第一章第二章MCS—51单片机原理与结构
一、判断题
（）1．MCS—51单片机是高档16位单片机。
（）2．单片机的CPU从功能上可分为运算器和存贮器。
（）3．8051的累加器ACC是一个8位的寄存器，简称为A，用来存一个操作数或中间结果。
（）4．8051的程序状态字寄存器PSW是一个8位的专用寄存器，用于存程序运行中的各种状态信息。
（）5．MCS—51的程序存贮器用于存放运算中间结果。
（）6．MCS—51的数据存贮器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间：一个是片内的256字节的RAM，另一个是片外最大可扩充64K字节的RAM。
（）7．单片机的复位有上电自动复位和按钮手动复位两种，当单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。
（）8．CPU的时钟周期为振荡器频率的倒数。
（）9．单片机的一个机器周期是指完成某一个规定操作所需的时间，一般情况下，一个机器周期等于一个时钟周期组成。
（）10．单片机的指令周期是执行一条指令所需要的时间。一般由若干个机器周期组成。
（）11．单片机系统扩展时使用的锁存器，是用于锁存高8位地址。
（）12．MCS—51单片机上电复位后，片内数据存储器的内容均为00H。
（）13．8051单片机片内RAM从00H～1FH的32个单元，不仅可以作工作寄存器使用，而且可作为RAM来读写。
（）14．MCS—51单片机的片内存贮器称为程序存贮器。
（）15．MCS—51单片机的数据存贮器是指外部存贮器。
（）16．MCS—51单片机的特殊功能寄存器集中布置在片内数据存贮器的一个区域中。
二、单项选择题
1．MCS—51单片机的CPU主要的组成部分为。
A．运算器、控制器 B．加法器、寄存器 C．运算器、加法器 D．运算器、译码器
3．单片机中的程序计数器PC用来。
A．存放指令 B．存放正在执行的指令地址 C．存放下一条指令地址
D．存放上一条指令地址
7．访问外部存贮器或其它接口芯片时，作数据线和低8位地址线的是。
A．P0口 B。P1口 C。P2口 D。P0口和 P2口
8．PSW中的RS1和RS0用来。
A．选择工作寄存器区号 B。指示复位 C。选择定时器 D。选择工作方式
9．上电复位后，PSW的值为。
A．1 B。07H C。FFH D。0
11．单片机上电复位后，堆栈区的最大允许范围是内部RAM的。
A．00H—FFH B。00H—07H C。07H—7FH D。08H—7FH
12．堆栈指针SP在内部RAM中的直接地址是。
A．00H B。07H C。81H D。FFH
13.INTEL8031的P0口，当使用外部存贮存器时它是一个。
A．传输高8位地址口 A．传输低8位地址口
C．传输高8位数据口 D．传输低8位地址/数据口
14．P0口作数据线和低8位地址线时。
A．应外接上拉电阻 B．不能作I/O口 C．能作I/O口 D．应外接高电平
15．对于8031单片机，其内部RAM 。
A．只能位寻址 B．只能字节寻址 C．既可位寻址又可字节寻址
D．少部分能位寻址
16．寻址方式就是的方式。
A．查找指令操作码 B．查找指令 C．查找指令操作数
D．查找指令操作码和操作数
17．8031 单片机若晶振频率为fosc=12MHz，则一个机器周期等于μS。
A．1/12 B．1/ 2 C．1 D．2
18．MCS—51单片机的数据指针DPTR是一个16位的专用地址指针寄存器，主要用来。
A．存放指令 B．存放16位地址，作间址寄存器使用 C．存放下一条指令地址
D．存放上一条指令地址
19．ALU表示。D
A．累加器 B．程序状态字寄存器 C．计数器 D．算术逻辑部件
20．单片机上电后或复位后，工作寄存器R0是在。
A．0区00H单元 B．0区01H单元 C．0区09H单元 D．SFR
21．单片机8051的XTAL1和XTAL2引脚是引脚。
A．外接定时器 B．外接串行口 C．外接中断 D．外接晶振
22．8051单片机的V
（20）引脚是引脚。
SS
A．主电源+5V B．接地 C．备用电源 D．访问片外存贮器
23．8051单片机的VCC（40）引脚是引脚。
A．主电源+5V B．接地 C．备用电源 D．访问片外存贮器
24．8051单片机口是一个8位漏极型开路型双向I/O端口。
A．P0 B．P 1 C．P2 D．P3
25．8051单片机中，输入/输出引脚中用于专门的第二功能的引脚是。
A．P0 B．P 1 C．P2 D．P3 26．MCS—51复位后，程序计数器PC= 。即程序从开始执行指令。A．0001H B．0000H C．0003H D．0023H
27．MCS—51的片内外的ROM是统一编址的，如果端保持高电平，8051的程序计数器PC在地址范围内。
A．1000H—FFFFH B．0000H—FFFFH C．0001H—0FFFH D．0000H—0FFFH
28．MCS—51的专用寄存器SFR中的堆栈指针SP是一个特殊的存贮区，用
来，它是按后进先出的原则存取数据的。
A．存放运算中间结果 B．存放标志位 C．暂存数据和地址 D．存放待调试的程序
29．单片机的堆栈指针SP始终是指示。
A．堆栈底 B．堆栈顶 C．堆栈地址 D．堆栈中间位置
30．单片机的P0、P1口作输入用途之前必须。
A．在相应端口先置1 B．在相应端口先置 0 C．外接高电
平 D．外接上拉电阻
31．MCS—51的串行数据缓冲器SBUF用于。
A．存放运算中间结果 B．存放待发送或已接收到的数据 C．暂存数据和地址
D．存放待调试的程序
32．MCS—51单片机的P1口的功能是。
A．可作通用双向I/O口用 B．可作一般I/O口用
C．可作地址/数据总线用 D．可作通用I/O口用
33．MCS—51单片机复位后，专用寄存器ACC的状态是。
A．0000H B．07H C．00H D．0FFH
34．当程序状态字寄存器PSW状态字中RS1和RS0分别为0和1 时，系统先用
的工作寄存器组为。
A．组0 B．组 1 C．组2 D．组3
35．8051单片机中，唯一一个用户可使用的16位寄存器是。
A．PSW B．ACC C． SP D．DPTR
36．8051的程序计数器PC为16位计数器，其寻址范围是。
A．8K B．16K C．32K D．64K
37．单片机应用程序一般存放在中。
A．RAM B．ROM C．寄存器 D．CPU
三、多项选择题
1．一个应用课题的研制，大致可分为阶段。
A．分析研究课题，明确解决问题的方法 B．分别进行硬件和软件的设
计 C．分模块调试系统，进行在线仿真和总调 D．固化程序，投入实际运行
