单片机学习知识点全攻略(一)
但是,如果单片机内部的开关是闭合的,那么不管外部的开关是开还是闭,单片机接受到的数据都是0。可见,要让这一端口作为输入使用,要先做一个‘准备工作’,就是先让内部的开关断开,也就是让端口输出‘1’才行。正因为要先做这么一个准备工作,所以我们称之为"准双向I/O口"。
以上是P1口的一位的结构,P1口其它各位的结构与之相同,而其它三个口:P0、P2、P3则除入作为输入输出口之外还有其它用途,所以结构要稍复杂一些,但其用于输入、输出的结构是相同的。看图()。对我们来说,这些附加的功能不必由我们来控制,所以我们就不去关心它了。
7:单片机的特殊功能寄存器
通过前面的学习,我们已知单片机的内部有ROM、有RAM、有并行I/O口,那么,除了这些东西之外,单片机内部究竟还有些什么,这些个零碎的东西怎么连在一起的,让我们来对单片机内部的寄存器作一个完整的功能分析吧!
下图中我们能看出,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。在一个51单片机的内部包含了这么多的东西。
《单片机内部结构图》
对上面的图进行进一步的分析,我们已知,对并行I/O口的读写只要将数据送入到对应I/O口的锁存器就能了,那么对于定时/计数器,串行I/O口等怎么用呢?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)。事实上,我们已接触过P1这个特殊功能寄存器了,还有哪些呢?
看下表1
表1
《特殊功能寄存器地址映象表(一)》
《特殊功能寄存器地址映象表(二)》
《特殊功能寄存器地址映象表(三)》
下面,我们介绍一下几个常用的SFR,看图2。
ACC:累加器,常常用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,稍后我们将学到指令,能发现,所有的运算类指令都离不开它。
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,我们能了解CPU的当前状态,并作出对应的处理。它的各位功能请看表2
表2
PSW也称为标志寄存器,了解这个对于了解单片机原理非常的重要,存放各有关标志。其结构和定义如下:
下面我们逐一介绍sfr各位的用途
(1)CY:进位标志。用于表示Acc.7有否向更高位进位。8051中的运算器是一种8位的运算器,我们知道,8位运算器只能表示到0-255,如果做加法的话,两数相加可能会超过255,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。
例:78H+97H(01111000+10010111)
(2)AC:辅助进位标志也叫半进位标志。 用于表示Acc.3有否向Acc.4进位
例:57H+3AH(01010111+00111010)
(3)F0:用户标志位,由我们(编程人员)决定什么时候用,什么时候不用。
(4)RS1、RS0:工作寄存器组选择位。这个我们已知了。
RS1、RS0 = 00 —— 0区(00H~07H)
RS1、RS0 = 01 —— 1区(08H~0FH)
RS1、RS0 = 10 —— 2区(10H~17H)
RS1、RS0 = 11 —— 3区(18H~1FH)
(5)0V:溢出标志位。 表示Acc在有符号数算术运算中的溢出,什么是溢出我们稍后再谈吧。
(6)P:奇偶校验位: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,不然为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,能用它来访问外部数据存储器中的任一单元,如果不用,也能作为通用寄存器来用,由我们自已决定如何使用。16位,由两个8位寄存器DPH、DPL组成。主要用于存放一个16位地址,作为访问外部存储器(外RAM和ROM)的地址指针。
5、P0、P1、P2、P3:这个我们已经知道,是四个并行输入/输出口的寄存器。它里面的内容对应着管脚的输出。
6、SP:堆栈指针。(专用于指出堆栈顶部数据的地址。)
堆栈介绍:日常生活中,我们都注意到过这样的现象,家里洗的碗,一只一只摞起来,最晚放上去的放在最上面,而最早放上去的则
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