單片機原理與接口技術：第2章 MCS-51單片機硬件結構

1、第二章第二章 MCS-51MCS-51單片機硬件結構單片機硬件結構4基本組成基本組成1235封裝及引腳封裝及引腳CPU存儲器存儲器輸入輸入/輸出口輸出口單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)6以以89C5189C51（AT89C5AT89C51 1、P89C51P89C51、STC89CSTC89C5151）為）為代表。代表。2022-3-242單片機單片機的的封裝及引腳封裝及引腳單片機主要有DIP、PLCC和TQFP三種封裝形式l各種封裝的具體尺寸、引腳間距等詳細信息請參各種封裝的具體尺寸、引腳間距等詳細信息請參閱芯片的數(shù)據(jù)手冊閱芯片的數(shù)據(jù)手冊(Datasheet)。12022-3-24部分單片機實物

2、部分單片機實物DIP（Dual In-line Package） QFP（Quad Flat Package） LCC（Leaded Chip Carrier）1引腳含義引腳含義P3P3口線的第二功能口線的第二功能VCCVCCVSSVSSXTAL2XTAL2XTAL1XTAL1RSTRSTP0.0P0.0P0.1P0.1P0.2 P0.2 P0.3 P0.3 P0.4 P0.4 P0.5 P0.5 P0.6 P0.6 P0.7P0.7P1.0P1.0P1.1P1.1P1.2 P1.2 P1.3 P1.3 P1.4 P1.4 P1.5 P1.5 P1.6 P1.6 P1.7P1.7P2.7 P2

3、.7 P2.6 P2.6 P2.5 P2.5 P2.4 P2.4 P2.3 P2.3 P2.2 P2.2 P2.1 P2.1 P2.0P2.0ALEALEP3.0P3.0P3.1P3.1P3.2 P3.2 P3.3 P3.3 P3.4 P3.4 P3.5 P3.5 P3.6 P3.6 P3.7P3.7EAEAPSENPSENRXD/RXD/TXD/TXD/INT0/ INT0/ INT1/ INT1/ T0/ T0/ T1/T1/WR/WR/ RD/ RD/1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212131314141515161617171818191920

4、2040403939383837373636353534343333323231313030292928282727262625252424242422222121803180318051 8051 8751875189C5189C51189C51的內部資源的內部資源289C51的基本結構的基本結構2CPU12運算器：進行算術運算、邏輯運算，運算器：進行算術運算、邏輯運算，由由ALUALU、A A、B B、PSWPSW、暫存器組成。、暫存器組成?？刂破鳎喊刂破鳎喊≒CPC、IRIR、IDID、振蕩器、振蕩器和時鐘電路和時鐘電路3 ALUALU Arithmetic Logic Unit

5、Arithmetic Logic Unit A A 最忙碌的寄存器最忙碌的寄存器 B B 多用于乘除運算多用于乘除運算 PSWPSW Program Status Word Program Status Word 用于指示指令執(zhí)行后用于指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息的狀態(tài)信息, ,可供程序查詢和判別用。可供程序查詢和判別用。 PCPC Program Counter Program Counter，下一條指令的地址。，下一條指令的地址。 改變改變PCPC的內容可以改變程序運行方向。的內容可以改變程序運行方向。 IRIR Instruction RegisterInstruction Register

6、 IDID Instruction DecoderInstruction Decoder 振蕩器及時鐘電路振蕩器及時鐘電路：提供片內時鐘：提供片內時鐘CPU各部件定義各部件定義3 單片機的工作過程單片機的工作過程例例: : MOV A,#09H MOV A,#09H 74H74H 09H09H ; ;把把09H09H送到累加器送到累加器A A中中執(zhí)行過程執(zhí)行過程PC=PC=0000H0000H0001H0001H0000H0000H0002H0002H0 1 1 1 0 1 0 00 1 1 1 0 1 0 00 0 0 0 1 0 0 10 0 0 0 1 0 0 1(PC)(PC)(PC)