E．反馈运行情况，及时修正、升级
2．MCS—51的产品8051单片机内部由 4个8位的I/O端口P0、P1、P2、P3、串行口等组成。
A．CPU B．4KB的ROM C．256B的RAM D．4KB的EPROM
E．两个16位的定时/计数器T0和T1
3．MCS—51的控制器由等组成。
A．计数器PC B．累加器 C．指令译码器 D．指令寄存器
E．定时控制与条件转移逻辑电路
4．8051单片机CPU的主要功能有。
A．产生各种控制信号 B．存贮数据 C．算术、逻辑运算及位操作
D．I/O端口数据传输 E．驱动LED
5．8051单片机的运算器由等组成。
A．算术逻辑部件ALU B．累加器ACC C．计数器PC D．程序状态寄存器PSW
E．BCD码运算调整电路
6．8051单片机算术逻辑部件ALU是由加法器和其他逻辑电路组成，用于对数据进行。
A．算术四则运算和逻辑运算 B．移位操作 C．存程序运行中的各种状态信息
D．用来存一个操作数中间结果 E．位操作
7．8051单片机控制信号引脚有。
A．RST/V
（9脚） B．ALE/（30脚） C．XTAL1（19 PD
（31脚）
脚） D．（29脚） E．/V
PP
8．8051单片机口是一个带内部上拉电阻的位双向I/O口。
A．P0 B．P 1 C．P2 D．P3 E．P0
．7
9．MCS—51的存贮器配置在物理结构上有四个存储空间，它们
是：。
A．片内程序存贮器 B．片内外统一编址的64KB字节的程序存贮器地址空间
C．片外程序存贮器 D．片内数据存贮器 E．片外数据存贮器
9．MCS—51的数据存贮器用于存放。
A．运算中间结果 B．数据暂存和缓冲 C．编好的程序和表格常数
D．标志位 E．待调试的程序
10．MCS—51单片机专用寄存器P0口的功能为。
A．作一般I/O口使用 B．作通用双向I/O口使用 C．作输出高8位地址
D．作通用I/O口使用 E．作地址/数据总线使用
11．对8031的P0口来说，使用时可作为。
A．低8位地址线 B．高8位地址线 C．数据线
D． I/O口操作 E．时钟线
12．8051CPU在访问外部存贮器时，地址输出是。
A．P2口输出高8位地址 B．P1口输出高8位地址 C．P0口输出低8位地址
D．P1口输出低8位地址 E．P2口输出低8位地址
13．MCS—51单片机复位后，下列专用寄存器状态为00H的是：。
A．PC B．ACC C．B D．SP E．PSW
14．MCS—51单片机中堆栈的作用有。
A．保护SP B．保护栈顶 C．保护断点 D．保护现场
E．保护调用指令的下一条指令地址
答案：
一、判断题
二、选择题
三、多项选择题
MCS-51系列单片机实验设备存在的缺陷及设计方案 摘要：本文讨论了国内几款MCS-51 系列单片机实验设备存在的缺陷，同时也提出了自己的设计方案，为新一代设备的问世提供参考，单片机实验设备中以MCS-51 为核心的产品最多。 关键词：单片机实验设备缺陷设计 引言 目前，虽然单片机家族的成员种类繁多，但MCS-51 系列单片机依旧占领着工业测控和自动化工程应用的主要市场，是国内单片机应用领域中的主流，这一客观事实决定了全国各大高校的单片机类教材仍以MCS-51系列单片机为主， 同时MCS-51 单片机教学和实验设备也得到了相当迅速的发展。 一、现有实验设备状况和特点 1、上海杭虹公司生产的ADEK单片机实验系统价格十分 昂贵，约为五千元左右，且需外接一个稳压电源，体积也相当庞大。开发环境仅支持汇编语言编程，不支持C语言。 2、浙江启东计算机有限公司生产的DAIS80958B+实验系统，技术相对比较成熟，功能也较多，但价格仍要在三千元以上，体积也比较庞大。开发环境也存在局限性。使用时灵活性差。
但它们只有仿真功能，是真正意义上的仿真设备，没有任何外围电路，而且每台价格在一千八百元左右，相对比较昂贵。 二、各种实验设备的共同问题 1、功能接口陈旧且价格昂贵实验系统上只是由一些传统的与教材同步的实验项目，一些综合性的、设计性的实验项目过于古老而失去的实际价值。在功能接口的数量上也相对较少，不利于系统结构的简化和扩展。在此种情况下，系统设备的整体价格仍旧保持在几千元以上，可以说其性价比很差。对于高校一般设备单位价值在500 元以上，专用设备单位价值在800 元以上，使用期限在一年以上，并在使用过程中基本保持原有物质形态的资产被称为固定资产。据统计，多数高校的单片机实验设备作为固定资产，使用期限一般为5-10 年之间，其中期限为8 年的占50%以上。对于当今电子行业的飞速发展可想而知，实验设备的经济价值与实用价值已经产生了矛盾，而且随着时间的推移正在逐步加深。 2、体积庞大 设备体积庞大意味着实验台面积要跟着增加，保存和管理均需占用很大空间，且在外观上也会失去美观。几大厂商的产品占用实验台面积基本上远超过一张A3 纸，每台设备的保存空间大约也要在 0.05 立方米左右（按长*宽*高=0.6米*0.4 米*0.2 米=0.048 立方米计算），如果一间实验室按配置40 套实验设备计算，保存空间
8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心 部件，是8位数据宽度的处理器，能处理 8位二进制数据或代码，CPU负责控制、 指挥和调度整个单元系统协调的工作，完 成运算和控制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM)： 8051内部有128个8位用户数据存储 单元和128个专用寄存器单元，它们是统 一编址的，专用寄存器只能用于存放控制 指令数据，用户只能访问，而不能用于存 放用户数据，所以，用户能使用的的RAM 只有128个，可存放读写的数据，运算的 中间结果或用户定义的字型表。 ·程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口： 8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以 用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 ·中断系统： 8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可 满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。 ·时钟电路： 8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051 单片机需外置振荡电容。
