51单片机学习笔记

一、基础知识

1.1 名词解释

比特(bit): 即一位二进制数，用小写b表示bit。二进制数字后面用B或b作后缀。
字节(Byte): 由八位二进制数构成，一般用大写B表示。十六进制数后面用H作后缀，或0X、0x作前缀。
PROM(Programmable ROM): 可编程（烧写）只读存储器，内容断电可以维持。内容的存储过程称为固化、烧录、烧写。烧写（一次性）时需要加高电压。
EPROM(Erasable PROM): 可擦除、可编程只读存储器，也需要高电压。存储器顶部有窗口，专用紫外线照射可擦除其内容。
EEPROM( Electrical EPROM，E^2PROM): 电可擦除、可编程只读存储器。5v电压即可反复烧写。
Harvard(哈佛)体系结构: 程序存储器和数据存储器是分开的。
冯`诺依曼体系结构: 程序存储器和数据存储器为一个整体。

编程器：用来将用户编写好的程序写到单片机中的一个设备，是硬件设备。
仿真器：用户可以通过仿真器和配套的计算机软件，对编写好的程序进行调试，也是硬件设备。

1.2 单片机体系结构

8051 cpu: 完成运算和控制功能。
8051 ram: 内部存储器，共有256个字节单元，高128字节被专用寄存器SFR用，低128字节供用户作寄存器用，地址范围是00H~7FH，简称内部 RAM
8051 rom: 内部程序存储器，共有4KB ROM，地址范围是0000H~0FFFH，用于存放程序、原始数据或表格，简称内部ROM
定时/计数器：8051共有2个16位的定时/计数器，供定时或计数结果实现控制功能。
并行I/O口：8051共有4个8位并行的I/O口（P0,P1,P2,P3），以实现数据 的并行输入输出。
串行口：8051单片机有一个全双工的串行口。
中断控制系统：8051共有5个中断源，2外部中断，2定时/计数中断，1串行中断。分为高级和低级两个优先级别。
时钟电路：8051内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需要外接。时钟电路为计算机产生时钟脉冲序列。系统允许频率一般为6MHz~12MHz。
内部数据总线：内部数据总线8位宽。

Vss（20脚）：负电源端，接地，0v基准。
Vcc（40脚）：正电源端，+5v电源。
外接晶振引脚为 XTAL1和XTAL2，XTAL1（19脚）是内部振荡电路反相放大器的输入端，XTAL2（20脚）是...的输出端。
RST/VPD（9脚）当单片机运行时，在此引脚上出现两个机器周期的高电平，将使单片机复位。

P0（39脚~32脚）是一个8位漏极开路型双向并行IO口。
P1（1脚~8脚）是一个带有内部提升电阻的8位双向并行IO口
P2、P3 同P1

P3口的第二功能：
P3.0 RXD：串行输入
P3.1 TXD：串行输出
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：定时器/计数器0外部脉冲输入
P3.5 T1：定时器/计数器1外部脉冲输入
P3.6 WR：外部数据存储器写选信号输出
P3.7 RD：外部数据存储器读选信号输入

振荡周期：振荡周期与振荡频率互为倒数关系。
状态周期：2个振荡周期为1用状态周期。
机器周期：一个机器周期含有6个状态周期。指令执行的最小时间单位。
指令周期：最大的时序定时单位，执行一条命令所需要的全部时间称为指令周期。不同的指令不同。8051通常分为单、双、四周期指令三种。

程序存储器系统保留地址：
0000H~0002H: 复位后初始化引导程序
0003H~000AH: 外部中断0,EX0
000BH~0012H: 定时器0溢出中断,ET0
0013H~001AH: 外部中断1,EX1
001BH~0022H: 定时器1溢出中断,ET1
0023H~002AH: 串行口中断,ES

中断允许寄存器IE各位分布：

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
EA	-	-	ES	ET1	Ex1	ET0	EX0

复位时IE寄存器各位都被清0，即默认状态下所有中断源都被禁止。
中断优先级由IP寄存器控制：

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
-	-	-	PS	PT1	PX1	PT0	PX0

当该位为1时，定义为高优先级，否则为低优先级。
高优先级可以中断低优先级，而同级不可互相中断。
同时收到同一优先级中断时，按以下顺序响应：外部0，定时0，外部1，定时1，串口。

1.3 51单片机中的c语言

名称	长度	值域
位型 bit	1 bit	0,1
字符型 unsigned char, char	1 byte	0-255,-128~127
整型 unsigned int, int	2 bytes	0-65526, -32768~32767
长整型 unsigned long, long	4 bytes	0~4294967295, -2147483648~2147483647
浮点型 float	4 bytes
双精度浮点型 double	8 bytes

数据存储空间关键字

关键字	存储器对应关系
data	直接寻址片内数据存储器（128B）
bdata	片内位寻址存储空间（16B）
idata	间接寻址片内数据存储空间，可以访问RAM全部内容
pdata	分页寻址片外数据存储器（256B)
xdata	片外数据存储器（64KB)
code	代码存储器（64KB）

c51语言支持使用关键字sfr和sfr16来定义51单片机的片内寄存器，
同时支持使用sbit关键字对寄存器或者变量中的位进行定义。

运算符：

+  -  *  /  %  ++  --
&&  ||  !
<  >  >=  <=  ==  !=

位与& 位或| 位异或^ 位取反~ 位左移<< 位右移>>