7、(PC)0001H0001H0002H0002H0000H0000H(PC)(PC)執(zhí)行過程執(zhí)行過程3存儲器結構框圖（一）存儲器結構框圖（一）ROM是一種寫入信息后不易是一種寫入信息后不易改寫的存儲器。斷電后改寫的存儲器。斷電后，ROM中的信息保留中的信息保留不變。用來存放固定的不變。用來存放固定的程序或數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)監(jiān)程序或數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)監(jiān)控程序、常數(shù)表格等?？爻绦?、常數(shù)表格等。存儲器存儲器RAMCPU在運行時能隨時進在運行時能隨時進行數(shù)據(jù)的寫入和讀出，行數(shù)據(jù)的寫入和讀出，但在關閉電源時，其所但在關閉電源時，其所存儲的信息將丟失。它存儲的信息將丟失。它用來存放暫時性的輸入用來存放暫時性的輸入輸出

8、數(shù)據(jù)、運算的中間輸出數(shù)據(jù)、運算的中間結果或用作堆棧。結果或用作堆棧。4存儲器結構框圖（二）存儲器結構框圖（二）普林斯頓結構普林斯頓結構一般微機通常只有一個一般微機通常只有一個邏輯空間，可以隨意安邏輯空間，可以隨意安排排ROM或或RAM。訪問存。訪問存儲器時，同一地址對應儲器時，同一地址對應唯一的存儲單元，可以唯一的存儲單元，可以是是ROM也可以是也可以是 RAM，并用同類訪問指令。，并用同類訪問指令。存儲器存儲器的結構的結構哈佛結構哈佛結構在物理結構上把程序在物理結構上把程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，在訪問時，采分開，在訪問時，采用不同的訪問指令。用不同的訪問指令。單片機就是采

9、用的這單片機就是采用的這種結構。種結構。4存儲器結構框圖（三）存儲器結構框圖（三）48051誕生，片誕生，片內有內有4K字節(jié)的字節(jié)的ROM，無法擦，無法擦除，只能寫一除，只能寫一次次8031誕生，片誕生，片內無內無ROM8751擁有擁有EPROM（紫（紫外線擦除）外線擦除）但是價格昂貴但是價格昂貴單片機片內單片機片內ROM發(fā)展概況發(fā)展概況2314E2PROM的出的出現(xiàn)使程序的編現(xiàn)使程序的編寫與調試更加寫與調試更加容易容易OTP（one time program)技技術的出現(xiàn)加快術的出現(xiàn)加快了單片機在各了單片機在各個領域的應用個領域的應用在線可編程可在線可編程可以直接用以直接用PC機對單片機進機

10、對單片機進行程序的下載行程序的下載，使程序編寫，使程序編寫變得更加容易變得更加容易單片機片內單片機片內ROM發(fā)展概況發(fā)展概況5644程序存儲器程序存儲器ROM程序程序存儲器存儲器內部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序執(zhí)行的起始單元,在這三個單元存放一條無條件轉移指令中斷5中斷4中斷3中斷2中斷10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中斷0定時器0中斷外部中斷1定時器1中斷串行口中斷8 8位位0FFFH0FFEHEA=1 EA=0EA=1 EA=0程序程序存儲器

11、資源分布存儲器資源分布中斷入口地址40000HFFFFH(64K)內部外部數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器RAM數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲器存儲器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)RAM專用寄存器0000H H07H07H0808H H0FH0FH1010H H17H17H1818H H1FH1FH0 0區(qū)區(qū)R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R71 1區(qū)區(qū)2 2區(qū)區(qū)3 3區(qū)區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)可位尋址區(qū)可位尋址區(qū)20H20H2FH2FH7F 787F 7807 0007 0030H30H7FH7FH數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)/ /堆棧區(qū)堆棧區(qū)內部內部RAMRAM存儲器存儲器

12、工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)選擇位選擇位RS0RS0、RS1RS1PSW位地址 CY ACF0RS1RS0OVF1P4MSBMSBMost Significant Bit Most Significant Bit （最高有效位）（最高有效位）LSB LSB Least Significant Bit Least Significant Bit （最低有效位）（最低有效位）單元地址2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H27H26H25H24H23H22H21H20H7F7F77776F6F67675F5F57574F4F47473F3F37372F2F27271F1F17170F0F070