大连理工大学实验报告 实验时间：2014年6月30日星期1时间：10：00~ 11 ：40 实验室（房间号）：420实验台号码：班级：姓名： 指导教师签字：成绩： 实验二 MCS-51单片机并行端口实验 一、实验目的和要求 1.目的：进一步熟悉、掌握KEIL软件和DP-51PROC综合试验系统的使用。掌握单片机并行端口的编程和使用方法。 2.要求：编制简单的程序，利用P1口的8位端口使用排线与LED1~LED8按顺序连接，使用一条单独连线将P 3.2与SW1连接，编制一个P1口的输出程序，实现8个LED灯依次点亮的流水灯效果。 二、实验算法 本程序属于无限循环结构，循环中通过判断P3.2的电平来决定彩灯的右移还是左移。主程序中主要变量是A,P3.2,P1，其中A作为数据移动寄存器，P3.2作为按键输入口，为高电平右移A，低电平则左移A,P1由A传送数据，外接LED1~8，实现彩灯移动现象。由于不加延时的循环在时钟频率作用下是很快的，现象是所有的灯一直是亮的状态。，解决这个问题就是在程序里面加延时函数。 三、实验流程图
四、程序清单 ORG 8000H LJMP START ORG 8100H START: MOV SP,#60H SETB P3.2 MOV A,#0FEH LED: JB P3.2,RIGHT RL A AJMP RUN RIGHT: RR A RUN: MOV P1,A CALL DELAY AJMP LED DELAY: PUSH 01H PUSH 02H MOV R1,#00H DELAY1: MOV R2,#00H DJNZ R2,$ DJNZ R1,DELAY1 POP 02H POP 01H RET END 五、实验结果与分析 实验现象：拨动开关闭合，彩灯左移；拨动开关断开，彩灯右移。无问题。 实验中，我们通过控制开关SW1能够控制彩灯移位的方向，SW1=1，即将P3.2口置一，理论上使小灯循环右移；SW1=0，即将P3.2口置零，理论上小灯应循环左移，但是由于实验仿真系统中的LED灯的高位和低位位置刚好相反，导致我们操作时看到的结果正好相反，但实际上实验是成功的。 六、实验体会和建议 通过本次单片机的并行输入输出端口实验，我对Keil仿真调试软件的操作更为熟练；也对单片机的P1等端口的应用有了更清楚的认识，同时学会了分支程序的设计，JB指令的方便和实用性。 七、主要仪器设备
当前位置：网络教学综合平台 > 电子科学与信息技术学院 > <<微机原理与接口技术>> 《微机原理与接口技术》 《微机原理与接口技术》课程教学大纲 （通信工程05级） 课程中文名称：微机原理与接口技术 课程英文名称：Principles of Microcomputer and Interfacing Technology 课程类别：专业课，必修 课程编号: 071210T202 课程归属单位：贵州大学电子科学与信息技术学院 修定时间：2005 年8月 一、课程的性质、任务 1、课程的性质 本课是电子、通信工程类专业的专业基础课限选课程。 本课程以单片机系统为主线，使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统接口设计、软件编码、调试方法，了解单片机在通信、测控等电子技术应用领域的应用，培养学生的动手能力，初步具备应用单片机系统开发产品的能力。 2、课程要求 通过本课程的学习使学生： 1）熟悉MCS-51单片机的硬件基本原理 2）掌握MCS-51系列单片机的指令系统和汇编语言的程序的编写调试方法。3）掌握MCS-51系列单片机扩展RAM、ROM和I/O的方法，掌握MCS-51单片机常用接口的设计和应用。 3、课程适用专业与学时、学分 授课对象：通信工程05级。 授课学时：总学时72，其中理论教学54，实验18学时。 学分：4 4、先修课程 计算机概论，电路分析，电子技术，数字逻辑，高级语言程序设计等。
5、推荐教材及主要教学参考用书 推荐教材： 胡汉才.单片机原理及其接口技术（第2版），清华大学出版社，2004年。书号：978730207737-4 教学参考书： 1、何立民. 单片机初级教程—原理与应用，北京航空航天大学出版 社，2000年。 2、何立民. 单片机中级教程—原理与应用，北京航空航天大学出版 社，2000年。 3、李朝青. 单片机原理及接口技术，北京航空航天大学出版社，1994 年。 4、薛均义. MCS51/96系列单片微型计算机及其应用,西安交通大学 出版社，2001年。 5、刘乐善. 微型计算机接口技术及应用，华中科技大出版社，书号：7560922104 6、周佩玲等. 16位微型计算机原理.接口及其应用（修订版），中国科学技术大学出版社，2005 7、姚凯学、孟传良.单片机原理与应用，重庆大学出版社，2000年 6、教学方法 ●教学方式：以课堂讲授为主，实验为辅；以多媒体课件为主， 板书为辅。 ●考核方式：期末总成绩=期末考试成绩（70%）+学习表现和平 时成绩（20%）+实验考查成绩（10%）。 二、各章教学内容和要求 第1章、单片机概述 1. 基本要求 了解：单片机的结构特点、发展历史、应用领域以及系列产品。 熟悉：MCS－51单片机的内部组成及信号引脚，8051的存储器结构，并行输入、输出口电路结构，时钟电路、时序及指令序列以及MCS-51单片机的工作方式。 2.重点和难点： 难点：（1）MCS－51单片机的内部结构原理； （2）MCS－51单片机的引脚功能； （3）内部存储器的组成和特殊功能寄存器的功能。 第2章 MCS-51指令系统与汇编语言程序设计 1. 基本要求： 了解：MCS-51指令格式、寻址方式以及指令的执行过程。 熟悉：MCS-51的指令系统――数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算及移位类指令、控制转移类指令和布尔变量操作类指令。 掌握：MCS-51汇编语言程序设计步骤；要求具备独立设计简单程序、分支程序、循环程序和子程序能力。 2．重点和难点： 重点：MCS-51的指令系统、常用指令的用法；汇编语言程序设计和调试。
