第2章80C51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

1、第2章 80C51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1 2.1 單片機(jī)的概念單片機(jī)的概念2.2 80C512.2 80C51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳2.3 80C512.3 80C51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器2.4 80C51 2.4 80C51 單片機(jī)的并行單片機(jī)的并行I/OI/O口口2.5 80C51 2.5 80C51 單片機(jī)的時(shí)鐘與定時(shí)單片機(jī)的時(shí)鐘與定時(shí)2.6 80C51 2.6 80C51 單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位2.7 2.7 單片機(jī)低功耗工作模式單片機(jī)低功耗工作模式重點(diǎn)80C51內(nèi)部邏輯、存儲(chǔ)器，引腳 難點(diǎn)80C51內(nèi)部存儲(chǔ)器其他單片機(jī)的發(fā)展第

2、第2 2章章 80C51 80C51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1 單片機(jī)的概念 單片微型計(jì)算機(jī)單片微型計(jì)算機(jī)SCMC(Single Chip Micro-Computer)SCMC(Single Chip Micro-Computer)，是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和大規(guī)模集成電路相結(jié)合的產(chǎn)物。是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和大規(guī)模集成電路相結(jié)合的產(chǎn)物。還有其他的稱呼，如：微控制器（還有其他的稱呼，如：微控制器（MCUMCU），嵌入式微控制），嵌入式微控制器（器（EMCUEMCU），嵌入式微處理器（），嵌入式微處理器（EMPEMP）等。）等。 目前使用最多的仍是目前使用最多的仍是8位單片機(jī)。在位單片機(jī)。

3、在8位單片機(jī)中位單片機(jī)中80C51的使用更為廣泛。本教材也是以的使用更為廣泛。本教材也是以80C51為基礎(chǔ)。為基礎(chǔ)。1.1.單片機(jī)的特點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的特點(diǎn)：（1）小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。）小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。（2）可靠性好，應(yīng)用范圍廣。）可靠性好，應(yīng)用范圍廣。（3）易擴(kuò)展，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，控制功能）易擴(kuò)展，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，控制功能強(qiáng)。強(qiáng)。（4）具有通訊功能，可以很方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制，）具有通訊功能，可以很方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制，形成控制網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程控制。形成控制網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程控制。2. 單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)的應(yīng)用（1）工業(yè)方面：各種測(cè)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集

4、系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器）工業(yè)方面：各種測(cè)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人，智能化儀器，機(jī)、電一體化產(chǎn)品。人，智能化儀器，機(jī)、電一體化產(chǎn)品。（2）智能儀器儀表方面。）智能儀器儀表方面。（3）通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)等。）通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)等。（4）消費(fèi)產(chǎn)品方面：電動(dòng)玩具、錄像機(jī)、激光唱機(jī)。）消費(fèi)產(chǎn)品方面：電動(dòng)玩具、錄像機(jī)、激光唱機(jī)。（5）導(dǎo)彈與控制方面：導(dǎo)彈控制、魚雷制導(dǎo)控制、智能武）導(dǎo)彈與控制方面：導(dǎo)彈控制、魚雷制導(dǎo)控制、智能武器裝備、飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)。器裝備、飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)。（6）計(jì)算機(jī)外部設(shè)備及電器方面：打印機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、）計(jì)算機(jī)外部設(shè)備及電器方面：打印機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、彩色與

5、黑白復(fù)印機(jī)、磁帶機(jī)等。彩色與黑白復(fù)印機(jī)、磁帶機(jī)等。（7）多機(jī)分布式系統(tǒng)：可用單片機(jī)構(gòu)成分布式測(cè)控系統(tǒng)，）多機(jī)分布式系統(tǒng)：可用單片機(jī)構(gòu)成分布式測(cè)控系統(tǒng)，它使單片機(jī)應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。它使單片機(jī)應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。 2.2 80C51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳2.2.1 80C512.2.1 80C51單片機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)單片機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)1. 1. 中央處理器中央處理器CPUCPU （1 1）運(yùn)算電路）運(yùn)算電路 （2 2）控制電路）控制電路2. 2. 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3. 3. 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器4. 4. 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器5. 5. 并行并行I

6、/OI/O口口6. 6. 串行口串行口7. 7. 中斷控制電路中斷控制電路8. 8. 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路9. 9. 位處理器位處理器10. 10. 內(nèi)部總線內(nèi)部總線1. CPU CPU即中央處理器即中央處理器, 完成各種運(yùn)算和控制操作，由運(yùn)算完成各種運(yùn)算和控制操作，由運(yùn)算器和控制器兩部分電路組成。器和控制器兩部分電路組成。（1）運(yùn)算器電路運(yùn)算器電路 運(yùn)算器的功能是進(jìn)行運(yùn)算器的功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。（2）控制器電路控制器電路 控制電路完成控制電路完成指揮控制指揮控制工作，工作，協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分正常工單片機(jī)各部分正常工作。作。 80C51芯片邏輯結(jié)構(gòu)圖CPU運(yùn)算電路控

7、制電路2. 2. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 80C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器包括單片機(jī)的存儲(chǔ)器包括數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器和程序程序存儲(chǔ)存儲(chǔ)器，其器，其主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間是相互獨(dú)立的，物理結(jié)構(gòu)也不相同。是相互獨(dú)立的，物理結(jié)構(gòu)也不相同。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括RAM和和RAM地址寄存器，內(nèi)部地址寄存器，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一般指前數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一般指前128個(gè)單元，高個(gè)單元，高128個(gè)用于專用寄存器。個(gè)用于專用寄存器。 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器包括內(nèi)部程序存儲(chǔ)器包括ROM和和ROM地址寄存器，地址寄存器，80C51有有4kROM存放程序。存放程序。3. 3.

