8051单片机学习笔记/概要/总结/备忘

*.I/O引脚和I/O端口

P0(P0.7~P0.0)

1.P0是一个漏极开路型准双向I/O口.
2.在访问外存时, 它是数据总线和地址总线的低8位分时复用接口.
3.在EPROM编程时, 它接收指令字节; 在验证程序时, 输出指令字节, 并要求外接上拉电阻.

P1(P1.7~P1.0)

1.P1口是带内部上拉电阻的8位双向I/O口, 它是通用I/O口.
2.在EPROM编程和程序验证时, 它接收低8位地址.

P2(P2.7~P2.0)

1.P2是带内部上拉电阻的8位双向I/O口.
2.在访问外存时, 它输出8位高地址.
3.在对EPROM编程时和程序验证时, 它接收8位高地址.

P3(P3.7~P3.0)

1.P3是带内部上拉电阻的8位双向I/O口, 它是双功能I/O口.
2.除基本输入/输出功能外, 每个引脚还有特殊功能.

I/O口	特殊/专用功能
P3.0	RXD:串行数据接收
P3.1	TXD:串行数据发送
P3.2	/INT0:外部中断0输入请求
P3.3	/INT1:外部中断1请求输入
P3.4	T0:定时器0外部计数脉冲输入
P3.5	T1:定时器1外部计数脉冲输入
P3.6	/WR:外部数据存储器写信号
P3.7	/RD:外部数据存储器读信号

*.复位寄存器状态

寄存器	内容	寄存器	内容
PC	0000H	TMOD	00H
A	00H	TCON	00H
B	00H	TH0	00H
PSW	00H	TL0	00H
SP	07H	TH1	00H
DPTR	0000H	TL1	00H
P0~P3	0FFH	SCON	00H
IP	XXX00000B	SBUF	XX
IE	0XX00000B	PCON	00H

*.特殊功能寄存器

特殊功能寄存器	功能名称	地址	复位状态
B	通用寄存器	F0H	00H
A	累加器	E0H	00H
PSW	程序状态字	D0H	00H
IP	中断优先级控制	B8H	XXX0000B
P3	P3端口	B0H	0FFH
IE	中断使能控制	A8H	0XX00000B
P2	P2端口	A0H	0FFH
SBUF	串行发送/接收缓冲器	99H	XXH
SCON	串行口控制	98H	00H
P1	P1端口	90H	0FFH
TH1	T1定时器高8位	8DH	00H
TH0	T0定时器高8位	8CH	00H
TL1	T1定时器低8位	8BH	00H
TL0	T0定时器低8位	8AH	00H
TMOD	定时器/计数器方式控制	89H	00H
TCON	定时器控制	88H	00H
PCON	电源控制	87H	00H
DPH	地址寄存器高8位	83H	00H
DPL	地址寄存器低8位	82H	00H
SP	堆栈指针	81H	07H
P0	P0端口	80H	0FFH

*.可位寻址的特殊功能寄存器

寄存器名	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
电源控制寄存器 PCON	SMOD				GF1	GF0	PD	IDL
	波特率倍乘位				用户标志	用户标志	掉电方式位	待机方式位
定时器方式控制寄存器 TMOD	GATE	C/-T	M1	M0	GATE	C/-T	M1	M0
	T1门控位	T1定时器/计数器选择	T1工作方式选择		T0门控位	T0定时器/计数器选择	T0工作方式选择
程序状态字 PSW	CY	AC	F0	RS1	RS0	OV		P
	进位标志	辅助进位标志	用户标志	工作寄存器组选择标志		溢出标志		奇偶标志
中断优先级控制器 IP				PS	PT1	PX1	PT0	PX0
				串口优先级设置	T1优先级设置	/INT1优先级设置	T0优先级设置	/INT0优先级设置
中断使能寄存器 IE	EA			ES	ET1	ETX	ET0	EX0
	CPU总中断使能			串口中断使能	T1中断使能	/INT1中断使能	T0中断使能	/INT0中断使能
串口控制寄存器 SCON	SM0	SM1	SM2	REN	TB8	RB8	TI	RI
	串口工作方式选择位			允许接收	发送数据第9位	接收数据第9位	发送完成中断标志	接收数据中断标志
定时器控制寄存器 TCON	TF1	TR1	TF0	TR0	IE1	IT1	IE0	IT0
	T1溢出标志	T1运行控制位	T0溢出位	T0运行控制位	/INT1中断标志	/INT1触发方式	/INT0中断标志	/INT0触发方式