今天我们学习8051单片机的引脚及其功能。 8051系列各种芯片的引脚是互相兼容的，8051，8751和8031均采用40脚双列直播封装型式。当然，不同芯片之间引脚功能也略有差异。8051单片机是高性能的单片机，因为受到引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能，其中有些功能是8751芯片所专有的。各引脚功能简要说明如下： Vcc（40脚）：电源端，为＋5V。 Vss（20脚）：接地端。 时钟电路引脚XLAL2(18脚)：接外部晶体和微调电容的一端。若需采用外部时钟电路时，该引脚输入外时钟脉冲，要检查8051的振荡电路是否正确工作，可用示波器查看XLAL2端是否有脉冲信号输出。 时钟电路引脚XLAL1(19脚)：接外部晶体的微调电容的另一端。在片内它是振荡电路方相放大器的输入端。在采用外部时钟时，该引脚必须接地。 RST(9脚)：RST是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持两个机器周期，即24个时钟振荡周期的高电平时，就可以完成复位操作。RST引脚的第二功能是VPD,即备用电源的输入端。当主电源Vcc发生故障降低到低电平规定值时，将＋5V电源自动接入RST端，为RAM 提供备用电源，以保证存储在RAM中的信息不丢失，以使电源正常后能继续正常运行。 ALE（30脚）：地址锁存允许信号端。当8051上电正常工作后，ALE引脚不断向外输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率fosc的1/6。CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。在CPU访问片外数据存储器时，会丢失一个脉冲。平时不访问外存储器时，ALE端也可1/6的振荡频率固定输出正脉冲，因而ALE也可以用作对外输出时钟或定时信号。如果你想看一下8051芯片的好坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如有，则8051基本上是好的。ALE端的负载驱动能力为8个LS型TTL。此引脚的第二功能PROG是对片内带有4K EPROM的8751固化程序时，作为编程脉冲输入端。 PSCN（29脚）：程序存储器允许输出信号端。在访问片外程序存储器时，此端口定时输出脉冲作为读片外程序存储器的选通信号。此引脚EPROM的OE端，PSCN端有效，即允许读出片
MCS-51单片机实验基础知识介绍 一、MCS-51单片机（51子系列） (2) 1.基本结构 (2) DIP封装管脚描述 (2) 存储器 (3) 输入/输出口 (4) 中断系统 (4) 定时器/计数器（T/C） (5) 2．寻址方式 (5) 3．指令系统（3大类共111条） (6) 指令系统介绍要点 (7) 助记符、操作数形式，对标志位的影响 (7) 数据传送（两个操作数、源操作数不变） (8) 数据传送（堆栈操作） (8) 数据传送（交换） (9) 算术运算 (9) 逻辑运算 (10) 控制程序转移 (10) 4．汇编语言程序编程 (11) 简单例程 (11) 伪指令 (12) 指令格式 (13) 程序基本格式 (13) 中断服务子程序格式 (14) 5．源程序编译→机器语言目标程序 (14) 二．EXP-51实验板 (15) 三. 接口方法 (16) 实验2 ADC/DAC (17) 实验3 键盘与数码显示接口 (17) 实验4 串行口通信 (18) 四. 单片机开发系统 (19) 1．单片机的开发 (19) 2．单片机开发工具、AEDK (19) 3．单片机开发系统组成 (20) 4．AEDK使用方法简介 (21) 5．程序编辑/调试主要步骤 (21)
一、MCS-51单片机（51子系列） 1.基本结构 DIP封装管脚描述
存储器 包括程序存储器(内/外64K)、内RAM和专用寄存器（SFR） 内部RAM128字节 工作寄存器区1－3，由程序状态字（PSW）的RS1/RS0两位定义。 专用寄存器（不包括PC） 专用寄存器复位状态：除Pn(n=0,3)寄存器和SP寄存器外，其它皆为00H
MCS51单片机软件实验 一、数据传送 1．实验目的 （1）熟悉51单片机的开发环境Keil C51 （2）掌握8051单片机内部数据存储器、外部数据存储器的数据传送特点和应用（3）掌握MOV, MOVX和MOVC类指令的用法及区别 2．实验内容 （1）将内部数据存储器20H为首地址的十六个字节传送到30H为首地址的数据区，即：20H～2FH送30H~3FH。 （2）将外部数据存储器2000H~200FH单元的十六个数传送至内部数据存储器的30H~3FH。 （3）建立一个数字0~9的ASCII码表，表格放在程序存贮器区首址为1000H 的十个单元内，编程根据R0中的内容来查表，所得结果存放在寄存器B 中，注意R0中的内容不在0~9范围时的处理。 二、加减法运算 1．实验目的 （1）正确使用单片机的加减运算指令 （2）掌握不同指令对于程序状态字的影响及程序状态字的意义、用处 （3）掌握ADD，ADDC，SUBB和DA A等指令的用法 （4）学习模块化程序设计方案 2．实验内容 （1）编写3字节二进制加法子程序，并用主程序调用不同的加数和被加数来检测该子程序的正确性。需考虑有进位和无进位情况。 程序入口为：加数：22H，21H，20H三字节，22H为最高位 被加数：32H，31H，30H三字节，32H为最高位程序出口为：23H，22H，21H，20H四字节，23H为最高位 （2）编写3字节二进制减法子程序，用主程序调用多组数据来调试，需考虑无借位和有借位两种情况。 入口：被减数：52H，51H，50H，50H为最低位 减数：42H，41H，40H，40H为最低位 出口：差：外部数据存贮器2003H~2000H(2003H为最高位)
51单片机CPU的内部结构 在前面的课程中，我们已知道了单片机内部有一个8位的CPU，同时知道了CPU 内部包含了运算器，控制器及若干寄存器。在这节课，我们就与大家一起来讨论一下51单片机CPU的内部结构及工作原理。 从上图中我们可以看到，在虚线框内的就是CPU的内部结构了，8位的MCS-51单片机的CPU内部有数术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、累加器A （8位）、寄存器B（8位）、程序状态字PSW（8位）、程序计数器PC（有时也称为指令指针，即IP，16位）、地址寄存器AR（16位）、数据寄存器DR（8位）、指令寄存器IR（8位）、指令译码器ID、控制器等部件组成。 1、运算器（ALU）的主要功能 A）算术和逻辑运算，可对半字节（一个字节是8位，半个字节就是4位）和单字节数据进行操作。 B）加、减、乘、除、加1、减1、比较等算术运算。 C）与、或、异或、求补、循环等逻辑运算。 D）位处理功能（即布尔处理器）。 由于ALU内部没有寄存器，参加运算的操作数，必须放在累加器A中。累加器A 也用于存放运算结果。 例如：执行指令 ADD A，B 执行这条指令时，累加器A中的内容通过输入口In_1输入ALU，寄存器B通过内部数据总线经输入口In_2输入ALU，A+B的结果通过ALU的输出口Out、内部