8、 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 MCS51單片機(jī)片內(nèi)有兩個(gè)單片機(jī)片內(nèi)有兩個(gè)16位的定時(shí)位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，即定計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器時(shí)器0和定時(shí)器和定時(shí)器1。它們可以用于定時(shí)控制、延時(shí)以及對(duì)外。它們可以用于定時(shí)控制、延時(shí)以及對(duì)外部事件的計(jì)數(shù)和檢測(cè)等。部事件的計(jì)數(shù)和檢測(cè)等。4. 并行并行I/O口口 80C51單片機(jī)共有單片機(jī)共有4個(gè)個(gè)8位的位的I/O口（口（P0、P1、P2和和P3），），每一條每一條I/O線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。5. 串行串行I/O口口 80C51單片機(jī)具有一個(gè)采用通用異步工作方式的全雙工單片機(jī)具有一個(gè)采用通用異步工作方式的全雙工串行通信接口，可以同時(shí)

9、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。串行通信接口，可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。6. 中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng) 80C51共有共有5個(gè)中斷源，即外中斷個(gè)中斷源，即外中斷2個(gè)，定時(shí)個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷計(jì)數(shù)中斷2個(gè)，串行中斷個(gè)，串行中斷1個(gè)。個(gè)。7. 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路 80C51芯片內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但晶體振蕩器和微調(diào)電容芯片內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但晶體振蕩器和微調(diào)電容必須外接。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，振蕩器的必須外接。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，振蕩器的頻率范圍為頻率范圍為1.2MHz33MHz，典型取值為，典型取值為6MHz。8. 總線總線 以上所有組成部分都是通過(guò)總線連接起來(lái)，從而構(gòu)成一以上所有組成部分都是通過(guò)

10、總線連接起來(lái)，從而構(gòu)成一個(gè)完整的單片機(jī)。系統(tǒng)的地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和控制信號(hào)都個(gè)完整的單片機(jī)。系統(tǒng)的地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和控制信號(hào)都是通過(guò)總線傳送的，總線結(jié)構(gòu)減少了單片機(jī)的連線和引腳，是通過(guò)總線傳送的，總線結(jié)構(gòu)減少了單片機(jī)的連線和引腳，提高了集成度和可靠性。提高了集成度和可靠性。 2.2.2 80C512.2.2 80C51單片機(jī)的封裝與信號(hào)引腳單片機(jī)的封裝與信號(hào)引腳 1. 芯片封裝形式芯片封裝形式: 40腳腳DIP封裝封裝1 輸入輸出口線輸入輸出口線 P0口（口（P0.0P0.7）：）： P1口（口（P1.0P1.7）：）： P2口（口（P2.0P2.7）：）： P3口（口（P3.0P3.7）：

11、）：8位雙向口線位雙向口線2. 芯片引腳介紹芯片引腳介紹地址鎖存允許信號(hào)地址鎖存允許信號(hào)ALE 系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于用于控制地址鎖存器控制地址鎖存器鎖存鎖存P0口輸口輸出的低出的低8位地址，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的位地址，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的復(fù)用復(fù)用。外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) /PSEN是讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有是讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。效。PSEN 訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào) 為為低低電平時(shí)，電平時(shí)，CPU只執(zhí)行只執(zhí)行片外片外程序存儲(chǔ)器指令程序存儲(chǔ)器指令; 為為高高電平時(shí)，電平時(shí)，CPU執(zhí)行執(zhí)行片內(nèi)片內(nèi)程

12、序存儲(chǔ)器指令，但當(dāng)程序存儲(chǔ)器指令，但當(dāng)PC中中的值超過(guò)的值超過(guò)0FFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。 復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)RST 高電平有效，在輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后，高電平有效，在輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后，就可以完成就可以完成復(fù)位復(fù)位操作。操作。EA 時(shí)鐘電路引腳時(shí)鐘電路引腳XTAL1和和XTAL2 用于接外部晶振和微調(diào)電容。用于接外部晶振和微調(diào)電容。 XTAL1：片內(nèi)振蕩器倒相放大器的輸入端，若用外：片內(nèi)振蕩器倒相放大器的輸入端，若用外部時(shí)鐘時(shí)，作為外部時(shí)鐘的輸入端。部時(shí)鐘時(shí)，作為外部時(shí)鐘的輸入端。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器倒相放

13、大器的輸出，若使用外：片內(nèi)振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須懸空。部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須懸空。 電源引腳電源引腳Vcc和和Vss Vcc：電源端，接：電源端，接5V。 Vss：接地端。：接地端。 “復(fù)用復(fù)用”即給一些信號(hào)引腳賦予雙重功能。即給一些信號(hào)引腳賦予雙重功能。 EPROM存儲(chǔ)器程序固化所需要的信號(hào)存儲(chǔ)器程序固化所需要的信號(hào) 編程脈沖：編程脈沖： 30腳（腳（ALE/PROG） 編程電壓（編程電壓（25V）：）：31腳（腳（EA/Vpp) 備用電源引入：備用電源引入：9腳（腳（RST/VPD） 當(dāng)電源發(fā)生故障，電壓降低到下限值時(shí)，備用電源經(jīng)此當(dāng)電源發(fā)生故障，電壓降低到下限

14、值時(shí)，備用電源經(jīng)此端向內(nèi)部端向內(nèi)部RAM提供電壓，以保護(hù)內(nèi)部提供電壓，以保護(hù)內(nèi)部RAM中的信息不丟失。中的信息不丟失。P3口線口線 主要是第二功能。主要是第二功能。3. 芯片引腳的第二功能芯片引腳的第二功能 表表2.1 P3口線的第二功能口線的第二功能口線特殊功能信號(hào)名稱P3.0RXD串行輸入口P3.1TXD串行輸出口P3.2外部中斷0輸入口P3.3外部中斷1輸入口P3.4T0定時(shí)器0外部輸入口P3.5T1定時(shí)器1外部輸入口P3.6WR寫選通輸出口P3.7RD讀選通輸出口1INT0INT（2）引腳復(fù)用不會(huì)引起混亂）引腳復(fù)用不會(huì)引起混亂 第一功能與第二功能是不同工作方式下的信號(hào)，不會(huì)第一功能與第

