一文详解51单片机的存储器组织结构
程序存储器：
①用于存放程序(可执行的二进制代码映像文件，包括程序中的数据信息)，还包括初始化代码等固件。
②为只读存储器。注意，这里的“只读”，是指单片机(CPU)在正常工作时对其的访问方式是只读的;而现在大多数单片机的程序存储器(不管是内部还是外部)都采用了FLASH ROM，来取代以前所用的ROM、E2PROM等，可方便地进行在线编程(ISP)。
③标准8051的内部程序存储器大小为4KB(0x0000 ~ 0x0FFF);而具体的51核的兼容单片机的内部ROM大小需要参考其Datasheet，例如P89C51RA2xx的内部程序存储器是8K 的Flash。
④内部、外部存储器统一编址，在软件设计上(指令系统中)没有差别;是否使用外部程序存储器是通过引脚EA在硬件电路上控制的：不使用外部程序存储器时，EA=0(接地);如果扩展了外部程序存储器，则使EA=1，当寻址到内部存储空间以外时，会自动转向外部程序存储器空间(与扩展外部程序存储器有关的还有PSEN和ALE的时序配合，以及P0和P2口用于地址线)。
[注] 一般直接选用内部程序存储器满足代码大小要求的单片机型号，避免扩展外部存储器，造成系统软硬件设计上的复杂和额外开销。
数据存储器：
为RAM。首先必须要强调的是，不管是物理上还是逻辑上，51单片机的内部、外部数据存储器都在不同的地址空间。两者不是一回事，用途也不一样，访问的指令也不同(内部RAM为MOV指令，外部为MOVX)。
1、内部数据存储器(内部RAM)
相当于内存，为程序(进程)中的变量和常量分配存储空间，掉电后内容消失。
标准8051的内部RAM为256B(0x00 ~ 0xFF)：其中可供用户自由使用的是低128B(0x00 ~ 0x7F)区域，高128B中定义了26B的特殊功能寄存器(SFR)，其余没有定义，因而没有意
AUXR：辅助寄存器 字节地址＝8EH，不可位寻址 － - - WDIDLE DISRTO - - DISALE WDIDLE：WTD在空闲模式下的禁止/允许位 当WDIDLE＝0时，WDT在空闲模式下继续计数 当WDIDLE＝1时，WDT在空闲模式下暂停计数 DISRTO：禁止/允许WDT溢出时的复位输出 当DISRTO＝0时，WDT定时器溢出时，在RST引脚输出一个高电平脉冲 当DISRT0＝1时，RST引脚为输入脚 DISALE ：ALE禁止/允许位 当DISALE＝0时，ALE有效，发出恒定频率脉冲 当DISALE＝1时，ALE仅在CPU执行MOVC和MOVX类指令时有效，不访问外寄存器时，ALE不输出脉冲信号 AUXR1：辅助寄存器1字节地址A2，不可位寻 － - - －－ - - DPS DPS：数据指针寄存器选择位 当DPS＝0时，选择数据指针寄存器DPRT0 DPRT1时，选择数据指针寄存器DPS 当＝ PSW：程序状态字 CY——进位标记 AC——半进位标记 F0——用户设定标记 RS1、RS0——4个工作寄存器区的选择位。 VO——溢出标记 P——奇偶校验标记 PCON：电源控制器及波特率选择寄存器 字节地址＝87H，不可位寻址 SMOD - - POF GF1 GF0 PD IDL SMOD——波特率倍增位 GF1、GF0——用户通用标记 PD——掉电方式控制位，PD＝1时进入掉电模式 IDL——空闲方式控制位，IDL=1时进入空闲方式 在AT89S51中PCON.4是电源断电标记位POF，上电是为1 IE：中断允许控制寄存器
EA：中断允许总控制位 当EA=0时，中断总禁止。 当EA=1时，中断总允许后中断的禁止与允许由各中断源的中断允许控制位进行设置。 EX0（ EX1）：外部中断允许控制位 当EX0（ EX1）＝0 禁止外中断 当EX0（ EX1）＝1 允许外中断 ET0（EX1）：定时/计数中断允许控制位 当ET0（ET1）＝0 禁止定时(或计数)中断 当ET0（ET1）＝1 允许定时(或计数)中断 ET2：定时器2中断允许控制位，在AT89S52、AT89C52中 ES：串行中断允许控制位 当ES＝0 禁止串行中断 当ES＝1 允许串行中断 IP：中断优先级控制寄存器 PX0——外部中断0优先级设定位 PT0——定时中断0优先级设定位 PX1——外部中断1优先级设定位 PT1——定时中断1优先级设定位 PS——串口中断优先级设定位 优先级设定位2PT2——定时器SCON：串行口控制寄存器 SM0、SM1：串行口工作方式选择位 SM2：多机通信控制位 REN：允许/禁止串行口接收的控制位 TB8：在方式2和方式3中，是被发送的第9位数据，可根据需要由软件置1或清零，也可以作为奇偶校验位，在方式1中是停止位。
AT89C51单片机的主要工作特性： ·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次； ·内含28字节的RAM； ·具有32根可编程I/O线； ·具有2个16位可编程定时器； ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构； ·具有1个全双工的可编程串行通信接口； ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式； ·具有可编程的3级程序锁定定位； AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能： 1.单片机的中央处理器（CPU）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部分。
