單片機(jī)學(xué)習(xí)：典型的8051芯片引腳

　　最近想研究研究嵌入式系統(tǒng)，由于雖然是計(jì)算機(jī)專業(yè)的，但是硬件知識(shí)很差，再加上畢業(yè)若干年，全部忘光光?？梢哉f(shuō)，一切幾乎是從零開(kāi)始了。

　　我還是從簡(jiǎn)單點(diǎn)的單片機(jī)開(kāi)始學(xué)習(xí)，看了一眼，感覺(jué)比較容易些，從淺入深的學(xué)習(xí)吧。原來(lái)學(xué)東西好囫圇吞棗，學(xué)了一大堆幾乎都是些皮毛，我這次寫這個(gè)日志，一個(gè)是把它當(dāng)做我的學(xué)習(xí)筆記，另外也是敦促我自己踏踏實(shí)實(shí)的學(xué)習(xí)。

　　言歸正傳，去年在二手市場(chǎng)上花了￥2.00（也夠摳門的了）買來(lái)了一本《單片微型機(jī) 原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)》，復(fù)旦大學(xué)出版社的（我就是由買書的愛(ài)好，有沒(méi)有用看到就想買），就拿它當(dāng)做我的課本了吧。單片機(jī)這個(gè)東西，要理論聯(lián)系實(shí)際，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)啥都是白學(xué)！于是跑到淘寶上花了3百多RMB買來(lái)開(kāi)發(fā)板一套，附贈(zèng)視頻教程。預(yù)覽了一遍，都是簡(jiǎn)單介紹一下理論（很多東西都沒(méi)有說(shuō)清楚），主要就是講解了一下C代碼，一切都得靠自己，哪有那么多現(xiàn)成的。

　　教材上用的是匯編語(yǔ)言，寫程序真是麻煩，還是用C吧，大不了C搞不定的時(shí)候嵌匯編不就完了么！

　　還是從51，這個(gè)雖然比較老，但是很經(jīng)目前典用應(yīng)仍然很廣泛的這類芯片開(kāi)始學(xué)習(xí)，下面是一個(gè)典型的8051引腳圖。

圖1.1 8051引腳圖

　　制造工藝為HMOS（參考數(shù)電）的MSC-51單片機(jī)采用的是只引腳雙列直插封裝。12個(gè)時(shí)鐘是一個(gè)機(jī)器周期，51的指令1~4個(gè)機(jī)器周期。

　?。?） 電源引腳：

　　Vcc接（+5v）電源

　　Vss接地。

　　（2） 時(shí)鐘引腳：

　　XTAL1、XTAL2外接晶體振蕩器。

　　（3） 控制引腳：

　　RST/Vpd：復(fù)位信號(hào)/備用電源輸入（H/L）

　　ALE/PROC：地址鎖存允許信號(hào)/編程脈沖輸入端（H/L）

　　PSEN：程序存儲(chǔ)器輸出控制（L）

　　EA/Vpp：內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制端/施加較高編程電壓（+21V或12V）的輸入端（L/H）

　?。?）I/O口引腳

　　P0口：是雙向8位三態(tài)I/O口，在外接存儲(chǔ)器時(shí)，與地址總線的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用，能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型的TTL負(fù)載。

　　P1口：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。由于這種接口輸出沒(méi)有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。P1口能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。對(duì)8052、8032，P1.0引腳的第二功能為T2定時(shí)/計(jì)數(shù)器的外部輸入，P1.1引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發(fā)，即T2的外部控制端。對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。

　　P2口：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它可以作為擴(kuò)展電路高8位地址總線送出高8位地址。在對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高8位地址。P2可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。

　　P3口：是準(zhǔn)雙向8位I/O口，在MCS-51中，這8個(gè)引腳還用于專門功能，是復(fù)用雙功能口。P3能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。

　　P3.0 10 RXD（串行輸入口）

　　P3.1 11 TXD（串行輸出口）

　　P3.2 12 INT0（外部中斷0）

　　P3.3 13 INT1（外部中斷1）

　　P3.4 14 T0（定時(shí)器0外部輸入）

　　P3.5 15 T1（定時(shí)器1外部輸入）

　　P3.6 16 WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖）

　　P3.7 17 RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）

　　在4個(gè)端口當(dāng)中，只有P0是真正的雙向口，其他都是準(zhǔn)雙向口。其他都是準(zhǔn)雙向口。

　　單片機(jī)控制的時(shí)候就是向4個(gè)I/O口送高低電平，另外我們需要關(guān)注的是它的存貯器，和尋址方式。

　?。?）程序存貯器：

　　可以在單片機(jī)內(nèi)部或者在外部，PC就是從0地址開(kāi)始執(zhí)行的，此時(shí)要設(shè)置一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令，跳向用戶設(shè)計(jì)的主程序。MSC-51的中斷入口是固定的，它們的地址是0BH，13H，1BH，23H……。地址通常從3開(kāi)始，每隔8個(gè)字節(jié)安排一個(gè)中斷入口。