15、二功能是不同工作方式下的信號(hào)，不會(huì)發(fā)生使用上的矛盾。發(fā)生使用上的矛盾。 說(shuō)明：說(shuō)明： P3口線先按需要優(yōu)先選用它的第二功能，剩下不用口線先按需要優(yōu)先選用它的第二功能，剩下不用 的才作為的才作為I/O口線使用。口線使用。 2.3 80C51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器ROM：存放程序或者始終要保留的數(shù)據(jù)（表格數(shù)據(jù)）。：存放程序或者始終要保留的數(shù)據(jù)（表格數(shù)據(jù)）。RAM：用來(lái)存放程序運(yùn)行中所需要的常數(shù)和變量。：用來(lái)存放程序運(yùn)行中所需要的常數(shù)和變量。 單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共個(gè)單元，劃單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共個(gè)單元，劃分為兩部分：低單元區(qū)和高單元區(qū)。分為兩部分：低單元區(qū)和高單元區(qū)。2.3.1 2.3.

16、1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128128單元區(qū)單元區(qū) 的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128128單元區(qū)，稱為單元區(qū)，稱為內(nèi)部，地址為按用途劃分為內(nèi)部，地址為按用途劃分為三個(gè)區(qū)。三個(gè)區(qū)。圖圖2.3 80C51 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置圖內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置圖1 1、寄存器區(qū)寄存器區(qū) 內(nèi)部?jī)?nèi)部RAMRAM的前的前3232個(gè)單元作為個(gè)單元作為通用（工作）寄存器通用（工作）寄存器使用。使用。 分為分為4 4組，組號(hào)依次為組，組號(hào)依次為0 0、1 1、2 2、3 3，每組，每組8 8個(gè)寄存器：個(gè)寄存器：R7R7R0R0。 任一時(shí)刻，任一時(shí)刻，cpucpu只能使用其中的一組寄存器，稱為只能使用其中的

17、一組寄存器，稱為當(dāng)前當(dāng)前工作寄存器組，由程序狀態(tài)字寄存器工作寄存器組，由程序狀態(tài)字寄存器PSWPSW中的中的RS1RS1，RS0RS0位位的組合來(lái)決定。的組合來(lái)決定。沒(méi)有選中的單元也可作為一般的數(shù)據(jù)緩存使用。沒(méi)有選中的單元也可作為一般的數(shù)據(jù)緩存使用。系統(tǒng)上電復(fù)位時(shí)，默認(rèn)選中第系統(tǒng)上電復(fù)位時(shí)，默認(rèn)選中第0 0組寄存器。組寄存器。 寄存器：寄存器：1、可用、可用8位地址直接尋址；位地址直接尋址；2、在指令中既可用名稱表示，也可以使用單元地址表示。、在指令中既可用名稱表示，也可以使用單元地址表示。2、位尋址區(qū)、位尋址區(qū)16個(gè)數(shù)據(jù)單元（個(gè)數(shù)據(jù)單元（20H2FH），既可以作為一般的數(shù)），既可以作為一般的

18、數(shù)據(jù)單元使用，又可以按位對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行操作，因此這據(jù)單元使用，又可以按位對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行操作，因此這16個(gè)數(shù)據(jù)單元又稱作位尋址區(qū)。個(gè)數(shù)據(jù)單元又稱作位尋址區(qū)。 位尋址區(qū)共計(jì)位尋址區(qū)共計(jì)128位，其位地址為位，其位地址為00H7FH。 位地址的表示方式：位地址的表示方式：1 位地址的形式；位地址的形式； 2 存儲(chǔ)單元地址加位的形式。存儲(chǔ)單元地址加位的形式。3. 用戶用戶RAM區(qū)區(qū) 在內(nèi)部在內(nèi)部RAM的低的低128個(gè)單元中，剩余的個(gè)單元中，剩余的80個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)單元即據(jù)單元即30H7FH為真正的用戶為真正的用戶RAM區(qū)，對(duì)于這區(qū)，對(duì)于這些區(qū)域，用戶只能以存儲(chǔ)單元的形式來(lái)使用，通常些區(qū)域，用戶只能以存儲(chǔ)單

19、元的形式來(lái)使用，通常在應(yīng)用中也把在應(yīng)用中也把堆棧堆棧開辟在這段區(qū)域。開辟在這段區(qū)域。2.3.2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128單元區(qū) 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的高內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的高128128個(gè)單元是為專用寄存器提供的，個(gè)單元是為專用寄存器提供的，因此該區(qū)也稱作特殊功能寄存器區(qū)（因此該區(qū)也稱作特殊功能寄存器區(qū)（SFRSFR），它們主要用），它們主要用于存放于存放控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)。 21 21個(gè)特殊功能寄存器，其地址空間為個(gè)特殊功能寄存器，其地址空間為80H80HFFHFFH。其中，。其中，有有1111個(gè)特殊功能寄存器具有位尋址能力，它們的字節(jié)地址個(gè)特殊功能寄存器具有位尋址能力，它們的字節(jié)

20、地址剛好能被剛好能被8 8整除。整除。（1）累加器）累加器A（或（或ACC-ACCumulator） 累加器為累加器為8位寄存器，是程序中最常用的專用寄存器，位寄存器，是程序中最常用的專用寄存器，在指令系統(tǒng)中累加器的助記符為在指令系統(tǒng)中累加器的助記符為A。存放存放操作數(shù)操作數(shù)；運(yùn)算結(jié)果運(yùn)算結(jié)果的暫存單元；的暫存單元；數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)傳送的中轉(zhuǎn)站中轉(zhuǎn)站；在變址尋址方式中累加器被作為在變址尋址方式中累加器被作為變址寄存器變址寄存器使用。使用。 在在MCS51中由于只有一個(gè)累加器，而單片機(jī)中的大部中由于只有一個(gè)累加器，而單片機(jī)中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)操作都是通過(guò)累加器進(jìn)行的，故累加器的使用是十分分?jǐn)?shù)據(jù)操作都是通