（1）运算器 运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。 ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。 累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 （2）控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 （4）外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理： 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。 （1）I/O口线 ·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。 当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉电阻。作为普通输入时，应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。 ·P1口 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时，可用作输入低8位地址。用作输入时，应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。 ·P2 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外扩I/O口时，P2口输出高8位地址。在编程和校验时，P2口接收高字节地址和某些控制信号。 ·P3 8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。 P3口可作为普通I/O口。用作输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。 （2）控制信号线
MCS-51指令详解 说明:为了使MCS-51单片机初学者快速入门，迅速掌握单片机指令含意、操作码、操作数及;对应地址,汇编语言怎样编写等,现按指令操作码按顺序编写,可对照本公司编写的<
L0006: RR A ;累加器A内容右移(先置A为88H) INC A ; 累加器A 内容加1 INC 01H ;直接地址(字节01H)内容加1 INC @R0 ; R0的内容(为地址) 的内容即间接RAM加1 ;(设R0=02H,02H=03H,单步执行后02H=04H) INC @R1 ; R1的内容(为地址) 的内容即间接RAM加1 ;(设R1=02H,02H=03H,单步执行后02H=04H) INC R0 ; R0的内容加1 (设R0为00H,单步执行后查R0内容为多少) INC R1 ; R1的内容加1(设R1为01H,单步执行后查R1内容为多少)
INC R2 ; R2的内容加1 (设R2为02H,单步执行后查R2内容为多少) INC R3 ; R3的内容加1(设R3为03H,单步执行后查R3内容为多少) INC R4 ; R4的内容加1(设R4为04H,单步执行后查R4内容为多少) INC R5 ; R5的内容加1(设R5为05H,单步执行后查R5内容为多少) INC R6 ; R6的内容加1(设R6为06H,单步执行后查R6内容为多少) INC R7 ; R7的内容加1(设R7为07H,单步执行后查R7内容为多少) JBC 20H,L0017; 如果位(如20H,即24H的0位)为1,则转移并清0该位L0017: ACALL S0019 ;绝对调用 S0019: LCALL S001C ;长调用
/*-------------------------------------------------------------------------- REG51.H Header file for generic 80C51 and 80C31 microcontroller. Copyright (c 1988-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc. All rights reserved. --------------------------------------------------------------------------*/ /* BYTE Register */ sfr P0 = 0x80; sfr P1 = 0x90; sfr P2 = 0xA0; sfr P3 = 0xB0; sfr PSW = 0xD0; 程序状态字 sfr ACC = 0xE0; 累加器 sfr B = 0xF0; B寄存器 sfr SP = 0x81; 堆栈指针 sfr DPL = 0x82; 数据指针低八位 sfr DPH = 0x83; 数据指针高八位 sfr PCON = 0x87; 波特率选择寄存器 sfr TCON = 0x88; 定时器/计数器控制寄存器
