单片机知识点总结(不全)

第一章-单片机主要技术指标：位数：4位、8位、16位、32位MCS-48（4位）、MCS-51（8位）和MCS-96（16位）-位—字节—字位(bit)：二进制数中的一位，其值不是“1”，就是“0”。字节(byte)：一个8位的二进制数为一个字节。字节是计算机数据的基本单位。字(word)：两个字节就是一个字，又叫双字节。第二章-SCM——将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片上构成的一种专用微计算机系统SCM=CPU+程序存储器+数据存储器+定时器/计数器+内外中断+可编程I/O+可编程全双工串行口+…-80C51=(8位)CPU+4KBROM+128BRAM+(2×16)T/C+(4×8)I/O+1个UART+5个中断源-MCS-51单片机的内部结构：-新一代高性能80C51系列单片机，其主要发展技术如下：（1）提供不同类型的存储器。除掩模ROM、EPROM以外，还能提供EEPROM和FlashEEPROM。（2）扩展存储器容量。目前ROM已扩至64KB，RAM扩至4~8KB。（3）提高运行速度，时钟频率已达100MHz。（4）发展低电压专用芯片，工作电压可低于1.8V。（5）扩大接口功能，如设置高速I/O口，扩展I/O数量，增加外部中断源以及将ADC、PWM嵌入到片内。-CPU（中央处理器，CentralProcessingUnit）CPU=控制器+运算器控制器的用途：统一指挥和控制各单元协调工作控制器的任务：从ROM中取出指令→译码→执行指令控制器的组成：程序计数器PC、数据指针寄存器DPTR、…运算器的用途：对数据进行算术运算和逻辑操作运算器的任务：计算缓冲器内容→暂存→修改运行标志运算器的组成：累加器ACC、程序状态字寄存器PSW、…-程序计数器（ProgramCounter——PC）——指向ROM存储单元的地址指针（引导程序运行）i.永远存放着下一条指令的地址ii.具有16位字长→可寻址范围216（=65536字节=64KB）iii.具有自动加1功能→顺序运行程序功能iv.具有可被指令修改功能→跳转运行程序功能v.复位时，PC值为0→复位后程序从0开始运行-数据指针寄存器（DataPointer——DPTR）——指向ROM或RAM存储单元的地址指针（引导数据传送）①具有16位字长，可寻址范围216（64KB）②具有可被指令修改功能→可变更数据地址③可拆为2个8位的独立寄存器DPL和DPH-累加器（ACCUMULATER——A）——存放操作数或中间运算结果的8位寄存器i.具有8位字长ii.是利用率最高的寄存器iii.具有可被指令修改功能iv.指令示例：PUSHACCADDA,32HADDACC,32H-程序状态字寄存器（ProgramStateWord——PSW）——存放程序运行过程中的各种状态信息的寄存器①1具有8位字长②2各位都具有特殊含义③3状态信息通常自动形成，但也可用指令修改CY（PSW.7）——进位标志在进行加或减运算时，如果操作结果最高位有进位或借位时，CY由硬件置“1”，否则清“0”。用途：1、根据CY判断有无进位或借位；2、在位操作中CY可作为位累加器用。RS1和RS0（PSW.4和PSW.3）——工作寄存器组指针用途：用于指定CPU的当前工作寄存器组P（PSW.0）——奇偶标志位该位始终跟踪累加器A中含“1”个数的奇偶性；如果A中有奇数个“1”，则P置“1”，否则置“0”举例：若A=10011111，则P=0若A=11000001，则P=1用途：用于串行通讯中的数据校验，判断是否存在传输错误。