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1、参考资料参考资料1，单片机原理及其接口技术（第2版）-胡汉才 清华大学出版社（42元）2，AT89系列单片机原理与接口技术-王幸之 等 北京航空航天大学出版社（48元）3，8051/96系列单片机原理及应用 -孙涵芳 徐爱卿 北京航空航天大学出版社（35元）4，电子世界-中国电子学会主办（期刊 6.00元/期）第1页/共70页第2页/共70页第3页/共70页本课主要内容及课时安排 理论课学时24学时 第1 1章 单片机基础知识 （4 4学时）第3 3章 Cx51Cx51数据与运算第5 5章 Cx51Cx51构造数据类型中指针 （4 4学时）第6 6章 C51C51函数第8 8章 8051805
2、1内部资源的编程 （6 6学时）第7 7，9 9章 （4学时）第11，13章 （6学时）第4页/共70页如何学习本门课程如何学习本门课程深刻掌握单片机的硬件结构深刻掌握单片机的硬件结构 （RAM、定时器、并行和串行口中断系统，以及特殊功能寄存器SFR）。坚持课后复习要有要有C C和汇编语言基础和汇编语言基础熟练掌握指令系统熟练掌握指令系统。这也是运用C51编程的重要基础。掌握单片机与外围电路的接口掌握单片机与外围电路的接口。单片机应用的高级阶段。要有一本好的参考书要有一本好的参考书。第5页/共70页计算机技术与单片机计算机技术与单片机单片机的诞生标志着微型计算机的发展已经形成了：通用计算机系统
3、和嵌入式计算机系统两大分支。作为嵌入式控制器，单片机的设计理念是：微型化、低成本、低功耗及具有很好的性价比。是通用计算机所无法取代的。广泛地应用于家用电器、汽车电子、机器人、工业控制及仪表设计、办公自动化等重要的场合。对于一个当代工程师，对单片机的掌握程度已经成为直接影响其事业发展的重要因素。第6页/共70页微型计算机的应用形态 从应用形态上，微机可以分成三种：多板机（系统机）将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板（即微机主板）。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（简称系统机）。
4、工业PC机 也属于多板机。第7页/共70页 单板机 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。单板机单板机第8页/共70页单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。第9页/共70页 单片机 在一块硅芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。三种应用形态的比较：单板机单板机单片机单片机系统机（多板机）系统机（多板机）第10页/共70页通用计算机与
5、单片机在硬件结构上的比通用计算机与单片机在硬件结构上的比较较 微型计算机 单片机微型计算机的组成框图（由多个IC芯片组装在一个主电路板上）8051单片机所有单元都组装在一个IC芯片上数据RAMCPU并行I/O程序ROM定时/计数器串行端口中断控制器扩展I/O端口系统总线（DB、AB、CB）大而全小而精绪论结束绪论结束第11页/共70页嵌入式计算机系统嵌入式计算机系统人们在工业控制、家电产品、智能仪表、汽车电子等领域进行智能化设计时，将嵌入到被控制对象中的、已经失去了原有通用计算机形态形态及功能功能的专用计算机专用计算机称之为“嵌入式计算机系嵌入式计算机系统统”。在这些被控制对象中，往往要求嵌入
6、式计算机系统要有极小的体积和极低的成本，要有极小的功耗和较高的可靠性，而这些又恰恰是通用计算机无法做到的。以单片机为代表的嵌入式控制器能够极大地满足这种市场的需求。所以单片机又称微控制器（microcontroller）。返回返回第12页/共70页第一章第一章 单片机基础知识单片机基础知识1.1 8051单片机的特点1.2 8051单片机内部结构1.3 8051系统扩展1.4 8051指令系统第13页/共70页 1.1 8051单片机的特点单片机的特点2.2.在在80518051单片机中，包含有单片机中，包含有CPUCPU、程序存储器、程序存储器ROMROM、数据存储器、数据存储器RAMRAM