sfr TMOD = 0x89; 定时器方式选择寄存器 sfr TL0 = 0x8A; 定时器0低八位 sfr TL1 = 0x8B; 定时器1低八位 sfr TH0 = 0x8C; 定时器0高八位 sfr TH1 = 0x8D; 定时器1高八位 sfr IE = 0xA8; 中断允许寄存器 sfr IP = 0xB8; 中断优先级寄存器 sfr SCON = 0x98; 串行控制寄存器 sfr SBUF = 0x99; 串行数据缓冲器 /* BIT Register */ /* PSW */ 程序状态字 sbit CY = 0xD7; 有无进位或者借位 sbit AC = 0xD6; Auxiliary Carry有无低四位向高四位的进位或借位 sbit F0 = 0xD5; 用户管理的标志位,可根据自己的需求设定 sbit RS1 = 0xD4; 这两位用于选择当前工作寄存器区。8051有8个8位寄存器R0~R7,它 们在RAM中的地址可以根据用户需要来确定。 sbit RS0 = 0xD3; RS1 RS0:R0~R7的地址0 0:00H~07H 0 1:08H~0FH 1 0:10H~17H 1 1:18H~1FH
51单片机入门学习笔记 有一段时间不碰单片机了，现在重新整理。一是回忆知识，重新拾起来。二是给想入门单片机的朋友一点参考。一部分资料源于网络。 一、51单片机简介 目前学习板上常用的是STC89C52单片机。封装是DIP40。
主要参数 1. 增强型8051单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051。 2. 工作电压：5.5V～ 3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机） 3.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz 4. 用户应用程序空间为8K字节 5. 片上集成512 字节RAM 6. 通用I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉，P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。 7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片 8. 具有EEPROM 功能 9. 共3 个16 位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2 10.外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 11. 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART 12. 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级） 二、I/O介绍 P0内部不带上拉电阻，其余三组带内部上拉电阻。P0是双向8位三态I/O口。由于内部没有上拉电阻。所以默认是高阻态（指的是电路的一种输出状态，既不是高电平也不是低电平，如果高阻态再输入下一级电路的话，对下级电路无任何影响，和没接一样，如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平，随它后面接的东西定。电路分析时高阻态可做开路理解），所以使用时外部必须接上拉电阻。 三、寄存器 存器51单片机共有21个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为52系列所增加的特殊功能寄存器)： MCS－51单片机的特殊功能寄存器 符号地址功能介绍
单片机的存储组织和结构认识 一．51单片机为例 1、一个8位的微处理器CPU。 2、片内数据存储器(RAM128B/256B）:用以存放可以读 /写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示 的数据等。 3、片内4kB程序存储器Flash ROM（4KB）:用以存放 程序、一些原始数据和表格。 4、四个8位并行I/O（输入/输出）接口P0~P3:每个口 可以用作输入，也可以用作输出。 5、两个或三个定时/计数器: 每个定时/计数器都可以 设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可 以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制 6、一个全双工UART的串行I/O口:可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信。 7、片内振荡器和时钟产生电路:但需外接晶振和电容。 