单片机原理及应用期末考试必考知识点重点总结8900字.docx

单片机原理及应用期末考试必考知识点

重点总结8900字

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：

8031无

8031无ROM

80514KB掩膜ROM87514KBEPROM

介

CPU

介

并行1/O接口

POPI介

定时器/计数器TO.T1

众众

中断系统

特殊功能

寄存器SFR

128B

个

众

串行接口

INTOINTI

TXDRXD

振荡器

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(ProgramStatus

Word)、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，连接时引脚有区别。

程序存储器结构如图所示：

FFFFH

FFFFH

1000H

外部程序存储器

内部程序

存储器(EA=1)

特殊功能

寄存器区(SFR)

80H

7FH

数据缓冲区堆栈区

位寻址区

00H~7FH

3区2区1区0区

可字节寻址

某些单元

亦可位寻址

只能字节寻址

全部可位寻址共16个字节

128位

用寄存器

OFFFH

0000H

外部

程序

存储器

(EA=0)

ROR7也可作RAM使用

30H2FH

20H1FH

0000H

OFFFH

FFH

00H

EA

(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;