7、、定时定时/计数计数器器、并行并行I/OI/O端口端口、串行口串行口、中断系统中断系统等；等；3.3.由于在设计理念上的不同，单片机内部包含的模块从性能上一般要比通用机简单，由于在设计理念上的不同，单片机内部包含的模块从性能上一般要比通用机简单，这样使工程技术人员在使用、编程和设计上非常简单、方便，也利于降低单片机的这样使工程技术人员在使用、编程和设计上非常简单、方便，也利于降低单片机的制造成本；制造成本；1.1.单片机具有计算机的基本特征，因此在其芯片内部包含着与通用计算机相同的基单片机具有计算机的基本特征，因此在其芯片内部包含着与通用计算机相同的基本部件和模块。由于其特殊性，在高档单片机中
8、还包含了通用机所没有的一些特殊本部件和模块。由于其特殊性，在高档单片机中还包含了通用机所没有的一些特殊的电路模块（的电路模块（A/DA/D、D/AD/A、PWMPWM等）；等）；第14页/共70页一、一、80518051单片机内部方框图单片机内部方框图 时钟电路4KROM程序存储器256BRAM数据存储器2X16位定时/计数器CPU处理器64KB总线扩展控制器可编程I/O端口P0-3可编程串行口中断控制（以（以80518051单片机为例）单片机为例）第15页/共70页二、8051系列芯片及制造工艺返回返回第16页/共70页1.2 8051的内部结构8051内部结构组成：CPU存储器并行口串行口
9、定时器/计算器中断第17页/共70页一、CPU运算器包括：ALU、寄存器ACC、B、TMP等功能：算术运算：+，逻辑运算：与,或,非,等控制器包括：定时控制逻辑、寄存器IR、ID、PC、DPTR等功能：Page 4第18页/共70页程序状态字程序状态字PSW：8 8位寄存器，表征程序执行的状态信息。CY（PSW.7）进位标志进位标志：在加减法运算中,累加器A的最高位D7有进位,则CY=1,否则CY=0.同理,在减法运算中,如果A7有借位,则CY=1。AC（PSW.6）:辅助进位位辅助进位位：用来判断加减法运算时，低四位是否向高四位进位或借位(即A3的进位或借位)F0（PSW.5）用户标志位用户
10、标志位：完全由用户来定义和使用。RS1,RS0工作寄存器区选择位工作寄存器区选择位：确定工作寄存器R0-R7在4个区中的位置。可以通过修改RS1,RS0的值来改变工作寄存器区的选择。CYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOV-P PRAM分配图第19页/共70页OV（PSW.2）溢出标志位溢出标志位:判断有符号数运算时是否有溢出。OV=1表明有溢出。P(PSW.0)奇偶标志位奇偶标志位:用来标志累加器A中运算后1的个数。当P=1时,表明A中1的个数为奇数个,反之为偶数个。CYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOV-P P第20页/共70页【举例】：有两个数0FH和F
11、8H，试将两数相加 MOV A，#0FH ；将立即数0FH 送累加器A ADD A，#0F8H ；A的内容与立即数0F8H相加，结果送A 0000 1111 运算结果：A=07H +1111 1000 Cy1 0000 0111如何根据PSW来分析运算结果是否有溢出？CYCY=1=1OVOV=0=0ACAC=1=1P P=1=1第21页/共70页二、存储器存储器组织：哈佛结构普林斯顿结构第22页/共70页1.80511.8051单片机的存储器的配置特点单片机的存储器的配置特点(哈佛结哈佛结构构)内部集成了4K的程序存储器ROM；内部具有256B的数据存储器RAM；可以外接64K的程序存储器和数