8、五个中断源的中断控制系统。 9、具有节电工作方式：休闲方式及掉电方式。 二、结构：由中央处理单元（CPU）、存储器（ROM及RAM）和I/O接口组成。89C51单片机内部结构如图所示： 下面介绍的是mcs-51 MCS-51单片机存储器的配置特点 ①内部集成了4K的程序存储器ROM； ②内部具有256B的数据存储器RAM； ③可以外接64K的程序存储器ROM和数据 存储器RAM。 三、从物理结构的角度讲 51单片机的存储系统可以分为四个存储空间：既片内 ROM，RAM和片外ROM、RAM。 从逻辑上讲（既编程的角度），51单片机的存储系统实际 上分为三个存储空间。 1. 片内数据存储器RAM； 2. 片外数据存储器RAM； 3. 片内或外的程序存储器ROM（由EA电平决定）。 物理结构： 1.程序存储器ROM用于存放程序、常数或表格。 2.在51单片机中，由引脚/EA 上的电平选择内、外 ROM：EA=1时,CPU执行片内的4KROM中的程序; EA=0 时，CPU选择片外ROM中的程序。 3.无论是使用片内还是使用片外ROM，程序的起始地 址都是从ROM的0000H单元开始。 4.尽管系统可以同时具备片内ROM和外部ROM，但是 在一般正常使用情况下，通过/EA的设定来选择其一 （或者使用内部ROM，或者使用外部ROM）。 5.如果EA=1（执行片内程序存储器中程序时):如果程序
51单片机各引脚及端口详解 51单片机引脚功能： MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图： l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的39~32号端子）。 l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的1~8号端子）。 l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的21~28号端子）。 l P3.0~P3.7 P2口8位双向口线（在引脚的10~17号端子）。 这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。 P0口有三个功能： 1、外部扩展存储器时,当做数据总线（如图1中的D0~D7为数据总线接口） 2、外部扩展存储器时,当作地址总线（如图1中的A0~A7为地址总线接口）
3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用：其部有上拉电阻。 P2口有两个功能： 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其部有上拉电阻; P3口有两个功能： 除了作为I/O使用外（其部有上拉电阻）,还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。 有部EPROM的单片机芯片（例如8751）,为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的, 即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG） 编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp） 接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢？这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方 式由第9脚（即RST/VPD）引入,以保护部RAM中的信息不会丢失。 在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢？他起什么作用呢？都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输 入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。 ALE 地址锁存控制信号：在系统扩展时,ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。参见图2（8051扩展2KB EEPROM电路,在图中ALE与4LS373锁存器的G相连接,当CPU对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址, 即P0口输出。 由于ALE是以晶振六分之一的固定频率输出的正脉冲,当系统中未使用外部存储器时,ALE 脚也会有六分之一的固定频率输出,因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