21、過(guò)累加器進(jìn)行的，故累加器的使用是十分頻繁的。頻繁的。1. 專用寄存器簡(jiǎn)介專用寄存器簡(jiǎn)介(2(2）B B寄存器（寄存器（B registerB register） B B寄存器為寄存器為8 8位寄存器，主要用于乘除指令中。在其它指位寄存器，主要用于乘除指令中。在其它指令中，令中，B B寄存器也可作為一般的數(shù)據(jù)單元來(lái)使用。寄存器也可作為一般的數(shù)據(jù)單元來(lái)使用。（3）程序狀態(tài)字（）程序狀態(tài)字（PSW-Program Status Word） 程序狀態(tài)字是一個(gè)程序狀態(tài)字是一個(gè)8位寄存器，位寄存器，用于寄存指令執(zhí)行的狀用于寄存指令執(zhí)行的狀態(tài)信息態(tài)信息。 在狀態(tài)字中，有些位狀態(tài)是根據(jù)指令執(zhí)行結(jié)果，由硬件在狀

22、態(tài)字中，有些位狀態(tài)是根據(jù)指令執(zhí)行結(jié)果，由硬件自動(dòng)完成設(shè)置的，而有些狀態(tài)位則必須通過(guò)軟件方法設(shè)定。自動(dòng)完成設(shè)置的，而有些狀態(tài)位則必須通過(guò)軟件方法設(shè)定。 PSW中的每個(gè)狀態(tài)位都可由軟件讀出，中的每個(gè)狀態(tài)位都可由軟件讀出，PSW的各位定義的各位定義如下。如下。 位 序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0 RS1RS0 OVPCY（PSW.7)-進(jìn)位標(biāo)志位進(jìn)位標(biāo)志位 在執(zhí)行某些算術(shù)和邏輯指令時(shí)，可以被硬件或軟件置位在執(zhí)行某些算術(shù)和邏輯指令時(shí)，可以被硬件或軟件置位或清零。在算術(shù)運(yùn)算中它可作為進(jìn)位標(biāo)志（加法進(jìn)位，減或清零。在算術(shù)運(yùn)算中它可作為進(jìn)

23、位標(biāo)志（加法進(jìn)位，減法借位，在位操作（在位傳送、位與、位或等）中作累加法借位，在位操作（在位傳送、位與、位或等）中作累加器使用，移位操作中用于構(gòu)成循環(huán)移位通路）器使用，移位操作中用于構(gòu)成循環(huán)移位通路） 位 序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0 RS1RS0 OVPAC(PSW.6)-輔助進(jìn)位標(biāo)志位（半進(jìn)位標(biāo)志位）輔助進(jìn)位標(biāo)志位（半進(jìn)位標(biāo)志位） 進(jìn)行加法或減法操作時(shí)，當(dāng)發(fā)生低四位向高四位進(jìn)位進(jìn)行加法或減法操作時(shí)，當(dāng)發(fā)生低四位向高四位進(jìn)位或借位時(shí)，或借位時(shí)，AC由硬件置位，否則由硬件置位，否則AC位被置位被置“0”。在進(jìn)行。在進(jìn)行十進(jìn)

24、制調(diào)整指令時(shí)，將借助十進(jìn)制調(diào)整指令時(shí)，將借助AC狀態(tài)進(jìn)行判斷。狀態(tài)進(jìn)行判斷。 位 序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0 RS1RS0 OVPF0 (PSW.6)-用戶標(biāo)志位用戶標(biāo)志位 該位為用戶定義的狀態(tài)標(biāo)記，用戶根據(jù)需要用軟件對(duì)該位為用戶定義的狀態(tài)標(biāo)記，用戶根據(jù)需要用軟件對(duì)其置位或清零，也可以用軟件測(cè)試其置位或清零，也可以用軟件測(cè)試F0來(lái)控制程序的跳轉(zhuǎn)。來(lái)控制程序的跳轉(zhuǎn)。 位 序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0 RS1RS0 OVPRS1和和RS0(PSW.4和和

25、PSW.3)-寄存器組選擇位寄存器組選擇位 該兩位通過(guò)軟件置該兩位通過(guò)軟件置“0”或或“1”來(lái)選擇當(dāng)前工作寄存器組。來(lái)選擇當(dāng)前工作寄存器組。表表2.3 寄存器組選擇寄存器組選擇 位 序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0 RS1RS0 OVP OV（PSW.2)-溢出標(biāo)志位溢出標(biāo)志位 當(dāng)執(zhí)行算術(shù)指令，由硬件置位或清零來(lái)指示溢出狀態(tài)。當(dāng)執(zhí)行算術(shù)指令，由硬件置位或清零來(lái)指示溢出狀態(tài)。加減運(yùn)算加減運(yùn)算(有無(wú)符號(hào)數(shù)均可有無(wú)符號(hào)數(shù)均可)中，中，OV1表示加減運(yùn)算結(jié)果超出表示加減運(yùn)算結(jié)果超出符符號(hào)數(shù)號(hào)數(shù)有效范圍（有效范圍（128127；反之，；

26、反之，OV0表示運(yùn)算正確，即表示運(yùn)算正確，即無(wú)溢出產(chǎn)生。無(wú)溢出產(chǎn)生。 無(wú)符號(hào)數(shù)乘法指令執(zhí)行結(jié)果也會(huì)影響溢出標(biāo)志，若乘積超過(guò)無(wú)符號(hào)數(shù)乘法指令執(zhí)行結(jié)果也會(huì)影響溢出標(biāo)志，若乘積超過(guò)了了255，則，則OV1，反之，反之OV0。由于乘積的高。由于乘積的高8位存放于位存放于B中，中，低低8位存放于位存放于A中，中，OV0則意味著只要從則意味著只要從A中取得乘積即可，否中取得乘積即可，否則要從則要從BA寄存器中取得乘積結(jié)果。寄存器中取得乘積結(jié)果。 在除法運(yùn)算中，在除法運(yùn)算中，OV=1表示除數(shù)為表示除數(shù)為0，除法不能進(jìn)行；反之，除法不能進(jìn)行；反之，OV=0，除數(shù)不為，除數(shù)不為0，除法可正常進(jìn)行。，除法可正常進(jìn)