12、据存储器。从物理结构的角度讲，80518051单片机的存储系统可以分为四个存储空间：即片内ROM，RAM和片外ROM、RAM。从逻辑上讲（即用户编程的角度讲）80518051单片机的存储系统又可分为三个存储空间。即片内RAM，片外RAM,片内或外的程序存储器ROM。第23页/共70页从物理结构上单片机系统的存储器结构图从物理结构上单片机系统的存储器结构图（四个部分）（四个部分）8051单片机片内ROM4K(/EA=1)片内RAM256B片外RAM64K片外ROM64K(/EA=0或片内溢出）返回返回返回上一次000HFFFH0000HFFFFH0FFFH1000H第24页/共70页（一）（一）
13、程序存储器程序存储器(片内与片片内与片外外)1、程序存储器（ROM）是存放程序、常数和表格的。2、在8051单片机中：0FFFH0000H/EA=1时，系统执行片内的4KROM中的程序片外程序存储器（最大64K）单片机内部程序存储器（4K）/EA=0时，系统执行片外的程序0FFFH0000HFFFFH1000HPCFFFH第25页/共70页程序存储器六个特殊的单元程序存储器六个特殊的单元在程序存储器中，有六个单元是专用的。通常不能随便使用。0000H单元：上电复位时程序计数器PC指向的单元；0003H单元：外部中断/INT0的入口地址；000BH单元：定时器T0的溢出中断入口地址；0013H单
14、元：外部中断/INT1的入口地址；001BH单元：定时器T1的溢出中断入口地址；0023H单元：串行口接收、传送的中断入口地址。返回ROM图1 1个复位地址个复位地址+5+5个中断源入口地址个中断源入口地址第26页/共70页（二）（二）内部数据存储器内部数据存储器RAMRAM数据存储器分为两个地址空间 1，访问内部数据存储单元内部数据存储单元时，使用 MOV 指令；2，访问外部数据存储器外部数据存储器时，使用 MOVX 指令。存储结构图特殊功能寄存器SFR通用数据存储器80H7FH00HFFH片内RAM 片外RAM256B个字节 64KB个字节片外数据存储器64KB0000HFFFFH1、访问
15、片内AM20H单元MOV A,20H2、访问片外AM20H单元 MOV R0,#20HMOVX A,R0第27页/共70页片内片内RAMRAM低低 128B 128B 字节功能分配图字节功能分配图 位寻址区3区2区1区0区便笺区08H07H00H7FH30H2FH20H1FH18H17H10H0FH四个工作寄存器区每个区中有R0-R7八个工作寄存器位寻址区16个单元20H-2FH，共有128 可寻址位个位。位地址：00H-7FH注意：位地址与字节地址的区别通用的RAM区地址：30H-7FH继续返回上一次第28页/共70页片内片内 RAMRAM（20H-2FH20H-2FH）中的位寻址区结构）中
16、的位寻址区结构图图7F7F7E7E7D7D7C7C7B7B7A7A79797878777776767575747473737272717170706F6F6E6E6D6D6C6C6B6B6A6A69696868676766666565646463636262616160605F5F5E5E5D5D5C5C5B5B5A5A59595858575756565555545453535252515150504F4F4E4E4D4D4C4C4B4B4A4A49494848474746464545444443434242414140403F3F3E3E3D3D3C3C3B3B3A3A39393838373
17、736363535343433333232313130302F2F2E2E2D2D2C2C2B2B2A2A29292828272726262525242423232222212120201F1F1E1E1D1D1C1C1B1B1A1A19191818171716161515141413131212111110100F0F0E0E0D0D0C0C0B0B0A0A09090808070706060505040403030202010100002FH20H字节地址返回上一次第29页/共70页位寻址区内的地址是位地址位地址。共有00-7FH（共128个位）；要区分字节地址字节地址和位地址位地址这两个不