51单片机寄存器功能一览表 21个特殊功能寄存器（52系列是26个）不连续地分布在128个字节的SFR存储空间中，地址空间为80H-FFH，在这片SFR空间中，包含有128个位地址空间，地址也是80H-FFH，但只有83个有效位地址，可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作（这里介绍一个技巧：其地址能被8整除的都可以位寻址）。 在51单片机部有一个CPU用来运算、控制，有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2、P3，有ROM，用来存放程序，有RAM，用来存放中间结果，此外还有定时/计数器，串行I/O 口，中断系统，以及一个部的时钟电路。在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的，被称之为特殊功能寄存器（SFR）。这样的特殊功能寄存器51单片机共有21个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为52系列所增加的特殊功能寄存器）：
分别说明如下： 1、ACC---是累加器，通常用A表示 这是个什么东西，可不能从名字上理解，它是一个寄存器，而不是一个做加法的东西，为什么给它这么一个名字呢？或许是因为在运算器做运算时其中一个数一定是在ACC中的缘故吧。它的名字特殊，身份也特殊，稍后在中篇中我们将学到指令，可以发现，所有的运算类指令都离不开它。自身带有全零标志Z，若A＝0则Z＝1；若A≠0则z＝0。该标志常用作程序分枝转移的判断条件。 2、B--一个寄存器 在做乘、除法时放乘数或除数，不做乘除法时，随你怎么用。 3、PSW-----程序状态字。 这是一个很重要的东西，里面放了CPU工作时的很多状态，借此，我们可以了解CPU 的当前状态，并作出相应的处理。它的各位功能请看下表： 下面我们逐一介绍各位的用途 CY：进位标志。
适合初学好东西一起分享 中断使能寄存器IE 中断总开关EA=1；启动有中断EA=0；关闭所有中断 保留 TF2中断开关ET2=1；启动ET2=0；关 闭（8052） 串行口中断开关ES=1启动串口ES=0 关闭串口 TF1中断开关ET1=1；启动ET1=0；关闭 INT1中断开关EX1=1； 启动EX1=0；关闭 TF0中断开关ET0=1；启动ET0=0；关闭 INT0中断开关EX0=1； 启动EX0=0；关闭 中断优先级寄存器IP EA — ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 IE 寄存器 IP.7 IP .6 IP .5 IP .4 IP .3 IP .2 IP .1 IP .0 IP 寄存器 — — PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 保留 保留 TF2中断先级 PT2=1；TF2为高优先级（8052） 串行口中断优先级PS1=1；为高优先级 TF1中断先级PT1=1；TF1为高优先级 INT1中断优先级PX1=1；为最高优先 级 TF0中断先级PT0=1；TF1为高优先级 INT0中断优先级PX0=1；为最高优先 级 定时器/计数器控制寄存器TCON Timer1中断标志CPU 设置 Timer1启 动开关TR1=1；启动Timer1 TR1=0；关闭Timer1 Timer0中断标志CPU 设置 Timer0启动开关TR0=1；启动Timer1 TR0=0；关闭Timer0 INT1中断标志CPU 设置 INT1信号种类IT1=1；负边沿触发IT1=0；低电平触发 INT0中断标志CPU 设置 INT0信号种类IT0=1；负边沿触发IT0=0；低电平触发 定时器/计数器功能 外部中断功能 定时器/计数器方式寄存器TMOD
51单片机教程：单片机逻辑与或异或指令详解 ANL A,Rn ;A 与Rn 中的值按位’与’，结果送入A 中 ANL A,direct;A 与direct 中的值按位’与’，结果送入A 中 ANL A,@Ri;A 与间址寻址单元@Ri 中的值按位’与’，结果送入A 中 ANL A,#data;A 与立即数data 按位’与’，结果送入A 中 ANL direct,A;direct 中值与A 中的值按位’与’，结果送入direct 中 ANL direct,#data;direct 中的值与立即数data 按位’与’，结果送入direct 中。这几条指令的关键是知道什么是逻辑与。这里的逻辑与是指按位与 例：71H 和56H 相与则将两数写成二进制形式： （71H）01110001 （56H）00100110 结果00100000 即20H，从上面的式子可以看出，两个参与运算的值只要其中有一个位上是0，则这位的结果就是0，两个同是1，结果才是1。 理解了逻辑与的运算规则，结果自然就出来了。看每条指令后面的注释 下面再举一些例子来看。 MOV A，#45H;(A)=45H MOV R1，#25H;(R1)=25H MOV 25H，#79H;(25H)=79H ANL A，@R1;45H 与79H 按位与，结果送入A 中为41H （A）=41H ANL 25H,#15H;25H 中的值（79H）与15H 相与结果为（25H）=11H）ANL 25H,A;25H 中的值（11H）与A 中的值（41H)相与，结果为(25H)=11H 在知道了逻辑与指令的功能后，逻辑或和逻辑异或的功能就很简单了。逻辑或是按位或，即有1 为1，全0 为0。例：
