【正文】 MCS51單片機8051單片機是8位單片機，有40個管腳，8根數(shù)據(jù)線，16根地址線。單片機的八大組成部分：CPU 、ROM、RAM、I/O 、定時/計數(shù)器、串口、SFR、中斷服務系統(tǒng)一、MCS51機的內存結構 (如圖1所示)60KB外部ROM64KB外部RAM4KB內部EA = 14KB外部EA = 0特殊功能寄存器內部RAM FFFFH FFFFH 1000H 0FFFH 0FFFH FFH80H7FH 0000H 0000H 00H 0000H7F 程序存儲器 內部數(shù)據(jù)存儲器 外部數(shù)據(jù)存儲器 圖1 MCS51機的內存結構物理上分為：4個空間， 片內ROM、片外ROM片內RAM、片外RAM邏輯上分為；3個空間， 程序內存（片內、外）統(tǒng)一編址 MOVC 數(shù)據(jù)存儲器（片內） MOV 數(shù)據(jù)存儲器（片外） MOVX程序內存尋址范圍：0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1，尋址從內部ROM；EA = 0，尋址從外部ROM地址長度：16位 存儲器地址空間為64KB 作用： 存放程序及程序運行時所需的常數(shù)。8051 單片機6個具有特殊含義的單元是：0000H —— 系統(tǒng)復位，PC指向此處； 0003H —— 外部中斷0入口 000BH —— T0溢出中斷入口 0013H —— 外中斷1入口 001BH ——T1溢出中斷入口 0023H —— 串口中斷入口 內部數(shù)據(jù)存儲器物理上分為兩大區(qū)：00H ~ 7FH即128B內RAM 和 SFR區(qū)。如圖2所示。 7FH資料緩沖區(qū)堆棧區(qū) 80字節(jié) 數(shù)據(jù)緩沖器用工作單元30H2FH 位地址： 16字節(jié)00H~7FH 128 可位尋址位20H1FH 3區(qū) 2區(qū) 1區(qū) 32字節(jié) 4組R0~R7工作寄存器 0區(qū)00H 圖2 內部數(shù)據(jù)存儲器 二、 殊功能寄存器SFR尋址空間離散分配在：80H ~ FFH ， 注意PC不在此范圍內。地址末尾為0或8的SFR具有位尋址功能 CPU是運算器加控制器 算術運算寄存器（1）累加器A（E0H）（2）B寄存器：乘、除法運算用（3）程序狀態(tài)字PSW寄存器：包含程序運行狀態(tài)信息。PSW CY AC FO RS1 RS0 OV — PCY（） —— 進位/借位標志；位累加器。AC （）—— 輔助進/借位標志；用于十進制調整。F0 （） —— 用戶定義標志位；軟件置位/清零。OV （）—— 溢出標志； 硬件置位/清零。P （） —— 奇偶標志；A中1的個數(shù)為奇數(shù) P = 1；否則 P = 0。RSRS0 ——寄存器區(qū)選擇控制位。 0 0 ： 0區(qū) R0 ~ R7 0 1 ： 1區(qū) R0 ~ R7 1 0 ： 2區(qū) R0 ~ R7 1 1 ： 3區(qū) R0 ~ R7指針寄存器（1）程序計數(shù)器PC PC的內容是指明即將執(zhí)行的下一條指令的地址，16位，尋址64KB范圍，復位時PC = 0000H 具有自動加1功能 不可尋址即不能通過指令訪問。（2）堆棧指針SP指明棧頂元素的地址，8位，可軟件設置初值，復位時SP = 07H（3）數(shù)據(jù)指針DPTR@R0、@R@DPTR；指明訪問的數(shù)據(jù)存儲器的單元地址，16位，尋址范圍64KB。 DPTR = DPH + DPL，也可單獨使用。沒有自動加1功能 通過軟件 INC DPTR 內容加1時序單片機內的各種操作都是在一系列脈沖控制下進行的，而各脈沖在時間上是有 先后順序的，這種順序就稱為時序。執(zhí)令周期：即從取指到執(zhí)行完，所需時間。 不同機器指令周期不一樣；即使相同機器，不同的指令其指令周期也不一樣。機器周期：機器的基本操作周期。 