18、同的地址概念：MOV A，20h ；将RAM的20单元内容送累加器A；MOV C，20h ；将RAM位寻址区中20H位送CY中。返回第30页/共70页0区工作寄存器区结构图区工作寄存器区结构图R7R7R6R6R5R5R4R4R3R3R2R2R1R1R0R0RAM地址07H06H05H04H03H02H01H00H返回上一次第31页/共70页 标识符标识符名名 称称地地 址址ACCACCB BPSWPSWSPSPDPTRDPTRP0P0P1P1P2P2P3P3IPIPIEIETMODTMODTCONTCON累加器累加器累加器累加器B B寄存器寄存器寄存器寄存器程序状态字程序状态字程序状态字程序状
19、态字堆栈指针堆栈指针堆栈指针堆栈指针数据指针数据指针数据指针数据指针(包括包括包括包括DPH,DPL)DPH,DPL)口口口口0 0口口口口1 1口口口口2 2口口口口3 3中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器定时定时定时定时/计数器方式控制寄存器计数器方式控制寄存器计数器方式控制寄存器计数器方式控制寄存器定时定时定时定时/计数器控制寄存器计数器控制寄存器计数器控制寄存器计数器控制寄存器0E0H0E0H0F0H0F0H0D0H0D0H81H81H83H,82H83H,82H80H
20、80H90H90H0A0H0A0H0B0H0B0H0B8H0B8H0A8H0A8H89H89H88H88H（三）特殊功能寄存器SFR (表一表一)第32页/共70页S SF FR R(表表二二)标识符标识符名名 称称地地 址址TH0TH0TL0TL0TH1TH1TL1TL1SCONSCONSBUFSBUFPCONPCON定时定时定时定时/计数器计数器计数器计数器0 0初值寄存器高初值寄存器高初值寄存器高初值寄存器高8 8位位位位定时定时定时定时/计数器计数器计数器计数器0 0初值寄存器低初值寄存器低初值寄存器低初值寄存器低8 8位位位位定时定时定时定时/计数器计数器计数器计数器1 1初值寄存器
21、高初值寄存器高初值寄存器高初值寄存器高8 8位位位位定时定时定时定时/计数器计数器计数器计数器1 1初值寄存器低初值寄存器低初值寄存器低初值寄存器低8 8位位位位串行口控制寄存器串行口控制寄存器串行口控制寄存器串行口控制寄存器串行口数据缓冲器串行口数据缓冲器串行口数据缓冲器串行口数据缓冲器(接收接收接收接收,发送发送发送发送)电源控制寄存器电源控制寄存器电源控制寄存器电源控制寄存器8CH8CH8AH8AH8DH8DH8BH8BH98H98H99H99H97H97HSFR高128B低128B0FFH80H7FH00H特殊功能寄存器SFR在片内RAM中的位置注:表中黄色的单元为可按位寻址的字节第3
22、3页/共70页特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR说明说明程序计数器程序计数器PC:用来存放下一条要执行的指令地址,长度为16位,所以寻址范围为0-65535(64K).在物理上是独立于SFR.累加器累加器A A:最常用的专用寄存器,大多数的指令操作数都来自累加器A.所有的算术运算指令的运算结果都存放在A中.B B寄存器寄存器:乘除法指令使用的寄存器.数据指针数据指针DPTR:一个16位的寄存器.由高八位DPH和低八位DPL构成。DPTR主要用来存放RAM、ROM中数据块的首地址，所以称之为数据指针数据指针。例如例如:片外片外RAMRAM的的2000H2000H单元中有一个数单元中有一个数
23、x,x,试将其送到累加器试将其送到累加器A A中中.MOV DPTR,#2000h ;DPTR 2000H MOVX A,DPTR ;A x（间址方式）第34页/共70页SP 堆栈指针堆栈指针：8位寄存器，用来指示堆栈的位置,可由软件修改。51单片机的设计中，片内RAM区低128单元为堆栈的可用空间。（复位时，SP被初始化为07H）堆栈操作过程：堆栈操作过程：进栈:PUSH ACC指令（设SP=07H）1，SP+1送SP，此时SP=08H；2，ACC送RAM的08H单元；出栈:POP ACC（设SP=08H）；1，将RAM 中08H单元内容送A；2，SP-1送SP，此时SP=07H。07HSP