数据总线，送回到累加器A。 2、程序计数器PC PC的作用是用来存放将要执行的指令地址，共16位，可对64K ROM直接寻址，PC低8位经P0口输出，高8位经P2口输出。也就是说，程序执行到什么地方，程序计数器PC就指到哪里，它始终是跟蹿着程序的执行。我们知道，用户程序是存放在内部的ROM中的，我们要执行程序就要从ROM中一个个字节的读出来，然后到CPU中去执行，那么ROM具体执行到哪一条呢？这就需要我们的程序计数器PC来指示。 程序计数器PC具有自动加1的功能，即从存储器中读出一个字节的指令码后，PC自动加1（指向下一个存储单元）。 3、指令寄存器IR 指令寄存器的作用就是用来存放即将执行的指令代码。 在这里我们先简单的了解下CPU执行指令的过程，首先由程序存储器（ROM）中读取指令代码送入到指令寄存器，经译码器译码后再由定时与控制电路发出相应的控制信号，从而完成指令的功能。关于指令在单片机内部的执行过程，我们在后面将会以另一节课来进行详细的讲解。 4、指令译码器ID 用于对送入指令寄存器中的指令进行译码，所谓译码就是把指令转变成执行此指令所需要的电信号。当指令送入译码器后，由译码器对该指令进行译码，根据译码器输出的信号，CPU控制电路定时地产生执行该指令所需的各种控制信号，使单片机正确的执行程序所需要的各种操作。 5、地址寄存器AR（16位） AR的作用是用来存放将要寻址的外部存储器单元的地址信息，指令码所在存储单元的地址编码，由程序计数器PC产生，而指令中操作数所在的存储单元地址码，由指令的操作数给定。从上图中我们可以看到，地址寄存器AR通过地址总线AB与外部存储器相连。 6、数据寄存器DR 用于存放写入外部存储器或I/O端口的数据信息。可见，数据寄存器对输出数据具有锁存功能。数据寄存器与外部数据总线DB直接相连。 7、程序状态字PSW 用于记录运算过程中的状态，如是否溢出、进位等。 例如，累加器A的内容83H，执行： ADD A，#8AH ；累加器A与立即数8AH相加，并把结果存放在A中。 指令后，将产生和的结果为[1]0DH，而累加器A只有8位，只能存放低8位，即0DH，元法存放结果中的最高位B8。为些，在CPU内设置一个进位标志位C，当执行加法运算出现进位时，进位标志位C为1。 8、时序部件 由时钟电路和脉冲分配器组成，用于产生微操作控制部件所需的定时脉冲信号在后面的课程中我们将会安排一节课来讲解这些专用的寄存器。
实验一基于MCS-51单片机的流水灯实验 一、支撑课程目标 目标1：掌握微机和单片机的基本原理、编程技术、中断技术、系统扩展、定时器、串行接口和其他输入/输出接口技术，并且了解典型的单片机应用系统的设计思想和实现方法。 目标2：初步具备自行拟定实验步骤、检查和故障排除、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。 目标4：掌握MCS-51单片机/STM32F103单片机系统仿真工具和仿真流程，了解常用实验仪器、设备的基本工作原理，了解其正确使用方法，具备利用电子仪器设备和专业仿真软件对复杂工程问题进行分析和设计的能力。 二、实验类型：验证型( )、设计型（√）、研究创新型（） 三、预期学生学习的成果 1、对本课程的作用、地位和学习方法有明确认知。 2、理解keil、Proteus软件安装及基本应用。 3、对实验用启东计算机厂51单片机实验箱资源及提供的实验案例有较好认知。 4、掌握MCS-51单片机的工程开发流程及Proteus软件虚拟仿真流程。 5、具有MCS-51单片机最小系统及对应I/O口控制的应用能力。 6、具有基于Keil的C51编程综合能力。 四、实验原理 LED发光二极管核心为PN结，单向导电，有阴极和阳极，两极均可以控制，需要亮起来，电流不能过大和过小，过大，烧坏二极管，过小，电光效应弱，发光不明显，引入“限流电路”。为减少I/O引脚的消耗，一般控制一极，有阳极控制法和阴极控制法。阳极控制法：阴极接地（GND），阳极I/O口高电平亮，阳极低电平不亮；阴极控制法：阳极接高电平（+5V），阴极I/O口低电平亮，高电平不亮。8个同样LED灯阳极接一起，连接+5V，就是共阳极接法。8个同样LED灯阴极接一起，连接GND，就是共阴极接法。 闪烁如何实现？一会亮，一会灭。怎么样眼睛能分辨出来？亮灭间隔超过20ms以上，人眼视觉残留现象。编程实现方案：端口电平维持想要的时间。延时不切换，CPU空操作耗时不改变端口来实现。 如何依次亮灭：从左到右，8个LED灯亮，8种状态，如何实现，数组形式？移位形式？ 参考共阳极接法： Char s[8]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};
MCS-51单片机实验指导书 目录 1. 实验板使用说明 (2) 1.1 单片机实验板简介 (2) 1.2 实验板电路原理图 (2) 1.3 USB转串口驱动的安装 (4) 1.4 下载软件的使用 (5) 2. 单片机实验 (6) 实验1 红黄绿灯控制 (6) 实验2 键盘LED数码管显示 (7) 实验3 定时器中断实验 (10) 实验4 计数器实验 (12) 实验5 AD转换实验 (18) 实验6 PC机与单片机串口通信实验 (20) 实验7 温度测量实验 (22) 实验8 数模转换实验 (25) 实验9 IIC和EEPROM存储实验 (27) 实验10 频率测量实验 (34)
1.实验板使用说明 1.1 单片机实验板简介 单片机实验板是西华大学机械工程与自动化学院在长期教学实践中设计的，非常适合单片机教学的一种实验装置。它有以下特点： 不需要其他附件，即可以在任何一台有USB接口的PC机或笔记本电脑上使用；价格便宜，解决了许多院校经费不足的问题；可以开设LED，LCD，键盘，蜂鸣器，AD转换，DA 转换，温度测量，光电计数，压频转换，IIC总线，PC与下位机串口通信，RS485通信等各种实验，满足教学需要。 图1.1 实验板各部分名称及功能 实验板与PC机通过公对公USB线连接，实验板上USB接口给实验板提供电源的同时，且可以通过USB转串口芯片给实验板下载程序和与PC机进行串口通信。本实验板采用的是宏晶公司的STC89C52RC单片机，可以通过串口烧录程序，无需仿真器。 1.2 实验板电路原理图 实验板电路图如图1.2所示。为了满足多种实验的需求和入门编程的便捷，单片机的引脚许多复用，但没有使用锁存器来扩展IO口。实验板上引出了DA输出，P0口，P1口，P2口，P3口,电源扩展口，485通信口，方便外接实验。为了满足单片机的冷启动（下载程序时先断电再通电）要求，电源按钮采用自锁开关。无论在PC机还是笔记本电脑上都有USB 接口，所以实验板直接由USB接口供电，实验板上CH340G将USB转换为串口为单片机下载程序。