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0000H 单元开始执行程序，如果程序不是从0000H单元开始，则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，让CPU直接去执行用户指定的程序。 另一组特殊单元是0003H—002AH，这40个单元各有用途，它们被均匀地分为五段，它们的定义如下： 0003H—000AH 外部中断0中断地址区。 000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。
51单片机的P0口工作原理详细讲解 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(部没有ROM)的单片机或者编写的程序超过了单片机部的存储器容量，需要外扩存储器时，P0口就作为‘地址/数据’总线使用。那么这个多路选择开关就是用于选择是做为普通I/O口使用还是作为‘数据/地址’总线使用的选择开关了。大家看上图，当多路开关与下面接通时，P0口是作为普通的I/O口使用的，当多路开关是与上面接通时，P0口是作为‘地址/数据’总线使用的。输出驱动部份：从上图中我们已看出，P0口的输出是由两个MOS管组成的推拉式结构，也就是说，这两个MOS管一次只能导通一个，当V1导通时，V2就截止，当V2导通时，V1截止。 前面我们已将P0口的各单元部件进行了一个详细的讲解，下面我们就来研究一下P0口做为I/O口及地址/数据总线使用时的具体工作过程。1、作为I/O端口使用时的工作原理P0口作为I/O端口使用时，多路开关的控制信号为0(低电平)，看上图中的线线部份，多路开关的控制信号同时与与门的一个输入端是相接的，我们知道与门的逻辑特点是“全1出1，
51单片机IO口应用详解 MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照单片机引脚图： 这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。 P0口有三个功能： 1、外部扩展存储器时,当做数据总线（如图1中的D0~D7为数据总线接口） 2、外部扩展存储器时,当作地址总线（如图1中的A0~A7为地址总线接口） 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能： 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻; P3口有两个功能： 除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻）,还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。 有内部EPROM的单片机芯片（例如8751）,为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的, 即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG） 编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp） 在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢？他起什么作用呢？都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。 ALE 地址锁存控制信号：在系统扩展时,ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起
21个特殊功能寄存器（52系列是26个）不连续地分布在128个字节的SFR存储空间中，地址空间为80H-FFH，在这片SFR空间中，包含有128个位地址空间，地址也是80H-FFH，但只有83 个有效位地址，可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作（这里介绍一个技巧：其地址能被8整除的都可以位寻址）。 在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制，有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2、P3，有ROM，用来存放程序，有RAM，用来存放中间结果，此外还有定时/计数器，串行I/O口，中断系统，以及一个内部的时钟电路。在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的，被称之为特殊功能寄存器（SFR）。这样的特殊功能寄存器51单片机共有21个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为52系列所增加的特殊功能寄存器）：