24、07HRAMx累加器A堆栈操作示意图08H“临时仓库临时仓库”第35页/共70页通过修改SP的值来改变堆栈在RAM中的位置：MOV SP，#60H08H07HRAM改变堆栈位置示意图61H60H7FH60HSP注意：注意：FILOFILO（First In Last OutFirst In Last Out）例：比较下列两段程序：例：比较下列两段程序：MOV SPMOV SP，#60H#60H MOV SP,#60HMOV SP,#60H PUSH 30H PUSH 30H PUSH 30HPUSH 30HPUSH 40H PUSH 40H PUSH 40HPUSH 40HPOP 40H PO
25、P 40H POP 30HPOP 30H POP 30H POP 30H POP 40HPOP 40H第36页/共70页并行端口并行端口P0-P3：80H、90H、A0H、B0H。如:MOV 80H,A ；将累加器中的数据送到P0口输出MOV A,90H ；将P1口的数据输入到累加器A中 第37页/共70页定时定时/计数器计数器T0、T1：无论是定时还是计数，对于8051单片机的定时/计数器来说，都是一个“计数器”在计数。这个“计数器”是由两个8位寄存器（高位和低位）构成的16位计数器，分别是TH0、TL0（T0）；TH1、TL1（T1）。TH和TL中的数据直接与“定时操作”或“计数操作”有关
26、，因此在使用定时/计数器之前，要对它进行初始化，其中就要对TH、TL赋初值。如：MOV 8CH,#01H;为TH0赋值 MOV 8AH,#20H；为TL0赋值 TH0TL0第38页/共70页串行数据缓冲器串行数据缓冲器SBUF：它是专门用来存放发送或接收的数据，实际上它是两个独立的寄存器。尽管在SFR中的RAM地址只是99H,但根据指令“发送”或“接收”两种不同的操作,有两个独立的缓存存在，硬件会自动的区分,将数据送如对应的缓冲单元。MOV SBUF，A ；ASBUF（引发串口通信）MOV A，SBUF ；SBUF A（读取串口中的数据）返回发送SBUF接收SBUF内部数据总线TXDRXD累加
27、器A有关有关SFRSFR中其它寄存器的说明将相关的章节中作介绍中其它寄存器的说明将相关的章节中作介绍第39页/共70页三、三、8 8位并行输入输出端口位并行输入输出端口CPU输入输出端口外部设备内总线输入输入/输出端口成为输出端口成为CPU与外部设备进行数据交换的桥梁与外部设备进行数据交换的桥梁MCS-51第40页/共70页8051单片机的四个并行端口P0、P1、P2和P3都是具有输出锁存功能的双向端口，这些锁存器的位置都在SFR中，其地址分别为：80H、90H、A0H、B0H。出于系统的考虑出于系统的考虑,在硬件设计上因为对端口功能在硬件设计上因为对端口功能都有不同的要求都有不同的要求,所以
28、它们又具有不同的结构特所以它们又具有不同的结构特点点.继续MCS-51逻辑图第41页/共70页继续MCS-51逻辑图1.P0口第42页/共70页继续MCS-51逻辑图(1)作为I/O端口,数据总线向引脚输出控制信号：0V1V2第43页/共70页继续MCS-51逻辑图(2)作为I/O端口,由引脚向内部数据总线输入 读引脚第44页/共70页继续MCS-51逻辑图(2)作为I/O端口,由引脚向内部数据总线输入 读锁存器第45页/共70页继续MCS-51逻辑图(3)作为地址/数据复用口第46页/共70页继续MCS-51逻辑图控制”信号为“0”，V1管截止CPU自动将0FFH写入P0口锁存器V2管截止第
29、47页/共70页P0P0口特点小结：口特点小结：【特点】:“:“通用数据通用数据I/O端口端口”和“地址地址、数据复数据复用总线用总线”。在作为通用数据在作为通用数据I/OI/O端口时，具有较强的输出驱端口时，具有较强的输出驱动能力动能力,外接一个上拉电阻外接一个上拉电阻,保证正确输出高电保证正确输出高电平。平。作为作为“地址、数据复用总线地址、数据复用总线”使用时使用时,P0,P0口首先口首先输出外部存储器的输出外部存储器的低八位地址低八位地址，然后再变为，然后再变为数数据总线据总线进行数据的输入或输出（注意：此时进行数据的输入或输出（注意：此时P0口不能再作为通用口不能再作为通用I/O口）