27、行。 位 序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0 RS1RS0 OVPP(PSW.0)-奇偶標(biāo)志位奇偶標(biāo)志位 每個(gè)指令周期由硬件來(lái)置位或清零用以表示累加器每個(gè)指令周期由硬件來(lái)置位或清零用以表示累加器A中中1的個(gè)數(shù)的奇偶性，若累加器中的個(gè)數(shù)的奇偶性，若累加器中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)則的個(gè)數(shù)為奇數(shù)則P1，否則否則P0。 （4） 數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針DPTR 數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針DPTR為一個(gè)為一個(gè)16位位的專用寄存器，其高位用的專用寄存器，其高位用DPH表示，其低位用表示，其低位用DPL表示。表示。 既可以作為一個(gè)既可以作為一個(gè)16位的寄存器來(lái)使用，也

28、可作為兩個(gè)位的寄存器來(lái)使用，也可作為兩個(gè)8位的寄存器位的寄存器DPH和和DPL使用。使用。 DPTR在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)既可用來(lái)存放在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)既可用來(lái)存放16位地位地址，也可作地址指針使用。如址，也可作地址指針使用。如MOVX DPTR，A。 （5） I/O端口端口P0P3 P0P3為四個(gè)為四個(gè)8位的特殊功能寄存器，分別是四個(gè)并行位的特殊功能寄存器，分別是四個(gè)并行I/O端口的鎖存器，當(dāng)端口的鎖存器，當(dāng)I/O端口的某一位用作輸入時(shí)，對(duì)應(yīng)端口的某一位用作輸入時(shí)，對(duì)應(yīng)的鎖存器必須先置的鎖存器必須先置“1”。 （6） 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 兩個(gè)兩個(gè)16位定時(shí)器位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器

29、T0和和T1，它們由兩個(gè)相互獨(dú)立的，它們由兩個(gè)相互獨(dú)立的8位寄存器組成位寄存器組成TH和和TL，共有四個(gè)獨(dú)立的寄存器，共有四個(gè)獨(dú)立的寄存器TH0、TL0、TH1和和TL1。 只可對(duì)這四個(gè)寄存器獨(dú)立尋址，而不能作為一個(gè)只可對(duì)這四個(gè)寄存器獨(dú)立尋址，而不能作為一個(gè)16位寄位寄存器來(lái)尋址。存器來(lái)尋址。 （7） 串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器 串行數(shù)據(jù)緩沖器串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF用于存放將要發(fā)送或已接收的數(shù)據(jù)，用于存放將要發(fā)送或已接收的數(shù)據(jù)，它由發(fā)送緩沖器和接收緩沖器組成，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)被送入它由發(fā)送緩沖器和接收緩沖器組成，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)被送入SBUF時(shí)進(jìn)入發(fā)送緩沖器，反之進(jìn)入接收緩沖器。時(shí)進(jìn)入發(fā)

30、送緩沖器，反之進(jìn)入接收緩沖器。 2. 專用寄存器的單元尋址及位尋址專用寄存器的單元尋址及位尋址說(shuō)明說(shuō)明1： 不連續(xù)分散在高不連續(xù)分散在高128單元，剩余的用戶不能使用。單元，剩余的用戶不能使用。 說(shuō)明說(shuō)明2： 對(duì)專用寄存器只能使用直接尋址方式，在指令中既可使對(duì)專用寄存器只能使用直接尋址方式，在指令中既可使用寄存器符號(hào)表示，也可使用寄存器地址表示。用寄存器符號(hào)表示，也可使用寄存器地址表示。 在在21個(gè)可尋址的專用寄存器中，有個(gè)可尋址的專用寄存器中，有11個(gè)寄存器是可以位個(gè)寄存器是可以位尋址的。尋址的。 專用寄存器的專用寄存器的83個(gè)可尋址位加上位尋址區(qū)的個(gè)可尋址位加上位尋址區(qū)的128個(gè)通用位，個(gè)

31、通用位，構(gòu)成位處理器的整個(gè)數(shù)據(jù)位存儲(chǔ)空間。構(gòu)成位處理器的整個(gè)數(shù)據(jù)位存儲(chǔ)空間。3. 程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PC（Program Counter） PC是一個(gè)是一個(gè)16位的計(jì)數(shù)器。其內(nèi)容為將要執(zhí)行的指令地址，位的計(jì)數(shù)器。其內(nèi)容為將要執(zhí)行的指令地址，尋址范圍達(dá)尋址范圍達(dá)64KB。 PC有自動(dòng)加有自動(dòng)加1功能，以實(shí)現(xiàn)程序的順序執(zhí)行。功能，以實(shí)現(xiàn)程序的順序執(zhí)行。 PC沒(méi)有地址，是不可尋址的。但在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返沒(méi)有地址，是不可尋址的。但在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令時(shí)能回等指令時(shí)能自動(dòng)改變自動(dòng)改變其內(nèi)容，以改變程序的執(zhí)行順序。其內(nèi)容，以改變程序的執(zhí)行順序。跳轉(zhuǎn)到2.3.4節(jié)2.3.3 堆棧操作堆棧操作 堆

32、棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所謂堆棧，就是只允許在其一端堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所謂堆棧，就是只允許在其一端進(jìn)行數(shù)據(jù)插入和數(shù)據(jù)刪除操作的線性表。進(jìn)行數(shù)據(jù)插入和數(shù)據(jù)刪除操作的線性表。 數(shù)據(jù)寫入堆棧稱為數(shù)據(jù)寫入堆棧稱為入棧入棧（PUSH）。）。 數(shù)據(jù)從堆棧中讀出稱之?dāng)?shù)據(jù)從堆棧中讀出稱之出棧出棧(POP)。 數(shù)據(jù)操作規(guī)則數(shù)據(jù)操作規(guī)則：“后進(jìn)先出后進(jìn)先出”LIFO。即先入棧的數(shù)據(jù)。即先入棧的數(shù)據(jù)由于存放在棧的底部，因此后出棧；而后入棧的數(shù)據(jù)存放在由于存放在棧的底部，因此后出棧；而后入棧的數(shù)據(jù)存放在棧的頂部，因此先出棧。棧的頂部，因此先出棧。1、堆棧的功用、堆棧的功用 堆棧主要是為堆棧主要是為子程序調(diào)用子程序調(diào)用和和

