51单片机基本概念.docx

一、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。
>单片机硬件系统仍然依照体系结构:包括CPU（进行运算、控制）、
RA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。
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〜F FH, 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。如右图所示。
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
12E位
4组通用寄存器 R0〜R?也可作 RAM使用
内部RAM的20H〜2FH单元为位寻址区，既可作为一般单元用字节 寻址，也可对它们的位进行寻址。位地址为00H〜7FH。CPU能直接 寻址这些位（称MCS-51具有布尔处理功能）
特殊功能寄存器（ SFR）
MCS-5 1有2 1个特殊功能寄存器（也称为专用寄存器）
包括算术运算寄存器、指针寄存器、I/O 口锁存器、定时器/计数器、 串行口、中断、状态、控制寄存器等，它们被离散地分布在内部RAM 的80H〜FFH地址单元中（不包括PC）,共占据了 128个存储单元, 构成了 SFR存储块。其字节地址可被8整除的SFR可位寻址。SFR反 映了 MCS-51 单片机的运行状态。
（ 1）程序计数器 PC（ Program Counter）
程序计数器PC在物理上是独立的，它不属于SFR存储器块。
PC是一个16位的计数器，专门用于存放CPU将要执行的指 令
地址(即下一条指令的地址)，寻址范围为64KB, PC有自动
加 1 功能，不可寻址，用户无法对它进行读写，但是可以通 过
转移、调用、返回等指令改变其内容，以控制程序执行的顺 序
( 2 )累加器 A ( Accumulator)
累加器A是8位寄存器，又记做ACC，是一个最常用的专用 寄存器。在算术/逻辑运算中用于存放操作数或结果。
寄存器B
寄存器 B 是 8 位寄存器，是专门为乘除法指令设计的，也 作通用寄存器用。
工作寄存器
内部RAM的工作寄存器区00H〜1FH共32个字节被均匀地分 成四个组(区)，每个组(区)有8个寄存器，分别用R0〜R7表示， 称为工作寄存器或通用寄存器，其中， R0、R1 还经常用于间接寻址 的地址指针。在程序中通过程序状态字寄存器(PSW)第3、4位设置 工作寄存器区。
( 5)程序状态字 PSW ( Program Status Word)
程序状态字PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信 息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的，但也可 以由用户根据需要采用传送指令加以改变。其定义格式如下页表所示。
Cy：进借位标志；
AC：辅助进借位标志；
F ：用户标志；
0
RS 、RS ：工作寄存器组（区）选择（如下表所示）； 10
0V：溢出标志位，有溢出时置1；
P：奇偶标志位。A中有奇数个1时置1。
（6）数据指针 DPTR（Data Pointer）
数据指针DPTR是16位的专用寄存器，即可作为16位寄存器 使用，也可作为两个独立的8位寄存器DPH （高8位）、DPL （低 8位）使用。DPTR主要用作16位间址寄存器，访问程序存储器和片 外数据寄存器。
（ 7）堆栈指针 SP（ Stack Pointer）
堆栈是一种数据结构，是内部 RAM 的一段区域。堆栈存取数 据的原则是“后进先出”。堆栈指针SP是一个8位寄存器，用于指 示堆栈的栈顶，它决定了堆栈在内部RAM中的物理位置。
MCS-51 单片机的堆栈地址向大的方向变化（与微机堆栈 地址向小的方向变化相反）。系统复位后，SP初值为07H，实际应用 中通常根据需要在主程序开始处对堆栈指针 SP 进行初始化，一般设 置 SP 为 60H。
设立堆栈的目的是用于数据的暂存，中断、子程序调用 时断点和现场的保护与恢复。
（8） I/O 口专用寄存器（P0, Pl, P2, P3）
8051片内有4个8位并行I/O接口 P0, Pl, P2和P3,在SFR 中相应有4个I/O 口寄存器P0, Pl, P2和P3。
（9） 定时器/计数器（TL0, TH0, TL1和TH1）
MCS-51单片机中