30、。口）。第48页/共70页特点：特点：单纯的通用I/OI/O端口。与P0P0口的区别在于内部具有上拉电阻，所以输出时不用外接上 拉电阻。2 P1口返回返回前一次第49页/共70页 3 P2口 特点：“通用数据I/O端口”和“高八位地址总总线线”第50页/共70页注意：使用外数据存储器时，P2口分两种情况：1，使用256B的外部RAM时，此时用8位的寄存器R0或R1作间址寄存器，这时P2口无用，所以在这种情况下，P2口仍然可以做通用I/O端口。如：movx a,r0 或 movx a,r1 2，如果访问外部ROM或使用大于256BRAM时，P2口必须作为外存储器的高八位地址总线。如：movx a
31、，dptr ；访问外部数据存储器 movc a，a+dptr ；访问外部程序存储器 这里使用了16位的寄存器DPTR上一页返回第51页/共70页 4 P3口 特点：通用I/O端口、多用途端口、多用途端口第52页/共70页在多用途情况下，P3P3口分别作为串行口、外中断输入、外部计数输入和系统扩展、外中断输入、外部计数输入和系统扩展时使用的时使用的WRWR和和RDRD信号的端口。在这种情况下，锁存器信号的端口。在这种情况下，锁存器Q Q端为端为“1”1”电平以保证与门是电平以保证与门是打开的。打开的。通常情况下，通常情况下，P3P3口不做通用口不做通用I/OI/O口，以充分利用单片机的第二功能。
32、口，以充分利用单片机的第二功能。第53页/共70页P3.0 P3.7 P3端口线（10 17脚）：通用I/O端口；具有第二功能。口线口线口线口线定义定义定义定义说明说明说明说明口线口线口线口线定义定义定义定义说明说明说明说明P3.0P3.0RXDRXD串行数据输入口串行数据输入口串行数据输入口串行数据输入口P3.4P3.4T0T0计数器外部输入信号计数器外部输入信号计数器外部输入信号计数器外部输入信号P3.1P3.1TXDTXD串行数据输出口串行数据输出口串行数据输出口串行数据输出口P3.5P3.5T1T1计数器外部输入信号计数器外部输入信号计数器外部输入信号计数器外部输入信号P3.2P3.2
33、INT0INT0外部中断输入口外部中断输入口外部中断输入口外部中断输入口P3.6P3.6/WR/WR外部数据存储器写信号外部数据存储器写信号外部数据存储器写信号外部数据存储器写信号P3.3P3.3INT1INT1外部中断输入口外部中断输入口外部中断输入口外部中断输入口P3.7P3.7/RD/RD外部数据存储器读信号外部数据存储器读信号外部数据存储器读信号外部数据存储器读信号P3P3口第二功能表口第二功能表引脚图返回第54页/共70页四四 振荡器、时钟电路和振荡器、时钟电路和CPUCPU的时序的时序1 1 振荡器、与时钟电路振荡器、与时钟电路2 2 80518051单片机的基本时序周期单片机的基
34、本时序周期继续第55页/共70页内部时钟发生器的输出信号是单片机所需的时钟信号 1 振荡器与时钟电路荡器与时钟电路使用外部振荡器信号使用外部振荡器信号,其外来的信号加在其外来的信号加在XTAL1XTAL1的引脚的引脚上上(见右图见右图).).XTAL2XTAL1NC外时钟使用外时钟时的电路连接1第56页/共70页2 80512 8051的基本时序的基本时序 时序时序:CPU执行指令时所需控制信号的时间顺序控制信号的时间顺序。时序图中时间参数的描述：振荡周期 时钟周期时钟周期；机器周期机器周期；指令周期指令周期。返回第57页/共70页振荡周期振荡周期 T：振荡源的周期，：振荡源的周期，由外接晶体