13、7 MSB 位地址 LSB7E7E76766E6E66665E5E56564E4E46463E3E36362E2E26261E1E16160E0E06067D7D75756D6D65655D5D55554D4D45453D3D35352D2D25251D1D15150D0D05057C7C74746C6C64645C5C54544C4C44443C3C34342C2C24241C1C14140C0C04047B7B73736B6B63635B5B53534B4B43433B3B33332B2B23231B1B13130B0B03037A7A72726A6A62625A5A52524A4A424

14、23A3A32322A2A22221A1A12120A0A020279797171696961615959515149494141393931312929212119191111090901017878707068686060585850504848404038383030282820201818101008080000RAMRAM位尋址區(qū)位地址表位尋址區(qū)位地址表4高高128B空間分布空間分布片內片內FFH.80H普通普通RAM區(qū)區(qū)必須采用間接尋址方式進行訪問特殊功能特殊功能寄存器區(qū)寄存器區(qū)必須采用直接尋址方式進行訪問說明：說明：對于對于80HFFH的空間，的空間，89C51系列的單片機沒有普

15、通系列的單片機沒有普通RAM區(qū)，而對與區(qū)，而對與89C52系列的單片機來說才有普通系列的單片機來說才有普通RAM區(qū)，在區(qū)，在C語言編寫程序時，如果定義的語言編寫程序時，如果定義的變量前加上變量前加上idata的限制，那該變量就在此區(qū)域中，但普通的限制，那該變量就在此區(qū)域中，但普通RAM區(qū)不能進行位區(qū)不能進行位尋址。尋址。4離散分布有離散分布有2121個個特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR。 1111個可以進行個可以進行位尋址。位尋址。特別提示：對特別提示：對SFRSFR只能使用直接只能使用直接尋址方式，書寫時尋址方式，書寫時可使用寄存器符號，可使用寄存器符號，也可用寄存器單元也可用寄存器

16、單元地址。地址。特殊功能寄存器中英文對照特殊功能寄存器中英文對照P0P0、P1P1、P2P2、P3P3：四個并行輸入四個并行輸入/ /輸出口的寄存器。輸出口的寄存器。SCON (Serial Control Register)SCON (Serial Control Register) 串口控制寄存器串口控制寄存器SBUF (Serial Date Buffer)SBUF (Serial Date Buffer) 串行數(shù)據(jù)緩沖器串行數(shù)據(jù)緩沖器 PCON (Power Control Register)PCON (Power Control Register) 電源控制寄存器電源控制寄存器 TM

17、OD (Timer/Counter Mode Register)TMOD (Timer/Counter Mode Register) 定時器工作模式寄存器定時器工作模式寄存器TCON (Timer/Counter Control Register)TCON (Timer/Counter Control Register) 定時器控制寄存器定時器控制寄存器TH0TH0、TL0 TL0 、TH1TH1、TL1TL1：分別是分別是T0T0、T1T1的記數(shù)初值寄存器。的記數(shù)初值寄存器。IP (Interrupt Priority Register)IP (Interrupt Priority Regi

18、ster) 中斷優(yōu)先級控制寄存器中斷優(yōu)先級控制寄存器IE (Interrupt Enable Register)IE (Interrupt Enable Register) 中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器 特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（Special Function Register) 專用于控制、選擇、管理、存放單片機內部專用于控制、選擇、管理、存放單片機內部各部分的工作方式、條件、狀態(tài)、結果的寄各部分的工作方式、條件、狀態(tài)、結果的寄存器。存器。 不同的不同的SFR管理不同的硬件模塊，負責不同管理不同的硬件模塊，負責不同的功能的功能各司其職各司其職。 換言之：要讓單片機實現(xiàn)預定的功

