是一个全双工的异步串行单片机的串行口是一个全双工的异步串行通信接口通信接口串行口控制有关的两个串行口控制有关的两个SFR 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON：用于存放串行口的控：用于存放串行口的控制和状态信息制和状态信息 电源控制寄存器电源控制寄存器PCON：用于改变串行通信的波：用于改变串行通信的波特率特率串行口数据缓冲器串行口数据缓冲器SBUF 发送缓冲器，接收缓冲器发送缓冲器，接收缓冲器名字名字(地址地址)相同相同by by w