35、或外输入时钟来决定。其值为石英振荡器频率的倒数。时钟周期时钟周期 ：振荡周期的2倍，时序中最小的时间单位。例如:在单片机外接1MHz的晶体,则单片机的系统时钟的频率为1M,时钟周期为21ss.T第58页/共70页机器周期机器周期:完成特定功能所需要的时间。8051单片机中的机器周期由6个时钟周期构成,分6个状态(S1-S6),每个状态又分为P1和P2两拍.即:S1P1,S1P2,S2P1,S2P2,S3P1,S3P2 S6P1,S6P2 TS2S6S5S4S3机器周期P1S1P2第59页/共70页指令周期指令周期:即执行一条指令所需要的时间，它是时序图中最大的时间单位。在8051系统中,不同的
36、指令它所包含的机器周期数不同.它们分别是:1,1,单机器周期指令；单机器周期指令；2,2,双机器周期指令；双机器周期指令；3,3,四机器周期指令。四机器周期指令。第60页/共70页假设：我们使用一个6M的晶体振荡器，那么 一个机器周期为：1/6ss121=2ss；两个机器周期为：1/6ss122=4ss；四个机器周期为：/6ss124=8ss。指令的运算速度与它所包含的机器周期数有关：机器周期数越少，执行的速度就越快。（8051单片机的指令系统除了乘、除法指令为四个机器周期外,其余都是单周期和双周期指令）第61页/共70页 8051单片机外型图（DIP封装）8051单片机的逻辑符号图VCCRS
37、TXTAL1 P0口XTAL2/EA/PSENALE P1口P3口RXDTXD/INT0/INT1 P2口T0T1/WR/RDGND87C51EPROM型AT89C51ATMELFLASH型返回上一次五 8051单片机的引脚定义单片机的引脚定义（Page11）电源及电源及控制控制P3口口P1口口P0口口P2口口第62页/共70页六、单片机工作方式（page12）复位方式程序执行方式单步执行方式低功耗操作方式第63页/共70页1.4 8051指令系统第64页/共70页第一章第一章 重点内容小结重点内容小结8051基本组成8051单片机的存储器的配置 片内4K的程序存储器ROM；片内256B的数据
38、存储器RAM；片外可以扩展64K的ROM和RAM.第65页/共70页1.1.程序存储器程序存储器当引脚EA=1时,从片内ROM的0000H单元运行程序；若引脚EA=0时,从片外ROM的0000H单元运行程序。当引脚EA=1,且PC值大于0FFFH时,自动转到片外1000H单元运行程序。无论是片内还是片外,ROM有六个单元是有特定意义的:0000H单元:上电,复位后的启动地址；0003H单元:外部中断INT0的入口地址；000BH单元:定时器T0的中断入口地址；0013H单元:外部中断INT1的入口地址；001BH单元:定时器T1的中断入口地址；0023H单元:串行口中断的入口地址。第66页/共
39、70页2 内部数据存储器内部数据存储器RAM 低128B：工作寄存器区;位寻址区;便笺区；高128B：做特殊功能寄存器SFR用。注意:（1）SFR不同于一般的数据RAM,它不是用于存储数据,而是用来控制和表 征单片机内部几个逻辑部件的特征,状态等重要信息。（2）在使用RAM时,要注意字节地址和位地址的概念.（3）访问内部RAM的指令为 MOV 指令.3 外部数据存储器外部数据存储器（1）8051单片机可以使用64KB的外部数据存储器.访问时只能使用间址的寻址方式。（2）间址寄存器有R0,R1或DPTR.寻址范围为256KB(00H-FFH)或64KB(0000H-FFFFH).使用的指令是 M
40、OVX.第67页/共70页作业（一）1.RAM存储器的作用是什么？2.ROM存储器的作用是什么？3.51单片机是如何确定使用内部ROM还是使用外部ROM？4.使用ROM时，如何注意几个特殊单元？5.51单片机如何从外部存储器中读取数据，与内部RAM存储器的数据读取有何区别？6.寄存器R0R7在RAM中的地址？7.8051和片外RAM/ROM连接时，P0口和P2口分别传送什么信号？为什么P0口需要采用片外地址锁存器？返回第1章主菜单第68页/共70页作业（二）：1.单片机时序中的时钟周期由什么因素确定？2.指令执行的快、慢与什么有关？3.MOVX A,R0 与MOVX A,DPTR在端口使用上有何区别？4.写出P0、P1、P2和P3口在SFR中的地址。第69页/共70页