19、能，必須換言之：要讓單片機實現(xiàn)預定的功能，必須有相應的硬件和軟件，有相應的硬件和軟件，而軟件中最重要的一而軟件中最重要的一項工作就是對項工作就是對SFR寫命令（要求）。寫命令（要求）。SFR的作用的作用4 數(shù)據(jù)指針寄存器數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR 數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針DPTR是一個是一個 16 位的專用寄存器位的專用寄存器, 其高位字節(jié)寄存器用其高位字節(jié)寄存器用DPH表示表示,低位字節(jié)寄低位字節(jié)寄存器用存器用DPL表示。既可作為一個表示。既可作為一個 16 位寄存位寄存器器DPTR來處理來處理, 也可作為兩個獨立的也可作為兩個獨立的 8 位位寄存器寄存器DPH和和DPL來處理。來處理。 DPTR 主要

20、用來存放主要用來存放 16 位地址位地址, 當對當對 64 KB外部數(shù)據(jù)存儲器空間尋址時外部數(shù)據(jù)存儲器空間尋址時, 作為作為間址寄存間址寄存器器用。在訪問程序存儲器時用。在訪問程序存儲器時, 用作用作基址寄存基址寄存器器。常用常用SFR4成于大氣 信達天下Chengdu University of Information Technology 程序狀態(tài)字寄存器程序狀態(tài)字寄存器 PSWPSW CY(PSW.7)進位進位/借位標志位借位標志位。若ACC在運算過程中發(fā)生了進位或借位，則CY=1；否則=0。它也是布爾處理器的位累加器，可用于布爾操作。 AC(PSW.6)半進位半進位/借位標志位。借位標

21、志位。若ACC在運算過程中，D3位向D4位發(fā)生了進位或借位，則AC=1,否則=0。機器在執(zhí)行“DA A”指令時自動要判斷這一位。 F0 (PSW.5)?？捎捎脩舳x的標志位。 OV (PSW.2)。溢出標志位。OV=1時特指累加器在進行運算時出錯（超出范圍）；OV=0時未出錯。CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0PSW.6 PSW.5常用常用SFR4 程序狀態(tài)字寄存器程序狀態(tài)字寄存器 PSWPSW PSW.1。未定義未定義 P (PSW.0)奇偶標志位。奇偶標志位。P=1表示中表示中“1”的個數(shù)為的個數(shù)為奇數(shù)；奇數(shù)；P=0表示累加器中表示累加器中“1”的個數(shù)為偶數(shù)。的個數(shù)為偶數(shù)。

22、CPU隨時監(jiān)視著隨時監(jiān)視著ACC中的中的“1”的個數(shù)的個數(shù),并反映在并反映在PSW中。中。CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0PSW.6 PSW.5常用常用SFR489C51提供兩種節(jié)電工作方式：空閑(待機)工作方式：不向CPU供電，只供中斷、串行口、定時器部分。可以通過中斷觸發(fā)方式退出待機模式。掉電工作方式：所有功能停止工作。SMOD - - -GF1GF0PDIDL常用常用SFR4電源控制寄存器電源控制寄存器PCONPCON SP SP ：堆棧指針：堆棧指針 (Stack Pointer)(Stack Pointer)， 8 8位，專門位，專門存放堆棧的棧頂單元的地址。存放堆

23、棧的棧頂單元的地址。入棧入棧時自動時自動加加1 1，出，出棧時自動減棧時自動減1 1。復位后，復位后，SPSP07H07H0708090A0B3535PUSH ACCPUSH ACC，SPSP08H08H0708090A0BC1C13535PUSH PSWPUSH PSW，SPSP09H09H0708090A0B3535POP PSWPOP PSW，SPSP08H08H0708090A0B0708090A0BPOP ACCPOP ACC，SPSP07H07H常用常用SFR4單片機堆棧單片機堆棧堆棧： 在片內在片內RAMRAM中，常常要指定一個專門的區(qū)域來中，常常要指定一個專門的區(qū)域來存放某些特

