1.单片机内部资源有限,在实际应用中片内资源不够,需 要进行系统扩展。 外部程序存储器的扩展
外部存储器的扩展 系统扩展包含 I/O接口部件的扩展 外部数据存储器的扩展
2.系统扩展的首要问题:构造系统总线。 MCS-51单片机片外引脚可以构成三总线结构。
一．地址总线(AB) 地址总线宽度为16位， 故可寻址范围为64KB。 地址总线由P0口提供低8位 地址（A7~A0），P2口提 供高8位地址（A15~A8）。 由于P0口还要做数据总线口， 因此P0口只能分时地用作地 址线，且P0口输出地低8位 地址必须用地址锁存器锁存。
输入/输出与中断
1. CPU与外设之间的数据传送方式？ 它们使用的特点是什么？
无条件传送方式 有4种方式： 查询传送方式 中断传送方式 直接存储器存取（DMA）方式
2.中断及与中断相关的概念。 3.中断的作用是什么？ 4.MCS-51中断响应的条件、响应过程。 5.注意中断过程与子程序调用过程的区别。 6.MCS-51单片机具有5个中断源， 2个中断优先级， 可以实现两级中断嵌套。
中断允许控制寄存器IE 中断优先级控制寄存器IP
片内RAM的高128字节单元也称专用寄存器区或 特殊功能寄存器（SFR）区（80H—FFH） 在片内RAM，8051有18个SFR，其中3个为双 字节，共占用21个字节；其中11个SFR有位地址 （仅83位有效）。 注意： 8051内部有19个SFR。PC是SFR，在物理结构 是独立的，不在特殊功能寄存器区。
地址信号是由CPU发出的，故 地址总线是单方向的。
二．数据总线(DB) 数据总线宽度为8位，由P0口直接提供。 三．控制总线(CB) 控制总线包括片外系统扩展用控制线和片外信号对单片机的控制线。 片外系统扩展用控制线有：RD、 WR、 PSEN 、EA、ALE。
存储器扩展
MCS-51系列单片机片外可扩展的数据存储器与程序存 储器最大容量各为64KB。 单片机扩展存储器的主要工作是AB、DB、CB线的连接。 1.地址线（AB）的连接 存储器低8位地址线A7~A0 存储器高n位地址线A7+n~A8 2.数据线(DB)的连接 存储器8位数据线 3.控制线（CB）的连接 ALE 地址锁存器锁存信号（如74LS373的G端） P0口(P0.7~P0.0) P0口(P0.7~P0.0);
IE
TMOD
0X000000B
00H
寻址方式
立即寻址
直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 相对寻址 变址寻址 位寻址
• MCS-51单片机7种寻址方式
111条指令按功能分类（5类）：
数据传送指令（29条） 算术运算指令（24条） 逻辑运算指令（24条） 控制转移指令（17条） 位操作指令（17条）
8AH
8BH 8CH 8DH 90H 87H 98H 99H A0H A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 97 SMOD SM0 9F SM1 9E SM2 9D REN 9C 96 95 94 93 GF1 TB8 9B 92 GF0 RB8 9A 91 PD TI 99 90 IDL RI 98
B6
B5
6个
在表中，带有位名称或位地址的特殊功能寄存器， 既能按字节方式处理，也能够按位方式处理。
I/O接口
MCS-51单片机有4个8位的并行I/O接口： P0、P1、P2和P3口。
① P0口通常作为单片机的低8位地址/数据分时复用口，即 构成地址线A0~A7和数据总线（DB）用。 ② P2口一般作为高8位地址输出口，即构成地址线 A8~A15。 ③ P1口可给用户作为通用的I/O口使用。 ④ P3口在以下的情况下都作为第二功能用：串行通信使用， 外部中断使用，定时器/计数器使用，外部扩展RAM时使 用读/写控制信号。除上述情况外，则可以当作通用I/O口 使用。 ⑤ 复位后（P0）=FFH ～（P3）=FFH 。
特殊功能 寄存器名称
符号
地址
位地址与位名称 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
P0口
堆栈指针 数据指针低字节 数据指针高字节 定时/计数器控制 定时/计数器方式
P0
SP DPL DPH TCON TMOD
80H
81H 82H 83H 88H 89H
87
86
85
84
83
82
81
80
TF1 8F
15个
特殊功能 寄存器名称 中断允许 控制 P3口 中断优先级 控制 程序状态 寄存器 累加器 寄存器B
符号 IE P3 IP PSW A B
地址 A8H B0H B8H D0H E0H F0H