51单片机的内部结构 MCS-51单片机内部结构 8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、 并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： ·中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位 二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控 制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM)： 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据， 所以，用户能使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义 的字型表。 ·程序存储器(ROM)： 8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口： 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口： 8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 ·中断系统： 8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
MCS-51单片机实验源程序 仅供参考。没有最好，只有更好！希望大家设计出更好的程序来。 软件实验一求一组数据的最大（小）值 /*软件实验的目的：熟悉单片机常用的基本程序（算法），调试时观察变量（含数组）值的变化，从而理解程序的功能，了解变量（含数组）在单片机存储器中的具体位置。*/ int a[]={-1,2,-30,40,-500,600,-7000,8000,-32750,32765}; //任意给出10个int型数（围：-32768~+32767），放在数组a中 void main() { unsigned char i; int max,min; max=min=a[0]; //max,min先取该组数据的第一个 for(i=1;i<10;i++) { if(a[i]>max) max=a[i]; if(a[i] 注意：由于是纯软件实验（单片机没有进行实际的输入与输出），有些变量要声明为全局 会被Keil软件编译时优化掉（即：一些语句没有真正生变量（如上面的数组a），否则可能 ．． 成执行代码），导致无法观察到正确结果。 软件实验二二进制（十六进制）数转换为BCD数 //按流程图，编写程序如下： #define uchar unsigned char void main() { uchar x=0xA5; //设二进制数为1010 0101，在Keil中只能用十六进制0xA5或十进制165（不能直接用二进制形式） uchar a[3]; a[2]=x/100; x=x%100; a[1]=x/10; x=x%10; a[0]=x; while(1); } 第2章80C51单片机内部结构和工作原理 本章要点 80C51系列单片机内部结构 外部引脚功能 存储空间配置和功能 片内RAM结构和功能 特殊功能寄存器的用途和功能 程序计数器PC的作用和基本工作方式 I/O端口结构、工作原理及功能 时钟和时序 复位电路、复位条件和复位后状态 低功耗工作方式的作用和进入退出的方法 §2-1 内部结构和引脚功能 一、 二、引脚功能 40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。 ⒈电源: ⑴VCC - 芯片电源，接+5V； ⑵VSS - 接地端； ⒉时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊控制线:控制线共有4根， ⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 ②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 ⑵PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶RST/VPD:复位/备用电源。 ①RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 ⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ①EA功能：内外ROM选择端。 ②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 ⒋I/O线 80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 P3.0 ——RXD：串行口输入端； P3.1 ——TXD：串行口输出端； P3.2 ——INT0：外部中断0请求输入端； P3.3 ——INT1：外部中断1请求输入端； P3.4 ——T0：定时/计数器0外部信号输入端； P3.5 ——T1：定时/计数器1外部信号输入端； P3.6 ——WR：外RAM写选通信号输出端； P3.7 ——RD：外RAM读选通信号输出端。 §2-1 存储空间配置和功能 80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间，分别是： ⑴64KB程序存储器(ROM),包括片内ROM和片外ROM； ⑵64KB外部数据存储器（外RAM）； ⑶256B内部数据存储器(内RAM) (包括特殊功能寄存器）。 80C51存储空间配置图 一、程序存储器（ROM） 地址范围：0000H～FFFFH，共64KB。其中: 第一章单片机系统板说明 一、概述 单片机实验开发系统是一种多功能、高配置、高品质的MCS-51单片机教学与开发设备。适用于大学本科单片机教学、课程设计和毕业设计以及电子设计比赛。 该系统采用模块化设计思想，减小了系统面积，同时增加了可靠性，使得单片机实验开发系统能满足从简单的数字电路实验到复杂的数字系统设计实验，并能一直延伸到综合电子设计等创新性实验项目。该系统采用集成稳压电源供电，使电源系统的稳定性大大提高，同时又具备完备的保护措施。为适应市场上多种单片机器件的应用，该系统采用“单片机板+外围扩展板”结构，通过更换不同外围扩展板，可实验不同的单片机功能，适应了各院校不同的教学需求。 