*.中断系统

中断源	入口地址	长度	中断允许	中断标志	中断优先级位	触发方式	中断标志清零方式	同级内部优先级
/INT0	0003H	8	EX0(IE.0)	IE0(TCON.1)	PX0(IP.0)	IT0(TCON.0) 0:电平触发 1:下降沿触发	电平触发时需软件清零	最高
T0	000BH	8	ET0(IE.1)	TF0(TCON.5)	PT0(IP.1)		无需软件清零
/INT1	0013H	8	EX1(IE.2)	IE1(TCON.3)	PX1(IP.2)	IT1(TCON.2)	电平触发时需软件清零
T1	001BH	8	ET1(IE.3)	TF1(TCON.7)	PT1(IP.3)		无需软件清零
串口	0023H	8	ES(IE.4)	RI(SCON.0) TI(SCON.1)	PS(IP.4)		需软件清零	最低

*.定时器/计数器工作方式

M1	M0	工作方式	功能
0	0	方式0	13位计数器
0	1	方式1	16位计数器
1	0	方式2	可自动重新装入的8位计数器
1	1	方式3	T0分为两个独立的8位计数器,T1停止

*.串口工作方式

SM0	SM1	方式	说明
0	0	0	位移寄存器方式(用于I/O扩展)
0	1	1	8位UART,波特率可变(T1溢出率/n)
1	0	2	9位UART,波特率为fosc/64或fosc/32
1	1	3	9位UART,波特率可变(TI溢出率/n)

　　注:表中n为32/2^SMOD,SMOD为PCON的第7位波特率倍乘位

*.定时器/计数器初值的计算
环境:
　　晶振:12.0000MHz
　　定时器:T0
　　溢出条件:(TH0<<8|TL0)由0FFFFH变为0000H(0FFFFH+1 产生的进位置位TF0产生中断)

假设延时时间为50ms,则:
　　频率:f_t = 12.0000MHz
　　时钟周期:T_t = 1/f_t (SI)
　　机器周期:T_m = 12*T_t = 12*1/(12*10^6),(SI) = 12*1/12 (us) = 1 (us)(前面的12是因为51是12分频,即12个时钟周期为1个机器周期)
　　所以:
　　　　50ms == 50000us == 50000个机器周期
　　　　由 0FFFFH 到 10000H 为 1个机器周期,则:
　　初值:start = 0FFFFH + 1H - 50000D = 65536D - 50000D = 15536D = 3CB0H
　　　　于是:TH0 = 0x3C,TL0 = 0xB0

　　若晶振频率为:f_t = 11.0592MHz
　　同样:机器周期T_m = 12*T_t = 12*1/(11.0592*10^6),(SI) = 12/11.0592 (us) = 1.085069(us)
　　所以:
　　　　50ms == 50000us = 50000/1.085069 = 46080D 个机器周期
　　　　初值:start = 0FFFFH + 1H - 46080D = 65536D - 46080D = 19456D = 4C00H
　　　　于是:TH0 = 0x4C, TL0 = 0x00

*.串口通信中定时器工作方式下波特率初值计算以及晶振的选择
　　当串口工作方式为1(8位UART),T1为定时器时:
　　　　k=13:定时器工作方式0; k=16, 工作方式1, k=8, 工作方式2, ...
　　　　T1溢出率 = F_osc/(12*(2^k-初值)),即每秒溢出次数,F_osc:晶振频率,*12:转换为时钟周期
　　　　所以 波特率 = T1溢出率/(32/2^SMOD) = 2^SMOD */32*T1溢出率 = 2^SMOD * F_osc /(32*12*(2^k-初值))
　　　　常用波特率:9600bps,192000bps,4800bps, ...
　　　　所以当波特率=9600bps, SMOD=0, k=8时:
　　　　　　波特率 = 2^SMOD * F_osc /(32*12*(2^k-初值)) = F_osc/(384*(256-初值)) = 9600
　　　　　　当晶振为11.0592Mhz时:9600=11.0592*10⁶/(384(256-初值)),求得:初值=253D = 0FDH,此时恰为整数(即TH1=TL1 = 0xFD)
　　　　　　当晶振为12.0000MHz时:初值为252.744791, 不为整数
这就是为什么在进行串行通信时要选择11.0592MHz晶振, 不选择12MHz晶振的原因.


*.由定时器1产生的常用波特率

波特率 bps	晶振频率 Fosc	波特率倍乘 SMOD	定时器1
			C/-T	模式	重装载值
62500	12	1	0	2	0FFH
19200	11.0592	1	0	2	0FDH
9600	11.0592	0	0	2	0FDH
4800	11.0592	0	0	2	0FAH
2400	11.0592	0	0	2	0F4H
1200	11.0592	0	0	2	0E8H
137500	11.0592	0	0	2	1DH
110	6	0	0	2	72H
110	12	0	0	1	0FEEBH

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