-MCS-51引脚及功能（课本P18）51系列单片机一般采用40只引脚的双列直插式（DIP——DualIn-linePackage）封装结构（1）电源及晶振引脚VCC(40脚)：+5V电源引脚VSS(20脚)：接地引脚XTAL1(19脚)；外接晶振引脚（内置放大器输入端）XTAL2(18脚)：外接晶振引脚（内置放大器输出端）（2）控制引脚RST/VPD(9)：复位/备用电源引脚ALE/PROG(30)：地址锁存使能输出/编程脉冲输入PSEN(29)：输出访问片外程序存储器读选通信号EA/VPP(31)：外部ROM允许访问/编程电源输入（3）端口引脚共计8只/组×4组=32只引脚：P0.0～P0.7（39～32脚）——P0口；P1.0～P1.7（1～8脚）——P1口；P2.0～P2.7（21～28脚）——P2口；P3.0～P3.7（10～17脚）——P3口。△P0口～P3口是单片机对外联络的重要通道补充：信号引脚的第二功能信号引脚赋予双重功能，即“复用”。第二引脚功能主要集中在P3口。-1.常见的第二功能信号(1)P3口线的第二功能P3口线都定义有第二功能，详见表2-1。-1.存储器划分方法计算机存储器地址空间的两种结构形式：普林斯顿结构（RAM和ROM统一编址）和哈佛结构（RAM和ROM分别编址）。存储单元地址空间：片内RAM:00H~7FH(128B),特殊功能存储器占用的RAM：80H~FFH片外RAM:0000H~FFFFH片内ROM：0000H~0FFFH片外ROM：0000H~FFFFH2.程序存储器(ROM)（课本P25）作用：存放程序、表格或常数，具有非易失性字长：8位数量：4KB（80C51）当EA引脚接高电平（开关接A点）时，4KB以内的地址在片内ROM，大于4KB的地址在片外ROM中（图中折线），两者共同构成64KB空间；当EA引脚接低电平（开关接B点）时，片内ROM被禁用，全部64KB地址都在片外ROM中（图中直线）。3.片内数据存储器(RAM)（课本P21）作用：存放程序运行结果字长：8位数量：128B+128B（80C51）(1)低128字节的区域①工作寄存器区（00H-1FH）②可位寻址区（20H-2FH）③用户RAM区（30H-7FH）①区共有32个存储单元；每个单元都有一个8位地址（字节地址）也有一个寄存器名称（R0～R7）；32个单元分为4组（第0～第3组）；CPU只能选一组为当前工作寄存器组。②区共有16个存储单元；每个单元都有一个字节地址，每个单元又可拆分为8个不同的位地址；②区共有128个位地址。②区可以字节地址和位地址两种方式存取数据。③区共有80个存储单元；每个单元都有一个字节地址，但没有位地址，也没有寄存器名。此区可作为堆栈区和中间数据存储区使用——用户RAM区【注意】：①区和③区只能按字节进行数据存取操作，②区则可按字节和位两种方式存取操作。④堆栈指针SP堆栈是个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。它的特点是按照先进后出的原则存取数据，这里的进与出是指进栈与出栈操作。假若有8个RAM单元，每个单元都在其右面编有地址，栈顶由堆栈指针SP自动管理。每次进行压入或弹出操作以后，堆栈指针便自动调整以保持指示堆栈顶部的位置。这些操作可用图说明。（2）高128字节RAM区每个存储单元都有一个字节地址，但只有其中21个单元可以使用，并有相应寄存器名称。51单片机共有21个特殊功能寄存器（SpetialFunctionRegister）SFR承担着51单片机内部资源的管理工作△字节地址末位是0或8的SFR，都具有位地址。-闪速存储器（FlashEEPROM）可以用来存放程序，但由于其读写方便，也可以像RAM一样存放经常需要修改的数据，所以又称为FlashMemory。新一代闪速存储器的特点及其功能。1）低电压在线编程，使用方便，可多次擦写2）按块/按扇区擦除，按字节编程3）完善的数据保护功能1、时钟电路（课本P28）时钟脉冲的频率（相当于PC的主频）越高，CPU的处理速度就越快。MCS-51的时钟频率为6～12MHz可调1）两种时钟方式：内部时钟方式该电路产生的时钟信号的振荡频率就是晶振的固有频率，也是系统的时钟频率，用fosc表示。（一般晶振6Mhz，12Mhz，11.0592Mhz）外部时钟方式多机同步通信中，为使得各单片机之间的时钟信号严格同步，应采用公共外部脉冲信号为各单片机振荡脉冲，系统的时钟频率由外部脉冲提供，无需内部的振荡器。