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1.单片机概念：单片机，又称微控制器，是在一块硅片上集成了各种部件的微型计
算机 。这些部件包括中央处理器CPU，数据存储器RAM,程序存储器ROM，定时器
计数器和多种IO接 口电路。
-51系列单片机中的基本型产品是8051,8031和8751，这三个产品只是片内< br>程序存储器制造工艺不同。8051的片内程序存储器ROM为掩膜型的在制造芯片时已
将应用程 序固化进去，使它具有了某种专用功能；8031无ROM，使用时需外接
ROM;8751的片内RO M是EPROM型的，固化的应用程序可以方便改写。（除片内ROM
类型不同外，其他性能完全相同）
3.其他性能的结构特点：（1）8位CPU;
（2）片内震荡器及时钟电路
（3）32根IO线
（4）外部存储器ROM和RAM寻址范围各64KB
（5）2个16位的定时器计数器
（6）5个中断源，2个中断优先级
（7）全双工串行口
（8）布尔处理器
4.8051的内部结构
8051内部结构可划分为CPU，存储器，并行口，串行口，定时 器计数器和中断逻
辑几部分。
（1）中央处理器
8051的中央处理器CPU由运 算器和控制逻辑构成。其中包括若干特殊功能寄存器
（SFR）。

a 以ALU为中心的运算器
运算逻辑单元ALU能对数据进行加减乘除等算术运算和“与”“或”“异 或”等
逻辑运算以及位操作运算。
ALU只能进行运算，运算的操作数可以事先存放在累加 器ACC或暂存器TMP
中，运算结果可以送回ACC或通用寄存器或储存单元中。累加器ACC也可以 写为A。
B寄存器在乘法指令中用来存放乘数，在除法指令中用来存放除数，运算后B中为部
分 运算结果。
程序状态字PSW是8位寄存器，用来寄存本次运算的特征信息，用到其中的
七位，
下面是其各位的定义：
CY：进位标志，有进位或借位时，CY=1；否则CY=0. AC：半进位标志，当D3位向D4位产生借位或进位时，AC=1；否则AC=0；常用
于十进制 调整运算中。
F0：用户可设定的标志位，可置位或复位，也可供测试。
RS1，RS0： 4个通用寄存器组的选择位，该两位的4种组合状态用来选择0~3寄
存器组。
RS1、RS0与工作寄存器组的关系如图表所示
RS1
0
0


RS0
0
1
工作寄存器组
0组（00H~07H）
1组（08H~0FH）
RS1
1
1
RS0
0
1
工作寄存器组
2组（10H~17H）
3组（18H~1FH）

OV: 溢出标志，当带符号数运算结果超出-128~+127范围时，OV=1，；否则 OV=0;
当无符号数乘法结果超过255时，或者当无符号数除法的除数为0时，OV=1；否则OV =0.
P：奇偶校验标志，每条指令执行完，若A中1的个数为奇数时，P=1，即奇校验
方 式；否则P=0，即偶校验方式。
PSW的格式如图所示
D0
P
D7
CY
D6
AC
D5
F0
D4
RS1
D3
RS0
D2
OV
D1
------
b 控制器、时钟电路和基本时序周期
控制逻辑主要包括定时和控制逻辑、指令寄存器、译码 器以及地址指针DPTR和
程序计数器PC等。
单片机是程序控制式计算机，它的运行过程 是在程序控制下逐条执行程序指令的过
程，即从程序存储器中取出指令送到指令存储器IR中,然后指令 译码器ID进行译码，
译码产生一系列符合定时要求的微操作信号，用以控制单片机各部分动作。 8051的控制器在单片机内部协调各功能部件之间的数据传送、数据运算等操作，
并对单片机发出 若干控制信息。这些控制信息有的使用专门的控制线如PSEN、ALE、
EA以及RST；也有一些是 与P3口的某些端子合用，如WR和RD就是P3.6和P3.7。
b1、 8051的时钟时钟是时序的基础，8051片内由一个反向放大器构成振荡器，可
以由它产生时钟。
时钟可以由两种方式产生，即内部方式和外部方式。

b2 、8051的基本时序周期
一条指令译码产生的一系列微操作信号在时间上有严格的先后次序，这种次 序就是
计算机的时序。
振荡周期：指振荡源的周期，若为内部产生方式，则为石英体的振荡周期。
时钟周期：（称S周期）为振荡周期的两倍，时钟周期=振荡周期P1+振荡周期P2
机器周期：一个机器周期含6个时钟周期（S周期）。
指令周期：完成一条指令占用的全部时间。8051的指令周期含1~4个机器周期。
其中多数为单周期指令，还有2周期和4周期指令。
b3,、指令部分
程序计数器 PC：8051的PC：8051的PC是16位的计数器。其内容为才下一条待
执行指令的地址，可寻 址范围64KB。
指令寄存器IR：IR用来存放当前正在执行的指令。
指令译码器ID：ID对IR中指令操作码进行分析解释，产生相应的控制信号。
数据指针D PTR：DPTR是16位地址寄存器，即可以用于寻地址外部存储器，也
可以寻地址外部程序存储器中 的表格数据。DPTR可以寻址64KB地址空间。
（2）、存储器组织
805 1单片机的存储器结构特点之一是将程序存储器和数据存储器分开，并有
各自的寻址机构和寻址方式。这 种结构的单片机成为哈佛结构单片机。该结构与通用微
机的存储器结构不同。一般微机只有一个存储器逻 辑空间，可随意安排ROM和RAM，
访存时用同一种指令。这种结构称为普林斯顿型。
80 51单片机在物理上有4个存储空间：片内程序存储器和片外程序存储器；片内
数据存储器和片外数据存 储器。

8051内有256字节数据存储器RAM和4KB的程序存储器R OM。还可以在片外扩
展ROM和RAM，并且各有64KB的寻址范围，也就是最多可以在外部扩展2 *64KB
存储器。
数据存储器RAM也有64KB寻址区，在地址上与ROM是重叠的。8 051通过不同
的信号来选通ROM或RAM：当外部ROM取指令时，用选通信号PSEN；当从外部
RAM读写数据时，采用读写信号RD或WR来选通。因此，不会因地址重复而出现混
乱。 < br>8051的RAM虽然字节数不是很多，但却起着十分重要的作用。256字节被分为两
个区域： 00H~7FH是真正的RAM区，可以读写各种数据；而80H~FFH是专门用于特
殊功能寄存器（ SFR,special function register）的区域。对于8051安排了21个特殊功能
寄存器；对于8052安排了26个特殊功能寄存器。每个寄存器为8位，所以实际上128
字 节并没有完全利用。
对于片内RAM的低128字节（00H~7FH），还可以分为三个区域。 < br>第一个区域从00H~1FH安排了4组工作寄存器，每组占用8个RAM字节，记为
R0~R7 。在某一时刻，CPU只能使用其中一组工作寄存器，工作寄存器组的选择则由
程序状态寄存器PSW中 的两位来确定。
第二个区域是可位寻址区，占用20H~2FH，共16字节（128位）。这个区域 除了
可以作为一般的RAM单元进行读写外，还可以对每个字节的每一位进行操作，并且对
这些 位都规定了固定的位地址：从20H单元的第0位到2FH单元的第七位止共128位，
用位地址00H ~7FH分别与之对应。对于需要进行按位操作的数据，可以存放到这个区
域。

第三个区域就是一般的RAM，地址为30H~7FH