33、中斷操作中斷操作而設(shè)立的。其具體而設(shè)立的。其具體功能有兩個(gè)：功能有兩個(gè)：保護(hù)斷點(diǎn)和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)斷點(diǎn)和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。2、堆棧的開辟、堆棧的開辟 堆棧只能開辟在芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，即所謂的內(nèi)堆棧只能開辟在芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，即所謂的內(nèi)堆棧形式。堆棧形式。3、堆棧指針、堆棧指針 堆棧指針堆棧指針SP（Stack Pointer）的內(nèi)容是堆棧棧頂?shù)拇妫┑膬?nèi)容是堆棧棧頂?shù)拇鎯?chǔ)單元地址。儲(chǔ)單元地址。SP是一個(gè)是一個(gè)8位寄存器。位寄存器。 說(shuō)明：系統(tǒng)復(fù)位后，說(shuō)明：系統(tǒng)復(fù)位后，SP的內(nèi)容為的內(nèi)容為07H，但由于堆棧最好在，但由于堆棧最好在內(nèi)部?jī)?nèi)部RAM的的30H7FH單元中開辟，所以在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)單元中開

34、辟，所以在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意把注意把SP值初始化為值初始化為30H以后。以后。 圖圖2.4 兩種不同類型的堆棧結(jié)構(gòu)兩種不同類型的堆棧結(jié)構(gòu)4 、堆棧類型、堆棧類型80c51使用向上生長(zhǎng)型堆棧，操作規(guī)則如下：使用向上生長(zhǎng)型堆棧，操作規(guī)則如下： 進(jìn)棧操作：先進(jìn)棧操作：先SP加加1，后寫入數(shù)據(jù)。，后寫入數(shù)據(jù)。 出棧操作：先讀出數(shù)據(jù)，后出棧操作：先讀出數(shù)據(jù)，后SP減減1。5. 堆棧使用方式堆棧使用方式 堆棧的使用有兩種方式。堆棧的使用有兩種方式。 自動(dòng)方式自動(dòng)方式：即在調(diào)用子程序或中斷時(shí)，返回地址（斷點(diǎn)）：即在調(diào)用子程序或中斷時(shí)，返回地址（斷點(diǎn)）自動(dòng)進(jìn)棧。程序返回時(shí)，斷點(diǎn)再自動(dòng)彈回自動(dòng)進(jìn)棧。程序返回時(shí)，斷

35、點(diǎn)再自動(dòng)彈回PC。 指令方式指令方式：即使用專用的堆棧操作指令，進(jìn)行進(jìn)出棧操：即使用專用的堆棧操作指令，進(jìn)行進(jìn)出棧操作。其進(jìn)棧指令為作。其進(jìn)棧指令為PUSH，出棧指令為，出棧指令為POP。例如保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。例如保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)就是指令方式進(jìn)行操作。就是指令方式進(jìn)行操作。 返回2.3.22.3.4內(nèi)部程序存儲(chǔ)器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 在在MCS51系列中，程序存儲(chǔ)器被用來(lái)存放程序、常系列中，程序存儲(chǔ)器被用來(lái)存放程序、常數(shù)或表格等。在數(shù)或表格等。在80C51中，其片內(nèi)有中，其片內(nèi)有4K字節(jié)的字節(jié)的ROM存儲(chǔ)單存儲(chǔ)單元，地址為元，地址為0000H0FFFH。 MCS51系列設(shè)置信號(hào)引腳系列設(shè)置信號(hào)引腳 ,以其電平狀態(tài)來(lái)

36、區(qū)分程以其電平狀態(tài)來(lái)區(qū)分程序存儲(chǔ)器的有無(wú)。無(wú)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，序存儲(chǔ)器的有無(wú)。無(wú)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 接地，有片內(nèi)程接地，有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器序存儲(chǔ)器 ， 接高電平。接高電平。 EAEAEA外 部?jī)?nèi) 部(EA=1)外 部(EA=0)00000FFF00000FFF1000FFFF程序計(jì)數(shù)器（程序計(jì)數(shù)器（PCPC），也叫），也叫PCPC指針，是取指地址。指針，是取指地址。如何工作：如何工作： 上電復(fù)位后內(nèi)容為上電復(fù)位后內(nèi)容為0000H0000H，即從，即從0000H0000H地址的地址的 指令順序執(zhí)行，最大為指令順序執(zhí)行，最大為FFFFHFFFFH，所以程序空間，所以程序空間 為為64K64K。64K64

37、K空間分為片內(nèi)空間分為片內(nèi)ROMROM和片外和片外ROMROM，但統(tǒng)一編址。，但統(tǒng)一編址。 在在64K64K的程序存儲(chǔ)器中，有一組保留單元的程序存儲(chǔ)器中，有一組保留單元0000H0000H002AH002AH，其中，其中 0000H0000H0002H0002H為系統(tǒng)的啟動(dòng)單元。剩下為系統(tǒng)的啟動(dòng)單元。剩下0003H0003H002AH002AH均勻分為均勻分為 5 5個(gè)特殊的單元個(gè)特殊的單元，存放，存放5 5種中斷種中斷源的中斷地址區(qū)：源的中斷地址區(qū)： 外部中斷外部中斷0 0入口地址入口地址 0003H0003H 定時(shí)器定時(shí)器0 0中斷入口地址中斷入口地址 000BH000BH 外部中斷外部中

