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电子系统设计与专题实践2——单片机;CH1 单片机基础知识及结构;1.单片机的定义;单片计算机（Single Chip Microcomputer）;程序（指令）控制 举例：将通用寄存器R0中的数据与累加器A中数据进行相加，相加结果放到40H地址单元。 汇编语言 MOV R0, #03H; 将3放入R0 MOV A, #05H; 将5放入A ADD A, R0; 将A中数据与R0中数据进行相加 MOV 40H, A; 将A中数据传送到40H地址单元;仿真器+编程器 监控程序+编程器 JTAG在系统调试;基本原则：满足应用要求，兼顾系统升级。 技术指标： （1）数据处理能力 （2）处理速度（实时性） （3）存储容量 （4）片内集成外设资源 （5）I/O数据及驱动能力 （6）供电及功耗 （7）调试工具 （8）稳定性及成本 ;常见单片机 （1）51单片机 STC89C5x，AT89S5x （2）Siliconlab的C8051Fxxx单片机 （8位） （3）PIC单片机 （4）AVR单片机 （5）Freescale单片机（8位，16位） （6）TI的MSP430单片机（16位） （7）瑞萨单片机 （8）盛群单片机;80C51=(1×8)CPU+128BRAM+4KBROM+ (2×16)T/C + (4×8)I/O + 1个UART+5个中断源; 8位中央处理器（CPU）； 片内振荡器和时钟电路； 4KB片内程序存储器(ROM)； 128字节的片内RAM； 4个8位双向I/O口； 5中断源； 2个16位定时器/计数器； 1个全双工串行口；;; ;特点： 具有16位字长→可寻址范围216（=64KB） 具有自动加1功能（计数器）→顺序运行程序功能 具有可被指令修改功能→跳转运行程序功能 复位时，PC值为0 →复位后程序从0开始运行 ;（2）数据指针寄存器（Data Pointer ——DPTR）;作用：对数据进行算术运算和逻辑操作 组成：算术/逻辑部件ALU +累加器ACC+程序状态字寄存器PSW+其它工作单元 功能： (1)对暂存器中的数据进行运算 (2)结果保存在ACC中 (3)运行状态反映在PSW中;（1）累加器（Accumulater——A） ;;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”。; AC（PSW.6）辅助进位标志 在进行加或减运算时，如果操作结果的低四位数向高四位产生进位或借位时，将由硬件置“1”，否则清“0”。;F0（PSW.5）和F1（PSW.1）用户标志位 可作为用户自行定义的一个状态标记 ;RS1和 RS0（PSW.4和 PSW.3）工作寄存器组指针 用于选择CPU当前工作寄存器组;OV（PSW.2）溢出标志 在有符号数运算或乘除运算中若有异常结果，OV置1，否则清0。 根据运算过程中的D6和D7位的变化由硬件自动形成OV值;OV=C6Y C7Y=1 0=1;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”;;作用：存放程序、表格或常数（非易失性——掉电保存） 字长：8位 片内ROM容量：4KB 寻址范围：64KB;;;程序执行过程;作用：存放程序运行时使用的全局或局部变量、 堆栈、特殊功能寄存器值、通用寄存器的值 字长：8位 数量：256B;(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（工作寄存器区）共有32个字节单元（00H～1FH），分为4组，每组8个单元，命名为工作寄存器R0～R7)。 任一时刻CPU只能选用一组工作寄存器为当前工作寄存器组。;;②区（位寻址区）共有16个字节单元（20H～2FH），又可划分为128个位地址单元（ 00H～ 7FH），可按两种方式存取数据。;③区（用户RAM区）共有80个字节单元（ 30H～7FH），是用户RAM区，但只能按字节进行数据存取操作。;（2）高128字节RAM区 ;字节地址末位是0或8的SFR，都具有位地址。;时序的概念 指单片机指令执行时，各种微操作在时间上的顺序关系，其作用是保证CPU中各种微操作有序运行。 51单片机基本时序单位 时钟周期（外部输入时钟）?节拍P 状态周期?状态S 机器周期 指令周期（单周期指令、双周期指令、四周期指令） ;时序单位之间的关系 1节拍周期=1时钟周期 1状态周期=2时钟周期 1机器周期=12时钟周期 举例：一输入时钟为1