一個指令周期含若干機器周期（單、雙、四周期）狀態(tài)周期：一個機器周期分6個狀態(tài)周期Si 每個狀態(tài)周期含兩個振蕩周期，即相位PP2。振蕩周期：由振蕩時鐘產生。 振蕩周期Tosc = 1/fosc 一個機器周期 = 12個振蕩周期 = 121/fosc 。例如，若fosc = 12MHz，則一個機器周期 = 1μs。時鐘的產生：通過XTAL1（19）、XTAL（18）。這兩個管腳外部加石英晶體和電容組成振蕩器系統(tǒng)復位 通過給RST管腳加高電平理論上大于兩個機器周期，實際大于10ms，系統(tǒng)復后除了SP=07H ,P0、PPP3為FFH外,所有的寄存器均為00H,PC=0000H,PSW=00H 工作寄存器組R0~R7工作在0組。并行I/O端口 并行I / O端口四個8位I/O口P0、PPP3 作為通用I / O使用， 是一個準雙向口：“讀管腳在輸入數(shù)據(jù)時應先把口置1，使兩個FET都截止，引腳處于懸浮狀態(tài)，可作高阻抗輸入” MOV P1.0FFH MOV A,P1 讀端口數(shù)據(jù)方式是一種對端口鎖存器中數(shù)據(jù)進行讀入的操作方式，CPU讀入的這個數(shù)據(jù)并非端口引腳的數(shù)據(jù)。(對端口進行讀修改寫類指令 列如 CPL ) 一、P0口地址80H系統(tǒng)復位后P0=FFH（1） P0口可作通用I / O口使用，又可作地址/數(shù)據(jù)總線口；（2）P0既可按字節(jié)尋址，又可按位尋址；（3）P0作為輸入口使用時：是準雙向口；（4）作通用I / O 口輸出時：是開漏輸出；（外部管腳必須接上拉電阻）（5）作地址/數(shù)據(jù)總線口時，P0是一真正雙向口，分時使用，提供地址線 A0~A7由ALE控制信號鎖存，數(shù)據(jù)線D0~D7二、P1口地址90H地址90H系統(tǒng)復位后P1=FFH特點（1）無地址/數(shù)據(jù)口功能（2）可按字節(jié)尋址，也可按位尋址（3）作I / O輸入口時：是一準雙向口，不是開漏輸出（無需外接上拉電阻）。三、P2口地址A0H系統(tǒng)復位后P2=FFH特點（1）當P2口作為通用I / O時，是一準雙向口。（2）從P2口輸入數(shù)據(jù)時，先向鎖存器寫“1”。（3）可位尋址，也可按字節(jié)尋址（4）可輸出地址高8位A8~A15。四、P3口地址B0H系統(tǒng)復位后P3=FFH特點（1）作通用I / O時，是一準雙向口，不是開漏輸出（無需外接上拉電阻）。（2）P3口具有第二功能 P0口：地址低8位與數(shù)據(jù)線分時使用端口，P1口：按位可編址的輸入輸出端口，P2口：地址高8位輸出口P3口：雙功能口。若不用第二功能，也可作通用I / O 口。按三總線劃分：地址線：P0低八位地址，P2高八地址；數(shù)據(jù)線：P0輸入輸出8位數(shù)據(jù)；控制線：P3口的8位(RXD、TXD、INT0、INTT0、TWR*、RD*加上PSEN*、ALE、EA組成制總線。)中斷系統(tǒng)五個中斷源，兩個優(yōu)先級一、 中斷請求源（“五源中斷”）五個中斷源： 入口地址 外部中斷0（/INT0） 0003H T0溢出中斷 000BH 外部中斷1（/INT1） 0013H T1溢出中斷 001BH 串口中斷 0023H有了中斷請求，如何通知CPU？通過中斷請求標志位來通知CPU。外部中斷源、定時/計數(shù)器的中斷請求標志位分布在 TCON中；串口中斷標志位分布在 SCON中。TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 SCON TI RI 中斷請求標志位 IE0（INT0） IE1（INT1） TF0（T0） TF1（T1） TI/RI（串口）TF1—— T1的溢出中斷標志。 硬件置1，硬件清0（也可軟件清0）。TF0—— T0的溢出中斷標志。（同TF1，只是針對T0的）IE1 ——