24、別的數(shù)據(jù)存放某些特別的數(shù)據(jù), ,它遵循它遵循先進后出和后進先進后出和后進先出先出(LIFO/FILO(LIFO/FILO）的原則的原則, ,這個這個RAMRAM區(qū)叫堆棧。區(qū)叫堆棧。功用功用：1 1）子程序調用和中斷服務時）子程序調用和中斷服務時CPUCPU自動將當前自動將當前PCPC 值壓棧保存，返回時自動將值壓棧保存，返回時自動將PCPC值彈棧。值彈棧。2 2）保護現(xiàn)場）保護現(xiàn)場/ /恢復現(xiàn)場恢復現(xiàn)場3 3）數(shù)據(jù)傳輸）數(shù)據(jù)傳輸4單片機堆棧單片機堆棧PUSHAPUSHBPUSHPSW . POPA POPB POP PSW這樣的指令順序對不對呢？這樣的指令順序對不對呢？ 成于大氣 信達天下Ch

25、engdu University of Information Technology51單片機存儲器配置單片機存儲器配置 片內片內RAM 128RAM 128字節(jié)（字節(jié)（00H00H7FH7FH）；）；片內片內RAMRAM前前3232個單元是工作寄存器區(qū)個單元是工作寄存器區(qū)( (00H00H1FH1FH) ) 片內片內RAMRAM有有128128個可按位尋址的位，占個可按位尋址的位，占1616個單元。個單元。 位地址編號為：位地址編號為：00H00H7FH7FH 分布在：分布在：20H20H2FH2FH單元單元 片內片內2121個特殊功能寄存器個特殊功能寄存器(SFR)(SFR)中：地址號能中

26、：地址號能被被8 8整除整除的的SFRSFR中的各位也可按中的各位也可按位尋址位尋址 可尋址片外可尋址片外RAM 64KRAM 64K字節(jié)字節(jié) （0000H0000HFFFFHFFFFH） 可尋址片外可尋址片外ROM 64KROM 64K字節(jié)字節(jié) （0000H0000HFFFFHFFFFH） 片內片內 Flash ROM 4KFlash ROM 4K字節(jié)字節(jié) （000H000HFFFHFFFH） 小結 程序計數(shù)器程序計數(shù)器PC（Program Counter） 它是它是16位位的按機器周期的按機器周期自動增自動增1計數(shù)器計數(shù)器 總指向下一條指令所在首地址（當前總指向下一條指令所在首地址（當前P

27、C值）值） 一切分支分支/跳轉跳轉/調用調用/中斷中斷/復位等操作的本質復位等操作的本質就是就是:改變改變 PC 值值451單片機內部單片機內部RAM存儲器配置存儲器配置 片內片內RAMRAM 小結00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92個位個位可位尋址可位尋址80H80HFFHFFH89C51 128128字節(jié)字節(jié)89C52 256256字節(jié)字節(jié)只能直接尋址只能直接尋址只能寄存器間接尋址只能寄存器間

28、接尋址(P14)既可間接尋址既可間接尋址,又可直接尋址又可直接尋址1、8031單片機共有（ ）個8位并行口。2、8031單片機共有（ ）個串行口。3、8031單片機共有（ ）個外部中斷輸入口。4、使用8031芯片時，需將/EA引腳接（ ）電平，因為 其片內（ ） 存儲器。在8051單片機系統(tǒng)中，若僅 用片內ROM時控制線/EA接 （ ）電平。5、MCS51單片機程序存儲器的尋址范圍是由程序計數(shù)器PC的位數(shù)所決定的，因為MCS-51的PC是16位的，因此其尋址的范圍為（ ）KB。課堂練習題16、8031單片機中訪問外部程序存儲器的讀選通控制 線是（ ） A.ALE B. /PSEN C. /EA

29、 D. /WR 7、PC 的值是A、當前正在執(zhí)行指令的前一條指令的地址B、當前正在執(zhí)行指令的地址C、當前正在執(zhí)行指令的下一條指令的地址D、控制器中指令寄存器的地址8、控制線/EA、ALE、/PSEN、RST的作用。 89C51的輸入/輸出口P0.0P0.0P0.1P0.1P0.2 P0.2 P0.3 P0.3 P0.4 P0.4 P0.5 P0.5 P0.6 P0.6 P0.7P0.7P1.0P1.0P1.1P1.1P1.2 P1.2 P1.3 P1.3 P1.4 P1.4 P1.5 P1.5 P1.6 P1.6 P1.7P1.7P2.7 P2.7 P2.6 P2.6 P2.5 P2.5 P2