二、单片机板简介 本实验系统因为自带了MCS-51单片机系统，因此没有配置其他单片机板，但可以根据教学需要随时配置。以单片机板为母板，并且有I/O接口引出，可以很方便的完成所有实验。因此构成单片机实验系统。 1、主要技术参数 （1）MSC-51单片机板 板上配有ATMEL公司的STC89C51芯片。 STC89C51资源：32个I/O口；封装DIP40。 STC89C51开发软件：KEIL C51。 2、MSC-51单片机结构 （1）单片机板中央放置一块可插拔的DIP封装的STC89C51芯片。 （2）单片机板左上侧有一个串口，用于下载程序。 （3）单片机板的四周是所有I／O引脚的插孔，旁边标有I／0引脚的脚引。 （4）单片机板与各个模块配合使用时，可形成—个完整的实验系统。 三、母板简介 主要技术参数 （1）实验系统电源 实验系统内置了集成稳压电源，使整个电源具有短路保护、过流保护功能，提高了实验的稳定性。 主板的右上角为电源总开关，当把220V交流电源线插入主板后，打开电源开关，主板 8051 单片机的结构和原理 2.1 51 系列单片机的结构 51 单片机最初是由Intel 公司开发设计的，但后来Intel 公司把51 核的设计方案卖给了几家大的电子设计生产商，譬如SST、Philip、Atmel 等大公司。如是市面上出现了各式各样的但均以51 为内核的单片机，倒是Intel 公司自己的单片机却显得逊色了。这些各大电子生产商推出的单片机都兼容51 指令、并在51 的基础上扩展一些功能而内部结构是与51 一致的，在前一章我们已经提到51 单片机在今后很长一段时间内仍是主流，所以我们的教材将还是以51 核为例给大家进行详细的介绍。 2.1.1 51 系列单片机的结构框图 我们假设读者是已经学完了计算机的组成原理，所以下面出现的有关计算机的专有名词 就不做详细介绍了。 我们知道我们PC 机的CPU 是基于冯诺伊曼的体系结构，然而MCU（单片机）、Dsp（数字信号处理器）都是基于哈佛结构的体系结构。哈佛结构与冯诺伊曼结构有很大的不同，在冯诺伊曼体系结构下只有一个地址空间，ROM 和RAM 可以随意安排在这一地址范围内的不同空间，即ROM 和RAM 地址统一分配。CPU 访问存储器时，一个地址对应唯一的存储单元，可能是ROM，也可能是RAM。而哈佛结构下ROM 和RAM 是分开编址，即程序和数据分开保存，访问时用不同的指令加以区分，并可同时访问，在这样的体系结构下有利于提高指令的执行速度。在后面的章节我们将详细介绍单片机的存储器配置。 图2－1 所示为MCS－51 系列单片机的基本结构框图。 从结构框图我们可以看出在这一小块芯片上，集成了一个微型计算机的各个组成部分。这些部分包括： MCS-51单片机软件实验 通过这些实验程序的调试，使学生熟悉MCS-51 的指令系统，掌握软件仿真方法；了解单片机软件设计过程；掌握汇编语言设计方法，以及怎样用软件仿真提供的调试手段来排除软件错误。 实验一数据传送实验 1.实验目的 掌握8031 内部RAM 和外部RAM 之间的数据传送方法；掌握这两部分RAM 存贮器的特点与应用，掌握各种数据传送方法。 2.实验内容 编写并调试一个数据传送程序，①将40～4FH 数据送到数据存贮器7E00～7E0FH 中，②将数据存贮器7E00～7E0FH 中的数据送到8031 内部RAM 50～5FH 中，③将以(R2，R3)为源RAM 区首地址内的(R6，R7)个字节数据，传送到以(R4，R5)为末地址的RAM 区。 3.实验程序参考图 4.调试方法 ⑴打开仿真软件中内部数据空间和外部数据空间，在40～4Fh 数据单元中分别送数，例如：1,2，3,4，…等16 个数据。 ⑵单步运行（断点设在BP2，程序运行至断点），检查外部RAM(7E00～7F0FH)数据是16 个数据传送到40~4F 单元(40)~(4FH)传送到7E00~7E0FH否与40～4FH 数据一一对应。 ⑶如果程序运行不能进入某一断点，则应单步、断点分段检查程序，排除错误直至正确为止。 5．思考 试编写将外部的数据存贮区6030～607FH 的内容写入外部RAM 3030～307H 中。 实验二清零程序 1．实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法，掌握清零程序编写方法。 2．实验内容 将7000H～70FFH 的内容清零； 将30H～7FH 的内容清零； 将(R2，R3)源RAM 区首址内的(R6，R7)个单元中的内容清零。 3．实验程序框图 目录 第一部分前言 (1) 第二部分调试软件LCA51快速入门 (3) 1．启动运行环境 (3) 2．程序编写 (5) 3．程序编译 (6) 4．加载 (6) 5．运行 (6) 第三部分 实验一P1口输入、输出实验 (7) 一.实验目的 (7) 二.实验要求 (7) 三.实验原理 (7) 四.实验原理与连线 (7) 五.实验程序及框图 (8) 六.实验收报告 (8) 实验二 P3口输出控制实验 (9) 一.实验目的 (9) 二.实验要求 (9) 三.实验原理 (9) 四.实验电路及连线 (9) 五.实验框图 (10) 六．实验报告 (10) 实验三简单I/O实验（交通灯控制） (11) 一.实验目的 (11) 二.实验要求 (11) 三.实验原理 (11) 四.实验电路及连线 (11) 五.实验框图 (12) 六．实验报告 (12) 实验四外部中断实验 (13) 一．实验目的 (13) 二.实验要求 (13) 三.实验原理 (13) 四.实验连线 (13) 五.实验程序及框图 (13) 六．实验报告 (13) 实验五定时器实验 (14) 一.实验目的 (14) 二.实验要求 (14) 三.实验原理 (14) 四.实验电路及连线 (14) 五.实验框图 (15) 六．实验报告 (15) 实验六计数器实验 (16) 一.实验目的 (16) 二.实验要求 (16) 三.实验说明 (16) 四.实验电路及连线 (16) 五.实验框图 (17) 六．实验报告 (17) 实验七扩展存储器读写实验 (18) 一.实验目的 (18) 二.实验要求 (18) 三.实验原理 (18) 四.实验电路及连线 (18) 五.实验程序框图 (18) 六．实验报告 (19) 实验八单片机串行口与PC机通讯实验 (20) 一.实验目的 (20) 二.实验要求 (20) 三.实验说明 (20) 四.实验电路及连线 (20) 五.实验程序框图 (20) 六．实验报告 (21) 实验九 8255输入、输出实验 (22) 一.实验目的 (22) 二.实验要求 (22) 三.实验原理 (22) 四.实验电路及连线 (22) 五.实验程序及框图 (23) 六．实验报告 (23) 第四部分选做实验 实验十 D/A转换实验 (24) 一.