38、斷1 1入口地址入口地址 0013H0013H 定時(shí)器定時(shí)器1 1中斷入口地址中斷入口地址 001BH001BH 串行口中斷入口地址串行口中斷入口地址 0023H0023H 80C51 80C51單片機(jī)具有單片機(jī)具有4 4個(gè)個(gè)8 8位雙向并行端口（位雙向并行端口（P0P0P3P3），），共共3232根根1/O1/O口線。每一根口線。每一根1/O1/O口線都能獨(dú)立地用作輸入或輸口線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。這出。這4 4個(gè)端口是單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行信息（數(shù)據(jù)、地個(gè)端口是單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行信息（數(shù)據(jù)、地址、控制信號(hào)）交換的輸人或輸出通道?？梢园醋止?jié)尋址、控制信號(hào)）交換的輸人或輸出通道?？梢园醋止?jié)

39、尋址外，還可以按位尋址。址外，還可以按位尋址。2.4 80C51 單片機(jī)的并行單片機(jī)的并行I/O口口2.4.1 P02.4.1 P0口邏輯結(jié)構(gòu)口邏輯結(jié)構(gòu) P0P0口地址為口地址為80H80H，位地址為，位地址為80H-87H80H-87H。P0口各位口線的邏輯結(jié)構(gòu)，由一個(gè)鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器、口各位口線的邏輯結(jié)構(gòu)，由一個(gè)鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器、一個(gè)多路復(fù)用開關(guān)以及控制電路和驅(qū)動(dòng)電路等組成。一個(gè)多路復(fù)用開關(guān)以及控制電路和驅(qū)動(dòng)電路等組成。 P0口可以作為輸入輸出口，在實(shí)際應(yīng)用中它通常作為地址口可以作為輸入輸出口，在實(shí)際應(yīng)用中它通常作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，數(shù)據(jù)復(fù)用總線。

40、在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口為真正的雙向口口為真正的雙向口.2.4.2 P12.4.2 P1口邏輯結(jié)構(gòu)口邏輯結(jié)構(gòu) P1P1口地址為口地址為90H90H，位地址為，位地址為90H-97H90H-97H。只能作為通用數(shù)。只能作為通用數(shù)據(jù)據(jù)I/OI/O口使用，電路邏輯如下圖：口使用，電路邏輯如下圖： P1口是一個(gè)準(zhǔn)雙向口，通常作為口是一個(gè)準(zhǔn)雙向口，通常作為I/O口使用，由于在其輸口使用，由于在其輸出端接有上拉電阻，故可以直接輸出而無(wú)需外接上拉電阻。出端接有上拉電阻，故可以直接輸出而無(wú)需外接上拉電阻。2.4.3 P22.4.3 P2口邏輯結(jié)構(gòu)口邏輯結(jié)構(gòu) P2P2口地址為口地址為A0HA0H，位地址為，位

41、地址為A0H-A7HA0H-A7H。既可做通用既可做通用I/OI/O口，又可作系統(tǒng)高位地址線，某一位的內(nèi)口，又可作系統(tǒng)高位地址線，某一位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與部結(jié)構(gòu)與P0P0類似。類似。2.4.4 P32.4.4 P3口邏輯結(jié)構(gòu)口邏輯結(jié)構(gòu) P3P3口地址為口地址為B0HB0H，位地址為，位地址為B0H-B7HB0H-B7H。雖然可做通用雖然可做通用I/OI/O口，但在實(shí)際應(yīng)用中，它的第二功能信口，但在實(shí)際應(yīng)用中，它的第二功能信號(hào)更為重要，某一位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖：號(hào)更為重要，某一位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖：2.5 80C51 單片機(jī)的時(shí)鐘與定時(shí) 單片機(jī)本身是一個(gè)復(fù)雜的單片機(jī)本身是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序系統(tǒng)同步時(shí)序系統(tǒng)

42、，為保證同，為保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)必須有時(shí)鐘信號(hào)，以使其系步工作方式的實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)必須有時(shí)鐘信號(hào)，以使其系統(tǒng)在時(shí)鐘信號(hào)的控制下按時(shí)序協(xié)調(diào)工作。時(shí)序是指令執(zhí)統(tǒng)在時(shí)鐘信號(hào)的控制下按時(shí)序協(xié)調(diào)工作。時(shí)序是指令執(zhí)行過(guò)程中各信號(hào)之間的相互時(shí)間關(guān)系。行過(guò)程中各信號(hào)之間的相互時(shí)間關(guān)系。 2.5.1 2.5.1 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘電路由單片機(jī)的時(shí)鐘電路由振蕩電路振蕩電路和和分頻電路分頻電路組成。組成。 1. 1. 振蕩電路振蕩電路 在在80C5180C51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳端為芯片引腳XTAL1XTAL1，輸出端為引腳，

43、輸出端為引腳XTAL2XTAL2，在芯片的外，在芯片的外部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。如圖饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。如圖2.92.9所示。所示。 圖圖2.9 80C51單片機(jī)的振蕩電路單片機(jī)的振蕩電路 電路中的電容一般取電路中的電容一般取30pF左右，而晶體的振蕩頻率范左右，而晶體的振蕩頻率范圍通常是圍通常是1.2MHz33MHz。2. 2. 分頻電路分頻電路 振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號(hào)并不直接為單片機(jī)所用，振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號(hào)并不直接為單片機(jī)所用，要進(jìn)行分頻，以得到單片機(jī)各種相關(guān)

44、的時(shí)鐘信號(hào)。要進(jìn)行分頻，以得到單片機(jī)各種相關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)。 3. 3. 晶振頻率晶振頻率 1.233MHz1.233MHz。 晶振頻率高，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率就高，單片機(jī)運(yùn)行晶振頻率高，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率就高，單片機(jī)運(yùn)行速度就快。速度就快。 4. 4. 從外部引入脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘電路從外部引入脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘電路 除了由振蕩電路產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)外，還可從外部脈沖除了由振蕩電路產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)外，還可從外部脈沖源直接引入。在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)源直接引入。在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間時(shí)鐘信號(hào)的同步，引入唯一的外部脈沖信號(hào)作為各單片之間時(shí)鐘信號(hào)的同步，引入唯一的外部脈沖信號(hào)作為各