30、.4 P2.4 P2.3 P2.3 P2.2 P2.2 P2.1 P2.1 P2.0P2.0P3.0P3.0P3.1P3.1P3.2 P3.2 P3.3 P3.3 P3.4 P3.4 P3.5 P3.5 P3.6 P3.6 P3.7P3.7u4 4個個8 8位并行位并行I/OI/O口：口：P0P0，P1P1，P2P2，P3P3；u均可作為雙向均可作為雙向I/OI/O端口使用。端口使用。 P0 P0：訪問片外擴展存儲器時，訪問片外擴展存儲器時， 復用為低復用為低8 8位地址線和數(shù)據(jù)線位地址線和數(shù)據(jù)線 P2P2：高高8 8位地址線。位地址線。P1P1：雙向雙向I/OI/O端口端口 P3P3：第二功

31、能第二功能1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616171718181919202040403939383837373636353534343333323231313030292928282727262625252424242422222121803180318051 8051 8751875189C5189C515輸入輸入/輸出口輸出口準雙向口：準雙向口：P0、P1、P2、P3 每一位每一位引腳均由各引腳均由各自的鎖存器、自的鎖存器、輸出驅動器輸出驅動器和輸入緩沖和輸入緩沖器組成；器組成； 每個端每個端口鎖存器都口鎖存器都作

32、為單片機作為單片機的一個的一個SFR，可由程序操可由程序操作、控制作、控制（讀（讀/寫）寫）5準雙向口準雙向口含義：含義： 端口每位都可以定義為輸入端口每位都可以定義為輸入/ /輸出輸出, ,但作為輸?shù)鳛檩?入時，必須先向該位的口鎖存器寫入時，必須先向該位的口鎖存器寫“1”1”。 在讀入端口數(shù)據(jù)時，如果在讀入端口數(shù)據(jù)時，如果T導通，就會將輸入的高導通，就會將輸入的高電平拉成低電平，產(chǎn)生誤讀。所以在端口進行輸入操電平拉成低電平，產(chǎn)生誤讀。所以在端口進行輸入操作前，應先向端口鎖存器作前，應先向端口鎖存器寫寫“1”，使使T截止，截止，引腳處引腳處于懸浮狀態(tài)，于懸浮狀態(tài)，變?yōu)楦咦杩馆斎?。這就是所謂的

33、變?yōu)楦咦杩馆斎?。這就是所謂的準準雙向雙向口?？?。D QD QCLK QCLK QP1.nP1.n讀讀鎖存器鎖存器內部總線內部總線寫寫鎖存器鎖存器讀讀引腳引腳VCCRT TP1P1口口引腳引腳5CPUCPU對對I/OI/O口的讀操作口的讀操作 一是讀口鎖存器的狀態(tài)一是讀口鎖存器的狀態(tài) 二是二是CPUCPU讀口引腳上的外部輸入信息讀口引腳上的外部輸入信息D QD QCLK QCLK QP1.nP1.n讀讀鎖存器鎖存器內部總線內部總線寫寫鎖存器鎖存器讀讀引腳引腳VCCRT TP1P1口口引腳引腳 執(zhí)行執(zhí)行“讀讀- -修改修改- -寫寫”類指令，如：類指令，如：ANL P1ANL P1，A AORL

34、P1ORL P1，#data#dataXRL P1XRL P1，A ACPL P1CPL P1； INC P1INC P1DEC P1DEC P15 在在MCS-52系系列單片機中，列單片機中，P1.0和和P1.1具有第二功具有第二功能，分別是作為能，分別是作為T2的外部輸入端的外部輸入端和外部控制輸入，和外部控制輸入，分別以分別以T2和和T2EX表示。表示。 因因P1內部上拉內部上拉電阻阻值較大，故電阻阻值較大，故上拉驅動能力較弱，上拉驅動能力較弱，除了有低功耗要求除了有低功耗要求的應用系統(tǒng)，最好的應用系統(tǒng)，最好外接外接10K左右的上左右的上拉電阻。拉電阻。P1口的內部結構口的內部結構5 P