位地址与位名称 D7 EA AF B7 D6 D5 D4 ES AC B4 PS BC C D7 E7 F7 AC D6 E6 F6 F0 D5 E5 F5 RS1 D4 E4 F4 D3 ET1 AB B3 PT1 BB RS0 D3 E3 F3 D2 EX1 AA B2 PX1 BA OV D2 E2 F2 D1 ET0 A9 B1 PT0 B9 F1 D1 E1 F1 D0 EX0 A8 B0 PX0 B8 P D0 E0 F0
表：5个中断源中断服务程序的入口地址
中断源 INT0 T0 INT1 T1 RI/TI 中断入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H
中断优先原则：（概括为四句话） 1、不同级别的中断源同时申请 2、处理低级中断又收到高级中断 3、处理高级中断又收到低级中断 4、同级、同时申请中断
P2口(P2.n-1~P2.0)
扩展程序存储器和数据存储器的主要区别在于控制线的连接。
扩展程序存储器：
PSEN（片外程序存储器读选通信号） OE(程序存储器输出允许) EA：片外程序存储器选用端，当采用8031时，应接地。
扩展数据存储器：
RD （片外数据存储器的读控制） WR（片外数据存储器的写控制） OE (数据存储器输出允许) WE (数据存储器写选通)
存储空间的区分： （1）内部程序存储器与数据存储器的区分； （2）外部程序存储器与数据存储器的区分； （3）内外数据存储器的区分。
存储空间的区分
内 部 数据 存储器 程序 存储器 MOV指令 MOVC指令 EA=1 外 部 MOVX指令 RD、WR选通 MOVC指令 PSEN选通 EA=0
片内RAM的低128字节单元
二、控制器 ——CPU的神经中枢。 定时控制逻辑电路
指令寄存器IR
指令译码器ID 程序计数器PC ——16位寄存器。用于存放下一条要执
行的指令地址，寻址范围达到64KB。 数据指针DPTR ——16位寄存器。通常作为访问外部 数据存储器的地址指针使用。 堆栈指针SP ——8位寄存器。用来存放栈顶存储单元地址。
单片存储器的扩展 片选信号CE直接接地。 多片存储器的扩展 片选信号CE的产生方法:
线选法 译码法 线选法：将系统剩余的高位地址直接或通过反相器来产生 片选信号。 当扩展存储器芯片数量很少时，宜采用线选法。 译码法：是指使用译码器对系统剩余的高位地址进行译码， 以译码输出作为存储器芯片的片选信号。 当扩展存储器芯片数量较多时，宜采用译码法。 当单片机扩展存储器的连线（AB、DB、CB线的连接）确定 以后，要分析存储器的地址范围。
2、汇编语言程序设计： 顺序程序设计、分支程序设计、循环程序设计、 查表程序设计、子程序设计。 常用程序结构：顺序结构、分支结构、循环结构。 （1）顺序程序：直线程序或简单程序 （2）分支程序：需要根据不同的条件转向不同的处理程序。 （3）循环程序：是指一段反复执行的程序。 循环初值 循环程序结构组成 循环体 循环控制 循环控制方法： 用计数控制循环。 按问题的条件控制循环。
8051的主要硬件资源有：
◆8位CPU； ◆片内带振荡器，频率范围为1.2~12MHz； ◆256字节片内数据存储器RAM； ◆4KB片内程序存储器ROM； ◆程序存储器的寻址范围为64KB； ◆片外数据存储器RAM的寻址范围64KB； ◆4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3； ◆1个全双工的串行I/O接口，可多机通信； ◆2个16位定时器/计数器：T0、T1； ◆5个中断源。
GATE
TR1 8E
C/ T
TF0 8D
M1
TR0 8C
M0
IE1 8B
GATE
IT1 8A
C/ T
IE0 89
M1
IT0 88
M0
定时/计数器0低字节
定时/计数器0高字节 定时/计数器1低字节 定时/计数器1高字节 P1口 电源控制 串行口控制 串行口数据 P2口
TL0
TL1 TH0 TH1 P1 PCON SCON SBUF P2
片内数据RAM及寄存器的数据传送关系图
@Ri
MOV A MOV
Rn
MOV
MOV
#data MOV DPTR DPTR
MOV
direct
访问片外数据存储器均采用间接寻址方式。
A
X V MO MO VX
@Ri
@DPTR
访问程序存储器均采用变址寻址方式。
A
C V MO MO VC
@A+PC
@A+DPTR
特殊功能寄存器 A 初始内容 00H 特殊功能寄存器 TCON 初始内容 00H
PC
B PSW
0000H
00H 00H
TL0
TH0 TL1
00H
00H 00H
SP
DPTR P0～P3 IP
07H
0000H FFH XX000000B
TH1
SCON SBUF PCON
00H
00H XXXXXXXXB 0XXX0000B
逻辑与用于实现对指定位清0，其余位不变；
逻辑或用于实现对指定位置1，其余位不变；