分别说明如下： 1、ACC---是累加器，通常用A表示 这是个什么东西，可不能从名字上理解，它是一个寄存器，而不是一个做加法的东西，为什么给它这么一个名字呢？或许是因为在运算器做运算时其中一个数一定是在ACC中的缘故吧。它的名字特殊，身份也特殊，稍后在中篇中我们将学到指令，可以发现，所有的运算类指令都离不开它。自身带有全零标志Z，若A＝0则Z＝1；若A≠0则z＝0。该标志常用作程序分枝转移的判断条件。 2、B--一个寄存器 在做乘、除法时放乘数或除数，不做乘除法时，随你怎么用。 3、PSW-----程序状态字。 这是一个很重要的东西，里面放了CPU工作时的很多状态，借此，我们可以了解CPU的当前状态，并作出相应的处理。它的各位功能请看下表： 下面我们逐一介绍各位的用途CY：进位标志。，如果做加法的话，两数位运算器只能表示到0-255中的运算器是一种8位的运算器，我们知道，88051，这样最高位就会丢失，造成运算的错误，怎么办？最高位就进到这里来。这样就没事了。有相加可能会超过2550 CY＝＝1；无进、借位，进、借位，CY ）78H+97H（01111000+10010111例： 。(高半字节与低半字节间的进、借位)AC：辅助进、借位）（01010111+0011101057H+3AH例：：用户标志位F0 由用户（编程人员）决定什么时候用，什么时候不用。 ：工作寄存器组选择位、RS0RS1现场保两位的状态，就能任选一个工作寄存器区。这个特点提高了MCS-51中的RS1、RS0通过修改PSW不需的工作效率和响应中断的速度是很有利的。若在一个实际的应用系统中，护和现场恢复的速度。对于提高CPU 要四组工作寄存器，那么这个区域中多余单元可以作为一般的数据缓冲器使用。 0V：溢出标志位0。什么是溢出我们后面的章节会讲到。运算结果按补码运算理解。有溢出，OV=1；无溢出，OV＝ ：奇偶校验位P。运算结果有，否则为0P=1ALU它用来表示运算结果中二进制数位“1”的个
中断使能寄存器 通过设置中断使能寄存器IE 的EA位使能所有中断每个中断源都有单独的使能位可通过软件设置IE 中相应的使能位在任何时候使能或禁能中断中断使能寄存器IE 的各位如下所示 中断使能寄存器IE可位寻址 位地址0AFH0AEH0ADH0ACH0ABH0AAH0A9H0A8H 位符号EA/ET2ES ET1EX1ET0EX0 EA 使能标志位置位则所有中断使能复位则禁止所有中断保留 ET2 定时器2 中断使能 ES 串行通信中断使能 ET1 定时器1 中断使能 EX1 外部中断1 使能 ET0 定时器0 中断使能 EX0 外部中断0使能 8051 支持两个中断优先级有标准的中断机制，低优先级的中断只能被高优先级的中断所中断，而高优先级的中断不能被中断。 中断优先级寄存器 每个中断源都可通过设置中断优先级寄存器IP来单独设置中断优先级如果每个中断源的相应位被置位则该中断源的优先级为高,如果相应的位被复位, 则该中断源的优先级为低, 如果你觉得两个中断源不够用,别急以后我会教你如何增加中断优先级表A-5 示出了IP 寄存器的各位此寄存器可位寻址 IP寄存器可位寻址 位地址0BFH0BEH0BDH0BCH0BBH0BAH0B9H0B8H
位符号//PT2 PS PT1PX1PT0PX0 PT2 定时器2中断优先级 PS 串行通信中断优先级 PT1 定时器1中断优先级 PX1 外部中断1 优先级 PT0 定时器0中断优先级 PX0 外部中断0 优先级 电源控制PCON 8051的CHMOS 版本可通过软件设置两种节电方式空闲模式和低功耗模式设置电源控制寄存器PCON 的相应位来进入节电方式置位IDLE 进入空闲模式空闲模式将停止程序执行RAM 中的数据仍然保持晶振继续工作但与CPU 断开定时器和串行口续工作, 发生中断将退出中断模式执行完中断程序后将从程序停止的地方继续指令的执行通过置位PDWN 位来进入低功耗模式低功耗模式中晶振将停止工作因此定时器和 串行口都将停止工作至少有两伏的电压加在芯片上因此RAM 中的数据仍将保存退 出低功耗模式只有两种方式上电或复位 SMOD 位可控制串行通信的波特率将使由定时器1 的溢出率或晶振频率产生的波特率 翻倍置位SMOD 可使工作于方式1 2 3 定时器产生的波特率翻倍当使用定时器2 产生波特率时SMOD将不影响波特率 电源控制寄存器PCON不可位寻址 编号中断源中断向量 SMOD 串行口通信波特率控制位置位使波特率翻倍
51单片机汇编语言教程：第13课-单片机逻辑与或异或指令详解
结果11111001 而所有的或指令，就是将与指仿中的ANL换成ORL，而异或指令则是将ANL换成XRL。即或指令： ORL A,Rn;A和Rn中的值按位'或'，结果送入A中 ORL A,direct;A和与间址寻址单元@Ri中的值按位'或'，结果送入A中 ORL A,#data;A和立direct中的值按位'或'，结果送入A中 ORL A,@Ri;A和即数data按位'或'，结果送入A中 ORL direct,A;direct中值和A中的值按位'或'，结果送入direct中 ORL direct,#data;direct中的值和立即数data按位'或'，结果送入direct中。 异或指令： XRL A,Rn;A和Rn中的值按位'异或'，结果送入A中 XRL A,direct;A和direct中的值按位'异或'，结果送入A中 XRL A,@Ri;A和间址寻址单元@Ri中的值按位'异或'，结果送入A中 XRL A,#data;A和立即数data按位'异或'，结果送入A中 XRL direct,A;direct中值和A中的值按位'异或'，结果送入direct中 XRL direct,#data;direct中的值和立即数data按位'异或'，结果送入direct中。 练习： MOV A，#24H MOV R0，#37H ORL A，R0 XRL A，#29H MOV35H，#10H ORL35H，#29H MOV R0，#35H ANL A，@R0 四、控制转移类指令 无条件转移类指令 短转移类指令 AJMP addr11 长转移类指令