35、1端口一位結構圖端口一位結構圖5P1口輸出舉例口輸出舉例52022-3-2441 P2端口的一位結構圖端口的一位結構圖 在系統(tǒng)擴展片外在系統(tǒng)擴展片外程序存儲器程序存儲器、擴展數(shù)據(jù)存儲、擴展數(shù)據(jù)存儲器且容量超過器且容量超過256B 256B ( (用用MOVX DPTRMOVX DPTR指令指令) )時，時，CPUCPU發(fā)出控發(fā)出控制電平制電平“1 1”，使多路開關，使多路開關MUXMUX倒倒內部地址線內部地址線。此時，。此時，P2P2輸出高輸出高8 8位地址。位地址。D QCLK QMUXP2.n讀鎖存器讀鎖存器內部總線內部總線寫鎖存器寫鎖存器讀引腳讀引腳地址地址控制控制VCCRTP2P2口口

36、引腳引腳5第二功能各引腳功能定義：第二功能各引腳功能定義：P3.0P3.0：RXDRXD串行串行口輸入口輸入P3.1P3.1：TXDTXD串行串行口輸出口輸出P3.2P3.2：INT0INT0外部中斷外部中斷0 0輸入輸入P3.3P3.3：INT1INT1外部中斷外部中斷1 1輸入輸入P3.4P3.4：T0T0定時器定時器0 0外部輸入外部輸入P3.5P3.5：T1T1定時器定時器1 1外部輸入外部輸入P3.6P3.6：WRWR外部寫外部寫控制控制P3.7P3.7：RDRD外部讀外部讀控制控制5第一功能時第一功能時(W=1)(W=1)第二功能時第二功能時( (Q=1Q=1) )：此時引腳部分輸

37、入：此時引腳部分輸入( (Q=1Q=1、W=1)W=1) , ,部分部分 輸出輸出( (Q=1Q=1、W W輸出輸出) ) 。D QD QCLK QCLK QP3.nP3.n讀讀鎖存器鎖存器內部總線內部總線寫鎖存器寫鎖存器讀讀引腳引腳VCCRT TP3口引腳第二第二輸入功能輸入功能第二第二輸出功能輸出功能WP3口的內部結構口的內部結構5 P0用作輸出用作輸出端口時，必須外端口時，必須外接上拉電阻才能接上拉電阻才能保證高電平的輸保證高電平的輸出；出； 因此，做第因此，做第一功能使用時常一功能使用時常作輸入口（事先作輸入口（事先必須對它寫必須對它寫“1”） 尋址外部存儲尋址外部存儲器時分時作為雙向

38、器時分時作為雙向8 8位位數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)口和輸出口和輸出低低8 8位地址位地址復用口；復用口；不接外部存儲器時不接外部存儲器時可作為可作為8 8位準雙向位準雙向I/OI/O口使用?？谑褂?。P0口的內部結構口的內部結構5（1 1）P0P0口作為口作為普通普通I/OI/O口口輸出時：輸出時：CPUCPU發(fā)出控制電平發(fā)出控制電平“0 0”封鎖封鎖“與與”門，門，T T1 1截止，截止，多路開關多路開關MUXMUX把鎖存器把鎖存器與輸出與輸出驅動場效應管驅動場效應管T T2 2柵極接柵極接通。由于輸出驅動級是漏極開路電路，若驅動通。由于輸出驅動級是漏極開路電路，若驅動NMOSNMOS或或其它電流負載時，需要