　　（2）內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)存貯器

　　工作寄存器區(qū)（由PSW的第三和第四位指示）：在需要的時(shí)候它們也可以作為數(shù)據(jù)緩沖器。

　　00H~07H：工作寄存器區(qū)0（R0~R7）

　　08H~0FH：工作寄存器區(qū)1（R0~R7）

　　10H~17H：工作寄存器區(qū)2（R0~R7）

　　18H~1FH：工作寄存器區(qū)3（R0~R7）

　　位尋址區(qū)：20H~2FH，它們每一位都占據(jù)地址空間00H~7FH，用于存放程序標(biāo)志、位控制信息，同樣它們也可以作為一般的數(shù)據(jù)緩沖器。

　　堆棧和數(shù)據(jù)緩沖器：30H~7FH。進(jìn)棧是，SP先加1在寫入，復(fù)位后SP為07H。所以對(duì)SP初始化時(shí)SP=6FH。

　　（3）特殊功能寄存器（地址空間80H~FFH）

　　復(fù)位時(shí)寄存器的狀態(tài)如下：PC（0），PSW（0），SP（07H），P0~P3（FFH），SBUF（未知）…

　?。?）外部RAM和I/O口

　　MSC-51可以擴(kuò)展64KB的RAM和I/O口，它們是統(tǒng)一編址的。

　　8051中斷系統(tǒng)

5個(gè)中斷源：INT0（P3.2），INT1（P3.3）外部中斷源；TF0（定時(shí)器0），TF1（定時(shí)器1），RI/TI（串口輸入輸出中斷）三個(gè)內(nèi)部中斷源。

　　2級(jí)的中斷優(yōu)先級(jí)（如圖所示）

　　與中斷有關(guān)的寄存器：

　　TCON

IT0：外部中斷INT0觸發(fā)方式選擇（0，電平觸發(fā)L；1，跳沿觸發(fā)H2L），軟件設(shè)置

　　IE0：外部中斷INT0請(qǐng)求標(biāo)志位，CPU響應(yīng)中斷后硬件清零

　　IT1：外部中斷INT0觸發(fā)方式選擇，與IT0類似

　　IE1：外部中斷INT0請(qǐng)求標(biāo)志位，，與IE0類似

　　TR0：與TR1類似

　　TF0：T0溢出請(qǐng)求標(biāo)志位，CPU響應(yīng)中斷后清零，查詢方式下由軟件清零

　　TR1：T1運(yùn)行控制位。TR1置1時(shí)，T1開(kāi)始工作；TR1置0時(shí)，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。

　　TF1：T1溢出請(qǐng)求標(biāo)志位，與TF0類似

　　SCON

TI：串口發(fā)送中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，硬件自動(dòng)置位，在中斷服務(wù)程序中軟件清零

　　RI：串口接受中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，硬件自動(dòng)置位，在中斷服務(wù)程序中軟件清零

　　IE

EA：中斷允許控制位，1-開(kāi)中斷 0-關(guān)中斷

　　ES：串口輸入輸出中斷控制位，1-允許中斷 0-禁止中斷

　　ET1：T1中斷控制位，1-允許中斷 0-禁止中斷

　　EX1：INT1中斷控制位，1-允許中斷 0-禁止中斷

　　ET0：T0中斷控制位，1-允許中斷 0-禁止中斷

　　EX0：INT0中斷控制位，1-允許中斷 0-禁止中斷

　　IP

PS：串口輸入輸出中斷優(yōu)先級(jí)控制位，1-高 0-低

　　PT1：T1中斷優(yōu)先級(jí)控制位，1-高 0-低

　　PX1：INT1中斷優(yōu)先級(jí)控制位，1-高 0-低

　　PT0：T0中斷優(yōu)先級(jí)控制位，1-高 0-低

　　PX0：INT0中斷優(yōu)先級(jí)控制位，1-高 0-低

　　編輯：黃飛