【51单片机寄存器功能一览表】 21个特殊功能寄存器（52系列是26个）不连续地分布在128个字节的SFR存储空间中，地址空间为80H-FFH，在这片SFR空间中，包含有128个位地址空间，地址也是80H-FFH，但只有83个有效位地址，可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作（这里介绍一个技巧：其地址能被8整除的都可以位寻址）。 在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制，有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2、P3，有ROM，用来存放程序，有RAM，用来存放中间结果，此外还有定时/计数器，串行I/O口，中断系统，以及一个内部的时钟电路。在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的，被称之为特殊功能寄存器（SFR）。这样的特殊功能寄存器51单片机共有21个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为52系列所增加的特殊功能寄存器）： MCS－51单片机的特殊功能寄存器
PSW-----程序状态字
它用来表示ALU运算结果中二进制数位“1”的个数的奇偶性。若为奇数，则P=1，否则为0。运算结果有奇数个1，P＝1；运算结果有偶数个1，P＝0。 例：某运算结果是78H（01111000），显然1的个数为偶数，所以P=0。 4、DPTR（DPH、DPL）--------数据指针 可以用它来访问外部数据存储器中的任一单元，如果不用，也可以作为通用寄存器来用，由我们自已决定如何使用。分成DPL(低8位)和DPH(高8位)两个寄存器。用来存放16位地址值，以便用间接寻址或变址寻址的方式对片外数据RAM或程序存储器作64K字节范围内的数据操作。 5、P0、P1、P2、P3--------输入输出口（I/O）寄存器 这个我们已经知道，是四个并行输入/输出口（I/O）的寄存器。它里面的内容对应着管脚的输出。6、IE-----中断充许寄存器 7、IP-----中断优先级控制寄存器
51汇编伪指令 伪指令是对汇编起某种控制作用的特殊命令，其格式与通常的操作指令一样，并可加在汇编程序的任何地方，但它们并不产生机器指令。许多伪指令要求带参数，这在定义伪指令时由“表达式”域指出，任何数值与表达式匀可以作为参数。不同汇编程序允许的伪指令并不相同，以下所述的伪指令仅适用于ＭＡＳＭ５１系统，但一些基本的伪指令在大部份汇编程序中都能使用，当使用其它的汇编程序版本时，只要注意一下它们之间的区别就可以了。 ＭＡＳＭ５１中可用的伪指令有： ORG 设置程序起始地址 END 标志源代码结束 EQU 定义常数 SET 定义整型数 DATA 给字节类型符号定值 BYTE 给字节类型符号定值 WROD 给字类型符号定值 BIT 给位地址取名 ALTNAME 用自定义名取代保留字 DB 给一块连续的存储区装载字节型数据 DW 给一块连续的存储区装载字型数据 DS 预留一个连续的存储区或装入指定字节。 INCLUDE 将一个源文件插入程序中 TITLE 列表文件中加入标题行
NOLIST 汇编时不产生列表文件 NOCODE 条件汇编时，条件为假的不产生清单 一、ORG 伪指令ORG用于为在它之后的程序设置地址值，它有一个参数，其格式为： ORG 表达式 表达式可以是一个具体的数值，也可以包含变量名，如果包含变量名，则必须保证，当第一次遇到这条伪指令时，其中的变量必须已有定义（已有具体的数值），否则，无定义的值将由0替换，这将会造成错误。在列表文件中，由ORG定义的指令地址会被打印出来。 ORG指令有什么用途呢？指令被翻译成机器码后，将被存入系统的ＲＯＭ中，一般情况下，机器码总是一个接一个地放在存储器中，但有一些代码，其位置有特殊要求，典型的是五个中断入口，它们必须被放在0003H,000BH,0013H,001BH和0023H的位置，否则就会出错，如果我们编程时不作特殊处理，让机器代码一个接一个地生成，不能保证这些代码正好处于这些规定的位置，执行就会出错，这时就要用到ORG伪指令了。看如下例子： 例： INT_0 EQU 1000H TIME_0 EQU 1010H INT_1 EQU 1020H TIME_1 EQU 1030H SERIAL EQU 1040H