45、單片機(jī)的振蕩脈沖。機(jī)的振蕩脈沖。 2.5.2 定時(shí)單位 時(shí)序的定時(shí)單位共有時(shí)序的定時(shí)單位共有4 4個(gè)，從小到大依次是：拍節(jié)、狀個(gè)，從小到大依次是：拍節(jié)、狀態(tài)、機(jī)器周期和指令周期。態(tài)、機(jī)器周期和指令周期。 1.1.振蕩周期振蕩周期 振蕩周期指為單片機(jī)提供定時(shí)信號(hào)的振蕩源的周期或振蕩周期指為單片機(jī)提供定時(shí)信號(hào)的振蕩源的周期或外部輸入時(shí)鐘的周期，振蕩周期即為拍節(jié)（外部輸入時(shí)鐘的周期，振蕩周期即為拍節(jié)（P P）。）。2.2.時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期 時(shí)鐘周期又稱作狀態(tài)周期或狀態(tài)時(shí)間時(shí)鐘周期又稱作狀態(tài)周期或狀態(tài)時(shí)間S S，它是振蕩周，它是振蕩周期的兩倍，它分為期的兩倍，它分為P1P1節(jié)拍和節(jié)拍和P2P2節(jié)拍，通

46、常在節(jié)拍，通常在P1P1節(jié)拍完成節(jié)拍完成算術(shù)邏輯操作，在算術(shù)邏輯操作，在P2P2節(jié)拍完成內(nèi)部寄存器之間的傳送操節(jié)拍完成內(nèi)部寄存器之間的傳送操作。作。3.機(jī)器周期機(jī)器周期 一個(gè)機(jī)器周期由一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)狀態(tài)組成，如果把一條指令的執(zhí)個(gè)狀態(tài)組成，如果把一條指令的執(zhí)行過(guò)程分作幾個(gè)基本操作，則將完成一個(gè)基本操作所需行過(guò)程分作幾個(gè)基本操作，則將完成一個(gè)基本操作所需的時(shí)間稱作機(jī)器周期。單片機(jī)的單周期指令執(zhí)行時(shí)間就的時(shí)間稱作機(jī)器周期。單片機(jī)的單周期指令執(zhí)行時(shí)間就為一個(gè)機(jī)器周期。為一個(gè)機(jī)器周期。4.指令周期指令周期 指令周期是最大的時(shí)序單位，即執(zhí)行一條指令所占用指令周期是最大的時(shí)序單位，即執(zhí)行一條指令所占用的

47、全部時(shí)間，通常為的全部時(shí)間，通常為1個(gè)、個(gè)、2個(gè)、個(gè)、 4個(gè)機(jī)器周期。個(gè)機(jī)器周期。練習(xí)練習(xí)1、一個(gè)機(jī)器周期、一個(gè)機(jī)器周期= 個(gè)振蕩周期個(gè)振蕩周期= 個(gè)時(shí)鐘周期。個(gè)時(shí)鐘周期。2、在、在MCS51單片機(jī)中，如果采用單片機(jī)中，如果采用6MHz晶振，晶振，1個(gè)機(jī)器個(gè)機(jī)器 周期為周期為 。2.6 80C51 單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位 復(fù)位是單片機(jī)的硬件初始化操作。復(fù)位復(fù)位是單片機(jī)的硬件初始化操作。復(fù)位后，單片機(jī)才能開始正常工作。后，單片機(jī)才能開始正常工作。 RSTRST引腳是引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)2 2個(gè)機(jī)器周期以上

48、。個(gè)機(jī)器周期以上。2.6.1 2.6.1 復(fù)位方式與初始化狀態(tài)復(fù)位方式與初始化狀態(tài) 1. 1. 復(fù)位方式復(fù)位方式（1 1）加電復(fù)位：通過(guò)專用的復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位）加電復(fù)位：通過(guò)專用的復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。信號(hào)。 開機(jī)加電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成開機(jī)加電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成（2 2）手動(dòng)復(fù)位：一次重新啟動(dòng)操作。）手動(dòng)復(fù)位：一次重新啟動(dòng)操作。 （死機(jī)、死循環(huán)或程序（死機(jī)、死循環(huán)或程序“跑飛跑飛”） 在實(shí)際應(yīng)用中，總是把加電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)在實(shí)際應(yīng)用中，總是把加電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位結(jié)合在一起，形成一個(gè)綜合的復(fù)位電路。位結(jié)合在一起，形成一個(gè)綜合的復(fù)位電路。2. 初始化狀態(tài)PSENALE信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，

49、變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，ALE=0， =1.PSEN2.7 單片機(jī)低功耗工作模式2.7.1 2.7.1 單片機(jī)低功耗的意義單片機(jī)低功耗的意義從便攜等方面考慮從便攜等方面考慮 只有降低功耗才能使用輕便電源并保證長(zhǎng)期供電，對(duì)只有降低功耗才能使用輕便電源并保證長(zhǎng)期供電，對(duì)于便攜式設(shè)備和掌上智能設(shè)備中使用的單片機(jī)十分必要。于便攜式設(shè)備和掌上智能設(shè)備中使用的單片機(jī)十分必要。從芯片排列方面考慮從芯片排列方面考慮 低功耗可降低芯片的發(fā)熱量，有利于提高芯片的集成低功耗可降低芯片的發(fā)熱量，有利于提高芯片的集成密度，降低封裝成本。密度，降低封裝成本。從可靠性方面考慮從可靠性方面考慮 低功耗芯片工作時(shí)發(fā)熱量少，可提高芯片工作的可靠低功耗芯片工作時(shí)發(fā)熱量少，可提高芯片工作的可靠性。性。從發(fā)展趨勢(shì)方面考慮從發(fā)展趨勢(shì)方面考慮 單片機(jī)芯片的低功耗，有效地促進(jìn)了單片機(jī)系統(tǒng)的整單片機(jī)芯片的低功耗，有效地促進(jìn)了單片機(jī)系統(tǒng)的整體低功耗化。體低功耗化。2.7.2 兩種低功耗工作模式