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MCS-51单片机
8051单片机是8位单片机，有40个管脚，8根数据线，16根地址线。
单片机的八大组成部分：CPU 、ROM、RAM、I/O 、定时/计数器、串口、SFR、中断服务系统
一、MCS-51机的内存结构 (如图1所示)
60KB FFFFH
1000H
4KB 0FFFH 内部 0FFFH 4KB FFH
EA = 1 外部 EA = 0 外部ROM FFFFH 64KB 外部 RAM 特殊功能寄存器 80H 内部RAM 7FH
0000H 0000H 00H 0000H
7F
程序存储器 内部数据存储器 外部数据存储器
图1 MCS-51机的内存结构
物理上分为：4个空间， 片内ROM、片外ROM
片内RAM、片外RAM
逻辑上分为；3个空间， 程序内存（片内、外）统一编址 MOVC 数据存储器（片内） MOV 数据存储器（片外） MOVX
1、程序内存
寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KB
EA = 1，寻址从内部ROM；EA = 0，寻址从外部ROM
地址长度：16位 存储器地址空间为64KB 作用： 存放程序及程序运行时所需的常数。
8051 单片机6个具有特殊含义的单元是：0000H —— 系统复位，PC指向此处；
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0003H —— 外部中断0入口 000BH —— T0溢出中断入口 0013H —— 外中断1入口 001BH ——T1溢出中断入口 0023H —— 串口中断入口
2、内部数据存储器
物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM 和 SFR区。如图2所示。
7FH
资料缓冲区
堆栈区 80字节 数据缓冲器用 工作单元
30H 2FH
位地址： 16字节
00H~7FH 128 可位寻址位
20H
1FH 3区 2区 1区 32字节 4组R0~R7工作寄存器 0区 00H
图2 内部数据存储器
二、 殊功能寄存器SFR
寻址空间离散分配在：80H ~ FFH ，
注意PC不在此范围内。地址末尾为0或8的SFR具有位寻址功能
1、 CPU是运算器加控制器 2、 算术运算寄存器 （1）累加器A（E0H）
（2）B寄存器：乘、除法运算用
（3）程序状态字PSW寄存器：包含程序运行状态信息。
PSW CY AC FO RS1 RS0 OV — P
CY（PSW.7） —— 进位/借位标志；位累加器。
AC （PSW.6）—— 辅助进/借位标志；用于十进制调整。 F0 （PSW.5） —— 用户定义标志位；软件置位/清零。 OV （PSW.2）—— 溢出标志； 硬件置位/清零。
P （PSW.0） —— 奇偶标志；A中1的个数为奇数 P = 1；否则 P = 0。
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RS1、RS0 ——寄存器区选择控制位。
0 0 ： 0区 R0 ~ R7 0 1 ： 1区 R0 ~ R7 1 0 ： 2区 R0 ~ R7 1 1 ： 3区 R0 ~ R7
2、指针寄存器
（1）程序计数器PC
PC的内容是指明即将执行的下一条指令的地址，16位，寻址64KB范围， 复位时PC = 0000H 具有自动加1功能 不可寻址即不能通过指令访问。 （2）堆栈指针SP
指明栈顶元素的地址，8位，可软件设置初值，复位时SP = 07H （3）数据指针DPTR
R0、R1、DPTR；指明访问的数据存储器的单元地址，16位，寻址范围64KB。 DPTR = DPH + DPL，也可单独使用。没有自动加1功能 通过软件 INC DPTR 内容加1
时序
单片机内的各种操作都是在一系列脉冲控制下进行的，而各脉冲在时间上是有 先后顺序的，这种顺序就称为时序。
执令周期：即从取指到执行完，所需时间。
不同机器指令周期不一样；即使相同机器，不同的指令其指令周期也不一样。
机器周期：机器的基本操作周期。
一个指令周期含若干机器周期（单、双、四周期）
状态周期：一个机器周期分6个状态周期Si
每个状态周期含两个振荡周期，即相位P1、P2。
振荡周期：由振荡时钟产生。 振荡周期Tosc = 1/fosc
一个机器周期 = 12个振荡周期 = 12×1/fosc 。
例如，若fosc = 12MHz，则一个机器周期 = 1μs。 时钟的产生： 通过XTAL1（19）、XTAL（18）。这两个管脚外部加石英晶体和电容组成振荡器
系统复位
通过给RST管脚加高电平理论上大于两个机器周期，实际大于10ms，系统复后
除了SP=07H ,P0、P1、P2、P3为FFH外,所有的寄存器均为00H,PC=0000H,PSW=00H 工作
寄存器组R0~R7工作在0组。
并行I/O端口
并行I / O端口
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四个8位I/O口P0、P1、P2、P3 作为通用I / O使用， 是一个准双向口：
“读管脚在输入数据时应先把口置1，使两个FET都截止，引脚处于悬浮状态，可作高阻抗输入” MOV P1.#0FFH MOV A,P1
读端口数据方式是一种对端口锁存器中数据进行读入的操作方式，CPU读入的这个数据并非端口引脚的数据。(对端口进行读-修改-写类指令 列如 CPL P1.0是读端口锁存器而不是管脚)
一、P0口地址80H系统复位后P0=FFH
（1） P0口可作通用I / O口使用，又可作地址/数据总线口； （2）P0既可按字节寻址，又可按位寻址； （3）P0作为输入口使用时：是准双向口；
（4）作通用I / O 口输出时：是开漏输出；（外部管脚必须接上拉电阻）
（5）作地址/数据总线口时，P0是一真正双向口，分时使用，提供地址线 A0~A7由ALE控制信号锁存，数据线D0~D7
二、P1口地址90H地址90H系统复位后P1=FFH 2、特点
（1）无地址/数据口功能
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（2）可按字节寻址，也可按位寻址
（3）作I / O输入口时：是一准双向口，不是开漏输出（无需外接上拉电阻）。 三、P2口地址A0H系统复位后P2=FFH 2、特点
（1）当P2口作为通用I / O时，是一准双向口。 （2）从P2口输入数据时，先向锁存器写“1”。 （3）可位寻址，也可按字节寻址 （4）可输出地址高8位A8~A15。 四、P3口地址B0H系统复位后P3=FFH 2、特点
（1）作通用I / O时，是一准双向口，不是开漏输出（无需外接上拉电阻）。 （2）P3口具有第二功能
1、P0口：地址低8位与数据线分时使用端口， 2、P1口：按位可编址的输入输出端口， 3、P2口：地址高8位输出口
4、P3口：双功能口。若不用第二功能，也可作通用I / O 口。 5、按三总线划分：
地址线：P0低八位地址，P2高八地址； 数据线：P0输入输出8位数据；
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MCS-51单片机复习要点