实验目的 (24) 二.实验要求 (24) 三.实验说明 (24) 四.实验电路及连线 (24) 五.实验程序框图 (25) 六．实验报告 (25) 实验十一 A/D转换实验 (26) 一.实验目的 (26) 二.实验要求 (26) 三.实验电路及连线 (26) 四.实验原理 (26) 五.实验程序及框图 (27) 六．实验报告 (27) 第五部分附录 第一节实验箱结构与安装使用 (28) 一．实验箱结构图 (28) 二．安装使用 (28) 第二节高级语言编译器安装 (29) 第三节实验箱部分电路模块与开关插座说明 (30) 一．开关与插座说明 (30) 二．实验模块原理图 (31) 第四节汇编错误码原因说明 (33) 第五节MCS51实验箱自检测方法 (33) 一．实验接口模块检测 (34) 二．扩展实验模块测试 (34) MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间： 1、片内程序存储器 2、片外程序存储器 3、片内数据存储器 4、片外数据存储器 但在逻辑上，即从用户的角度上，8051单片机有三个存储空间： 1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间（MOVC） 2、256B的片内数据存储器的地址空间（MOV） 3、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX） 在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令（具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解），以产生不同的存储器空间的选通信号。 程序内存ROM 寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM 地址长度：16位 作用：存放程序及程序运行时所需的常数。 七个具有特殊含义的单元是： 0000H ——系统复位，PC指向此处； 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 002BH —— T2溢出中断入口 内部数据存储器RAM 物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM 和 SFR区。 作用：作数据缓冲器用。 下图是8051单片机存储器的空间结构图 程序存储器 一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。只是程序代码则存放于程序存储器中。 MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。 当=1时，程序从片内ROM开始执行，当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部ROM空间。 当=0时，程序从外部存储器开始执行，例如前面提到的片内无ROM的8031单片机，在实际应用中就要把8031的引脚接为低电平。 8051片内有4kB的程序存储单元，其地址为0000H—0FFFH，单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元，这在使用中应加以注意： 其中一组特殊是0000H—0002H单元，系统复位后，PC为0000H，单片机从 单片机IO口工作原理及结构框图 8051单片机I/O引脚工作原理 一、P0端口的结构及工作原理 P0端口8位中的一位结构图见下图： 由上图可见，P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。再看图的右边，标号为P0.X引脚的图标，也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位，即在P0口有8个与上图相同的电路组成。 下面，我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下： 先看输入缓冲器：在P0口中，有两个三态的缓冲器，在学数字电路时，我们已知道，三态门有三个状态，即在其的输出端可以是高电平、低电平，同时还有一种就是高阻状态（或称为禁止状态），大家看上图，上面一个是读锁存器的缓冲器，也就是说，要读取D锁存器输出端Q的数 据，那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端（上图中标号为‘读锁存器’端）有效。下面一个是读引脚的缓冲器，要读取P0.X引脚上的数据，也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效，引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。 D锁存器：构成一个锁存器，通常要用一个时序电路，时序的单元电路在学数字电路时我们已知道，一个触发器可以保存一位的二进制数（即具有保持功能），在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。大家看上图中的D锁存器，D端是数据输入端，CP是控制端（也就是时序控制信号输入端），Q是输出端，Q非是反向输出端。 对于D触发器来讲，当D输入端有一个输入信号，如果这时控制端CP 没有信号（也就是时序脉冲没有到来），这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了，这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。数据传送过来后，当CP时序控制端的时序信号消失了，这时，输出端还会保持着上次输入端D的数据（即把上次的数据锁存起来了）。如果下一个时序控制脉冲信号来了，这时D端的数据才再次传送到Q端，从而改变Q端的状态。多路开关：在51单片机中，当内部的存储器够用（也就是不需要外扩展存储器时，这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器）时，P0 口可以作为通用的输入输出端口（即I/O）使用，对于8031（内部没有ROM）的单片机或者编写的程序超过了单片机内部的存储器容量，需要外扩存储器时，P0口就作为‘地址/数据’总线使用。那么这个多路选80C51单片机内部结构和工作原理
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