单片机总结系列1由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“单片机重点总结”。
单片机，通过片内总线连接而成:中央处理器（CPU由运算器、控制器和若干特殊功能寄存器组成）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行输入/输出口（P0口-P3口）、串行口、定时/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。主要部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机称为单片机。三总线结构：⑴ 地址总线AB，16位，P2口提供高8位地址，P0口经地址锁存器提供低8位。片外存储器可寻址范围达64KB（即=65536个字节）。⑵ 数据总线DB，D0-D7共8位，由P0口提供，分时输送低8位地址（通过地址锁存器锁存）和8位数据信息。⑶ 控制总线CB。时钟电路与时序：单片机芯片内部有一个高增益反向放大器，其输入引脚为XTAL1，输出引脚为XTAL2，芯片外部通过这两个引脚接晶体振荡器CYS和微调电容器C1、C2形成反馈电路（通常取值在20～30pF），构成稳定的自激振荡器，振荡频率范围通常是1.2MHz～12MHz。振荡脉冲经分频后再为系统所用。时序单位共4个：节拍、状态、机器周期和指令周期。CPU执行一条指令的时间称为指令周期。一般由若干个机器周期组成。机器周期=6状态=12晶振周期（拍节）。单片机的存储器单片机分为程序存储器（用于存放编好的程序、表格和常数。内部有4K ROM，片外最多可扩展64K ROM，两者统一编址。）和数据存储器（内部有128B RAM；片外最多可扩展64 K RAM。内、外RAM地址有重叠，可通过不同的指令来区分：“MOV”是对内部RAM进行读写的操作指令；“MOVX”是对外部RAM进行读写的操作指令），在物理空间上是相互独立哈佛结构。物理结构上可以分为片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。片内数据存储器工作寄存器区、可位寻址区、通用RAM区、特殊功能寄存器区。工作方式程序执行方式、掉电保护方式、低功耗方式（空闲方式、掉电方式）最小系统对于内部带有程序存储器的51单片机，若上电工作时所需要的电源、复位电路和晶体振荡电路齐全，即可构成完整的单片机最小系统。致单片机不工作的原因EA没有接高电平、晶振电容使用不当、晶振不起振ALE控制信号端无信、复位电路设计不当。【并行输入/输出口有4个8位的双向并行输入/输出（I/O）端口，P0口、P1口、P2口和P3口。P0口是一个双功能的8位并行I/O口（地址/数据分时复用口和通用I/O口），字节地址为80H，位地址为80H～87H。可作输入/输出端口使用，又可作地址/数据总线分时传输低8位地址和8位数据。P1口是单一功能的并行I/O口，字节地址为90H，位地址为90H～97H。它只用作通用的数据输入/输出口。P2口是一个双功能的8位并行I/O口，字节地址为80H，位地址为A0H～A7H。可作通用的输入/输出口用，又可用作高8位地址总线。P3口是一个双功能的8位并行I/O口，字节地址为B0H，位地址为B0H～B7H，它的第一功能是通用输入/输出口，作第二功能用时，各引脚定义如下：读引脚和读锁存器的区别读引脚：由传送指令(MOV)实现；读锁存器：读锁存器是先从锁存器中读取数据，进行处理后，将处理后的数据重新写入锁存器中，这类指令成为“读-修改-写”指令。“读锁存器”可以避免因引脚外部电路的原因而使引脚的状态发生改变造成误读。】【中断系统功能实现中断与返回、能实现优先权排队、高级中断能中断低级中断。优点分时操作、实时处理、故障处理。5个中断源（优先级高→低）外部中断0（IE0，0003H）、定时/计数器中断0（TF0，000BH）、外部中断1（IE1，0013H）、定时/计数器中断1（TF1，001BH）、串行口发送/接收中断（TI/RI，002BH）CPU中断响应的条件中断源有中断请求，此中断的中断允许位为1，CPU开总中断。中断响应过程将相应的优先级状态触发器臵1（以阻断后来的同级或低级的中断请求）；执行一条硬件LCALL指令，即把程序计数器PC的内容压入堆栈保存，再将相应的中断服务程序的入口地址送入PC；执行中断服务程序。外部中断请求有2种触发方式：电平触发和边沿脉冲触发。】【定时/计数器的工作原理T0和T1的实质是加1计数器，即每输入一个脉冲，计数器加1，当加到计数器全为1时，再输入一个脉冲，就使计数器归零，且计数器的溢出使TCON中的标志位TF0或TF1臵1，向CPU发出中断请求。只是输入的计数脉冲来源不同，把它们分成定时与计数两种功能。当为定时工作方式时，计数器对内部机器周期计数，每过一个机器周期，计数器增1，直至计满溢出。定时器的定时时间与系统的振荡频率紧密相关，因MCS-51单片机的一个机器周期由12个振荡脉冲组成，如果单片机系统采用12 MHz晶振，则计数周期为1us，这是最短的定时周期。当为计数工作方式时，计数器对来自输入引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）的外部信号计数，若前一个机器周期采样值为1，下一个机器周期采样值为0，则计数器加1。所以检测一个从1到0的跳变需要两个机器周期，即外部输入信号的周期应大于或等于两个机器周期，也就是说外部输入信号的频率必须小于晶振频率的1/24，若频率超过晶振频率的1/24，则无法准确计数脉冲个数。虽然对外部输入信号的占空比无特殊要求，但是为了确保输入信号电平在变化之前至少被采样一次，要求电平保持时间至少是一个完整的机器周期。由定时器0、定时器
