单片机原理简述单片机原理简述随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时/数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机。一、单片机的特点：1、具有优异的性能价格比2、集成度高、体积小、可靠性高3、控制功能强4、低电压、低功耗二、单片机的应用：1、在智能仪器仪表中的应用：在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。2、在机电一体化中的应用：机电一体化产品是指集机械、微电子技术、计算机技术于一本，具有智能化特征的电子产品。3、在实时过程控制中的应用：用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。4、在人类生活中的应用：目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。5、在其它方面的应用：单片机除以上各方面的应用，它还广泛应用于办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信、计算机外部设备、模糊控制等各领域中。三、单片机的.基本组成：它由CPU、存储器（包括RAM和ROM）、I/O接口、定时/计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。输入/输出引脚P0、P1、P2、P3的功能：P0.0~P0。7：P0口是一个8位漏极开路型双向I/O端口。在访问片外存储器时，它分时作低8位地址和8位双向数据总线用。在EPROM编程时，由P0输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证程序时，要求外接上拉电阻。P0能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL负载。P1.0~P1.7（1~8脚）：P1是一上带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在EPROM编程和验证程序时，由它输入低8位地址。P1能驱动4个LSTTL负载。在8032/8052中，P1.0还相当于专用功能端T2，即定时器的计数触发输入端；P1.1还相当于专用功能端T2EX，即定时器T2的外部控制端。P2.0~P2.7（21~28脚）：P2也是一上带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，由它输出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证时，由它输入高8位地址。P2可以驱动4个LSTTL负载。P3.0~P3.7（10~17脚）：P3也是一上带内部上拉电阻的双向I/O口。在MCS-51中，这8个引脚还用于专门的第二功能。P3能驱动4个LSTTL负载。P3.0RXD（串行口输入）P3.1TXD（串行口输出）P3.2INT0（外部中断0输入）P3.3INT1（外部中断1输入）P3.4T0（定时器0的外部输入）P3.5T1（定时器1的外部输入）P3.6WR（片外数据存储器写选通）P3.7RD（片外数据存储器读选通）四、MCS-51的寻址方式：1、立即寻址如：MOVA，#40H2、直接寻址如：MOVA，3AH3、寄存器寻址如：MOVA，Rn4、寄存器间接寻址如：MOVA，@Rn5、基址加变址寻址如：MOVCA，@A+DPTR6、相对寻址如：SJMP08H7、位寻址MOV20H，C五、指令：MOV：片内RAM传送MOVX：片外RAM传送MOVC：ROM传送XCH：交换（和A交换）SWAP：A内半字节交换ADD：不带进位加ADDC：带进位加SUBB：带进位减INC：加1DEC：减1MUL：乘法DIV：除法DAA：调整六、计数初值的计算定时或计数方式下计数初值如何确定，定时器选择不同的工作方式，不同的操作模式其计数值均不相同。若设最大计数值为M，各操作模式下的M值为：模式0：M=213=8192模式1：M=216=65536模式第一文库网2：M=28=256模式3：M=256，定时器T0分成2个独立的8位计数器，所以TH0、TL0的M均为256。因为MCS-51的两个定时器均为加1计数器，当初到最大值（00H或0000H）时产生溢出，将TF位置1，可发出溢出中断，因此计数器初值X的计算式为：X=M-计数值式中的M由操作模式确定，不同的操作模式计数器的长不相同，故M值也不相同。而式中的计数值与定时器的工作方式有关。1、计数工作方式时计数工作方式时，计数脉冲由外部引入，是对外部冲进行计数，因此计数值根据要求确定。其计数初值：X=M-计数值例如：某工序要求对外部脉冲信号计100次，X=M-1002、定时工作方式时定时工作方式时，因为计数脉冲由内部供给，是对机器周期进行计数，故计数脉冲频率为fcont=fosc×1/12、计数周期T=1/fcont=12/fosc定时工作方式的计数初值X等于：X=M-计数值=M-t/T=M-（fosc×t）/12式中：fosc为振荡器的振荡频率，t为要求定时的时间。定时器有两种工作方式：即定时和计数工作方式。由TMOD的D6位和D2