39、其它電流負載時，需要外接上拉電阻外接上拉電阻。D QCLK QMUXP0.n讀讀鎖存器鎖存器內部總線內部總線寫寫鎖存器鎖存器讀讀引腳引腳地址地址/ /數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制VCCT1T2P0P0口口引腳引腳5 CPU CPU發(fā)出控制電平發(fā)出控制電平“1 1”，打開，打開“與與”門，又使多路開門，又使多路開關關MUXMUX把把CPUCPU的的地址地址/ /數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線與與T2T2柵極反相接通，輸出地柵極反相接通，輸出地址或數(shù)據(jù)。由圖上可以看出，上下兩個址或數(shù)據(jù)。由圖上可以看出，上下兩個FETFET處于反相，構處于反相，構成了推拉式的輸出電路，其負載能力大大增強。成了推拉式的輸出電路，其負載能力大大

40、增強。P0P0的輸出的輸出級可驅動級可驅動8 8個個LSTTLLSTTL負載。負載。D QCLK QMUXP0.n讀讀鎖存器鎖存器內部總線內部總線寫寫鎖存器鎖存器讀讀引腳引腳地址地址/ /數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制VCCT1T2P0P0口口引腳引腳（2 2） P0P0作為作為地址地址/ /數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線5端口的負載能力和接口要求端口的負載能力和接口要求 1 1、P0P0口的負載能力和接口要求口的負載能力和接口要求負載能力負載能力: :可驅動可驅動8 8個個LSLS（低功耗、甚高速）型（低功耗、甚高速）型TTLTTLP0接口要求接口要求：作為一般：作為一般I/O口輸出時，若驅動的是口輸出時，若驅動的是N

41、MOS電路或電路或OC門電路，其引腳要接上拉電阻，否門電路，其引腳要接上拉電阻，否則高電平電位不確定；則高電平電位不確定； 2 2、P1P3P1P3口的負載能力和接口要求口的負載能力和接口要求負載能力負載能力: :可驅動可驅動4 4個個LSLS型型TTLTTL接口要求接口要求：作為一般：作為一般I/OI/O口輸出時，驅動任何電路都不口輸出時，驅動任何電路都不需要要接上拉電阻（因為內部有上拉電阻）；作為需要要接上拉電阻（因為內部有上拉電阻）；作為一般一般I/OI/O口為準雙向口。口為準雙向口。5單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)Content 03Content 02單片機正常工作最基本條件是：單片機

42、正常工作最基本條件是：正確的電源正確的電源時鐘電路時鐘電路復位電路復位電路6單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)Y122.1184C915PC810uFS1SW-PBALEWRRDRXDTXDINT0EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U189S52VCC

43、PSENP10P11P12P13P14P15P16P17T0T1INT1P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27VCCR610KR4101R510KC1015PX1X26時鐘電路時鐘電路 MCS-51單片機片內有一個高增益反相放大器，其單片機片內有一個高增益反相放大器，其輸入端輸入端(XTAL1)和輸出端和輸出端(XTAL2)用于外接石英晶體用于外接石英晶體和微調電容，或輸入外部時鐘信號，構成振蕩器：和微調電容，或輸入外部時鐘信號，構成振蕩器：外接晶振時，電容的值一般取外接晶振時，電容的值一般取30pF；外接陶瓷諧振器時，電容的值一般?。?/p>

44、外接陶瓷諧振器時，電容的值一般取47pF6單片機工作的基本時序單片機工作的基本時序振蕩源的周期振蕩源的周期振蕩周期振蕩周期P機器周期機器周期S=P1+P2一個機器周期一個機器周期=12P=6S指指CPU完成一條操完成一條操作所需的全部時間作所需的全部時間狀態(tài)周期狀態(tài)周期S指令周期指令周期提問：若采用提問：若采用12MHz12MHz的晶振頻率，計算機器周期？的晶振頻率，計算機器周期？6復位電路復位電路 當當5l5l系列單片機的復位引腳系列單片機的復位引腳RSTRST出現(xiàn)出現(xiàn)2 2個機器周期個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復位操作。如果以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復位操作。如果RSTRST持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)。持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)。+5V10uF10KVccRSTGND上電復位上電復位10uF10KVccRSTGND手動手動&上電復位上電復位1K+5V6復位后寄存器的狀態(tài)復位后寄存器的狀態(tài)PC 0000H(PC 0000H(程序入口程序入口) ) P0P0、P1P1、P2P2、P3 0FFH (P3 0FFH (可以直接