((完整版))单片机原理及应用期末考试必考知识点重点总结-推荐文档.pdf

单片机概述：
单片机是微单片微型计算机的简称，微型计算机的一种。
它把中央处理器（CPU）,随机存储器（RAM），只读存储器（ROM）,定时器\计数器以及
I\O接口，串并通信等接口电路的功能集成与一块电路芯片的微型计算机。
字长：在计算机中有一组二进制编码表示一个信息，这组编码称为计算机的字，组成字的
位数称为“字长”，字长标志着精度，MCS-51是8位的微型计算机。
89c51是8位（字长）单片机（51系列为8位）
单片机硬件系统仍然依照体系结构：包括CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、
ROM(程序存储器）、输入设备和输出设备、内部总线等。
由于一块尺寸有限的电路芯片实现多种功能，所以制作上要求单片机的高性能，结构简单，
工作可靠稳定。
单片机软件系统包括监控程序，中断、控制、初始化等用户程序。
一般编程语言有汇编语言和C语言，都是通过编译以后得到机器语言（二进制代码）。
1.1单片机的半导体工艺
一种是HMOS工艺，高密度短沟道MOS工艺具有高速度、高密度的特点；
另一种是CHMOS工艺，互补金属氧化物的HMOS工艺，它兼有HMOS工艺的特点还具
有CMOS的低功耗的特点。例如：8051的功耗是630mW,80C51的功耗只有110mW左右。

1.2开发步5骤：
1.设计单片机系统的电路
2.利用软件开发工具（如：Keilc51）编辑程序，通过编译得到.hex的机器语言。
3.利用单片机仿真系统（例如：Protus）对单片机最小系统以及设计的外围电路，进行模拟
的硬软件联合调试。
4.借助单片机开发工具软件（如：STC_ISP下载软件）读写设备将仿真中调试好的.hex程
序拷到单片机的程序存储器里面。
5.根据设计实物搭建单片机系统。
2.1MCS-51单片机的组成：(有两个定时器)
CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、并口）、内
部总线和中断系统等。
工作过程框图如下：

运算器
组成：8位算术逻辑运算单元ALU（ArithmeticLogicUnit）、8位累加器A（Accumulator）、
8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（ProgramStatusWord）、8位暂存寄存器TMP1和
TMP2等。
功能：完成算术运算和逻辑运算
控制器
组成：程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、堆栈指针SP、数据指针DPTR、
定时控制逻辑和振荡器OSC等电路。
功能：CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出，存放在IR中，ID
对IR中的指令码进行译码，定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时，以
产生执行本条指令所需的全部信号。
2.2存储器
MCS-51的存储器可分为程序存储器和数据存储器,又有片内和片外之分。
（1）程序存储器
一般将只读存储器（ROM）用做程序存储器。可寻址空间为64KB，用于存放用户程序、
数据和表格等信息。MCS-51单片机按程序存储器可分为内部无ROM型（如8031）和内
部有ROM型（如8051）两种，EA连接时引脚有区别。程序存储器结构如图所示：

（2）数据存储器
一般将随机存储器（RAM）用做数据存储器。可寻址空间为64KB。MCS-51数据存储器
可分为片内和片外两部分。片外RAM：最大范围：0000H～FFFFH，64KB；用指令
MOVX访问。片内RAM：最大范围：00H～FFH，256B；用指令MOV访问。又分为两部
分：低128B（00～7FH）为真正的RAM区，高128B（80～FFH）为特殊功能寄存器
（SFR）区。如图所示。
2.3定时器/计数器（TL0,TH0,TL1和TH1）
MCS-51单片机中有两个16位的定时器/计数器T0和T1，它们由4个8位寄存器（TL0,
TH0,TL1和TH1）组成，2个16位定时器/计数器是完全独立的。可以单独对这4个寄存
器进行寻址，但不能把T0和T1当做16位寄存器来使用。
8051内部有两个16位可编程序的定时器/计数器，均为二进制加1计数器，分别命名为T0
和T1。T0和T1均有定时器和计数器两种工作模式。在定时器模式下，T0和T1的计数脉
冲可以由单片机时钟脉冲经12分频后提供。在计数器模式下，T0和T1的计数脉冲可以从
P3.4和P3.5引脚上输入。对T0和T1的控制由定时器方式选择寄存器TMOD和定时器控
制寄存器TCON完成
2.4中断系统
中断：指CPU暂停原程序执行，转而为外部设备服务（执行中断服务程序），并在服务完
后返回到原程序执行的过程。
中断系统：指能够处理上述中断过程所需要的硬件电路。
中断源：指能产生中断请求信号的源泉。
8051可处理5个中断源（2个外部，3个内部）发出的中断请求，并可对其