2、CPU时序（课本P29）（1）时序的概念时序是各种微操作在时间上的顺序关系时序的定时单位共有4个参数：拍（或振荡周期或时钟周期）P、状态周期S、机器周期、指令周期例：外接晶振为12MHz时，MCS-51单片机的四种时序周期的具体关系为：振荡周期=1/12us机器周期=1us状态周期=1/6us指令周期=1～4us(一)51单片机的取指/执行时序①CPU的指令都是按照时序要求设计的②任何一条指令分为：取指令阶段和执行指令阶段③每条指令的执行都是从S1P2开始的④每个机器周期最多可执行2个字节指令⑤ALE信号每出现一次，CPU就进行一次取指令操作。单片机三总线结构：地址、数据和控制80C51三总线具有以下特点：①P0口的地址/数据复用。②两个独立的并行扩展空间。③外围数据存储器扩展的统一编址。二、P0～P3并行口的基本用途（课本P30）（1）、可作为并行IO输入通道（例如，按键/开关连接通道）（2）、可作为并行IO输出通道（例如，数码管显示器连接通道）（3）、可作为串行通信通道（例如，双机通讯的连接通道）（4）、可作为外部设备的连接通道（例如，存储器扩展通道）关于上拉电阻：a)P1、P2、P3不需要上拉电阻，片内已有。b)P0口作为扩展总线的数据/地址复用线时，也不需要上拉电阻，这种情况下，P0口内部是两个MOS管推拉输出，可以同时驱动8个TTL电路。c)P0口作为普通I/O口使用时，由于上面的MOS管截止，只有下面一个管子工作，处于开漏状态，此时需要外接上拉电阻，才能输出高电平。1.P1口P1口包含P1.0～P1.7共八个相同结构的电路P1.n=1个锁存器+1个场效应管驱动器V+2个三态门缓冲器P1.0～P1.7中的8个锁存器组成P1SFR（90H）Pl口只有一种功能：通用输入/输出接口。2.P3口与P1.n差别：第二功能控制单元→双功能P3.0～P3.7中的8个锁存器组成P3SFR（B0H）3.P0口与P1.n差别：输出控制电路、输出驱动电路→总线功能P0.0～P0.7中的8个锁存器组成P0SFR（80H）P0口有两种功能；地址/数据分时复用总线和通用I/O接口。4.P2口P2口有两种用途：通用I/O接口或高8位地址总线P2.0～P2.7中的8个锁存器组成P2SFR（A0H）与P1.n差别：输出控制单元→总线功能-P0～P3小结1.结构2.功能本章总结：51单片机采用哈佛结构存储器，共有3个逻辑存储空间和4个物理存储空间。片内低128字节RAM中包含4个工作寄存器组、128个位地址单元和80个字节地址单元。片内高128字节RAM中离散分布有21个特殊功能寄存器。※51和52的区别：51内部ROM存储器：4kRAM：128B中断源数目：5个52内部ROM存储器：8kRAM：256B中断源数目：6个第三章-汇编语言汇编语言优点——代码精炼、执行速度快，但不便于编写较复杂的程序；汇编程序处理过程——输入源程序→检查语法正确性（如有语法错误，输出错误信息）→翻译成二进制目标程序。-寻址方式寻址方式——汇编指令中反映操作数存在形式的表示方式；寻址方式越多，单片机的功能就越强；51单片机共有七种寻址方式：直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、变址寻址、位寻址、相对寻址。（见课本P37）寄存器间接寻址的其他例子如下：PUSHACC，以SP为地址的内部RAM单元POP20H;以SP为地址的内部RAM中的内容内部RAM;单元，SP-关于各种寻址方式的寻址的范围：（网上搜索的内容）1、立即寻址：立即数就是存放在程序存储器中的常数，换句话说就是操作数（立即数）是包含在指令字节中的。如：MOVA,#20H,此时数据范围：00H~FFH。再如：MOVDPTR,#1000H,此时数据范围：0000H~FFFFH;2、直接寻址：A：可以访问内部数据存储器RAM低128单元00~7FHB：如果是高位则一定是