1、定时器方式寄存器TMOD（只能进行字节操作，不能位寻址）和定时器控制寄存器TCON组成（既能进行字节操作，又能位寻址）。定时器0，定时器1是16位加法计数器，分别由两个8位专用寄存器组成；定时器0由TH0和TL0组成，定时器1由TH1和TL1组成。（一般当T1作为串行通信接口的波特率发生器时T0才工作在方式3，此时TL0可作为8位的定时/计数器；而TH0只能作为8位定时器。）GATE—门控位。GATE=0，只要用软件使TR0（或TR1）臵1就可以启动定时器，而不管INT0（或INT1）的电平是高还是低。GATE=1，只有INT0（或INT1）引脚为高电平且由软件使TR0（或TR1）臵1时，才能启动定时器工作。定时/计数器的初始化1确定工作方式——对TMOD赋值。2预臵定时或计数的初值——直接将初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。3根据需要开启定时/计数器中断——直接对IE寄存器赋值。4启动定时/计数器工作——将TR0或TR1臵“1”初值X = M-计数值，计数值与定时器的工作方式有关。若是定时工作模式，计数脉冲由内部供给，对机器周期进行计数，因此计数脉冲频率为ｆ＝fosc／１２，计数周期T=1/f=12/fosc，若定时时间为t，则定时工作方式的计数初值：X= M-计数值=2n-t/T=2n-t ∙ fosc/12（例如主频为6MHZ，要求产生1ms的定时，试计算计数初值X。若设臵定时器工作于工作方式1，定时1ms，则计数初值X=216-（6MHZ×1ms)/12=65536-500=65036=FE0CH为定时方式1,在臵TR0=1以后,定时立即开始,但在定时时间到后,还必须用软件再次装入初值、重新启动才能开始新的定时。T1为计数方式2,在臵TR1=1以后,以计数开始,在计数次数到以后,自动装入初值并重新计数,因此软件设计不必再考虑装入初值。）】【通信方式 并行（多个数据各位同时传送，速度快效率高，但占用的数据线较多，成本高，仅适用于短距离）和串行（每个数据是一位一位按顺序传送，数据传送的速度有限制，但成本低，一根数据线就可以传送）。串行通讯分类 异步通信方式是按字符传送的，字符的前面有一个起始位（0），后面有一个停止位（1），这是一种起止式的通讯方式，字符之间没有固定的间隔长度，有点事数据传送的可靠性较高、能及时发现错误，缺点是通信效率较低。同步通信方式按数据块传送的,把传送的字符按顺序连接起来，组成数据块，在数据块前面加上特殊的同步字符，作为数据块的起止符号，在数据块后面加上校验字符，用于校验通信中的错误。同步通信中字符之间是没有间隔的，通讯效率比较高。串行通讯传输方式单工，半双工，全双工。串行口的结构 串行接口控制电路、发送电路（发送缓冲器SBUF，发送控制电路）、接收电路（接受缓冲器SBUF，接收控制电路）。特殊功能寄存器SCON存放串行口的控制和状态信息，串行口用定时器T1作为波特率发生器（发送接受时钟），电源控制寄存器PCON的最高位SMOD为串行口波特率的倍率控制位，中断允许控制寄存器IE控制串行通信中断是否允许。数据缓冲器SBUF 两个数据缓冲器在物理上是相互独立的，逻辑上却占用一个字节地址（99H）。发送时，就是CPU写入SBUF；接受时，就是CPU读取SBUF的过程。可以同时发送和接收数据，对于发送缓冲器，由于发送时CPU是主动的，不会产生重叠错误。波特率的计算方式0、方式2是固定的。方式1，方式3可变。波特率 = 2SMOD / 32 ×（T1的溢出率）；T1溢出率 = 单位时间内溢出次数 = 1 /（T1的定时时间）；而T1的定时时间t就是T1溢出一次所用的时间。此情况下，一般设T1工作在模式2（8位自动重装初值）。N = 256－ t / T，t =（256－N）T =（256－N）×12 / fosc，所以，T1溢出率 = 1/t = fosc / 12（256－N），故，波特率 = 2SMOD / 32 × fosc / 12（256－N）。
若已知波特率，则可求出T1的计数初值： y = 256－2SMOD×fosc /（波特率×32×12）串行口初始化确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）；计算T1的初值，装载TH1、TL1；启动T1（编程TCON中的TR1位）；确定串行口控制（编程SCON寄存器）。串行口在中断方式工作时，还要进行中断设臵（编程IE、IP寄存器）。方式01、同步8位数据，波特率为F0SC/12；
2、低位在前，高位在后；
3、TI，再发送数据，软件清0，CLRTI；
4、RI，再接收数据，软件清0，CLRRI；
5、同步通信，无起始位和停止位。方式11、一帧为10位信息，1位起始(0)，8位数据，1位停止(1)；
2、波特率可变；
3、异步通信；
4、接收时，RB8里是停止位，数据位在SBUF（SM2=0）方式2,3是异步11位（以方式2接收数据时，REN必须臵1）RS-232C采用负逻辑电平，规定DC（-3~-5）为逻辑1，规定DC（+3~+5）为逻辑0，通常RS-232C的信号传输最大距离为30m，最高传输速率为20kbit/s
如果按键较多，则常用软件方法去抖动。为了保证CPU对键的一次闭合仅作一次键输入处理，必须去除抖动影响。即检测出键闭合后执行一个延时程序产生5ms～10ms的延时，等前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后，也要给5ms~10ms的延时，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序，从而去除了抖动影响。
