單片機(jī)課單片機(jī)結(jié)構(gòu)

1、單片機(jī)課單片機(jī)結(jié)構(gòu)第1頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二MCS51 系列51子系列52子系列803180518751803280528752多一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器含256B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器類型單片機(jī)系列 掩膜ROMEPROM MCS5151803180514KB87514KB52803280528KBMCS51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器配置2.1 8051單片機(jī)的硬件組成第2頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二一、MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（8051） 時(shí)鐘電路CPU中斷控制INT0INT1T0T1串行口64KB總線擴(kuò)展控制器并行接口串行接口定時(shí)/計(jì)數(shù)器

2、RAMT0T1ROM第3頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（8031） 時(shí)鐘電路CPU中斷控制INT0INT1T0T1串行口64KB總線擴(kuò)展控制器并行接口串行接口定時(shí)/計(jì)數(shù)器RAMT0T1無(wú)ROM第4頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（8751） 時(shí)鐘電路CPU中斷控制INT0INT1T0T1串行口64KB總線擴(kuò)展控制器并行接口串行接口定時(shí)/計(jì)數(shù)器RAMT0T1EPROM第5頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。( 圖中“/” 兩邊分別為51系

3、列和52系列 )P3P1P2 可編程 串行I/O口P0外部中斷基準(zhǔn)頻率源控制 128B/256B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 4KB/8KB程序存儲(chǔ)器 2/3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 振蕩器及 定時(shí)電路 CPU 64KB總線擴(kuò)展控制 可編程并行I/O口內(nèi)部中斷計(jì)數(shù)脈沖串行輸出串行輸入P.22第6頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二8051單片機(jī)片內(nèi)功能部件如下：（1）微處理器（CPU） ； 1個(gè)8位微處理器及1個(gè)布爾處理器（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）； 128B(128字節(jié))（3）程序存儲(chǔ)器（4KB ）；（4）4個(gè)8位準(zhǔn)雙向并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）1個(gè)全雙工串行通信接口

4、； (UART)（6）2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；（7）中斷系統(tǒng)； 5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷嵌套結(jié)構(gòu)（8）特殊功能寄存器（SFR）。 21個(gè)還有：片外存儲(chǔ)器（64KB + 64KB）擴(kuò)展總線的控制電路。第7頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二1P1鎖存器P1驅(qū)動(dòng)器P0驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器定時(shí) 及控制指令寄存器ALUPSW程序地址寄存器P3鎖存器P3驅(qū)動(dòng)器暫存2暫存1PCONSCONTMODTCONT2CONTHOTL0TH1TL1TH2*TL2*RLDH*RLDL*SBUFIEIP中斷、串行口、定時(shí)器DPTRPCPC+1緩沖器ACC寄存器 BSPRAM地址寄存器RAMP2驅(qū)動(dòng)器

5、P2鎖存器EPROM/ROM總體結(jié)構(gòu)框圖VCCVSSPSENALEEARST第8頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二1P1鎖存器P1驅(qū)動(dòng)器P0驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器定時(shí) 及控制指令寄存器ALUPSW程序地址寄存器P3鎖存器P3驅(qū)動(dòng)器暫存2暫存1PCONSCONTMODTCONT2CONTHOTL0TH1TL1TH2*TL2*RLDH*RLDL*SBUFIEIP中斷、串行口、定時(shí)器DPTRPCPC+1緩沖器ACC寄存器 BSPRAM地址寄存器RAMP2驅(qū)動(dòng)器P2鎖存器EPROM/ROMVCCVSSPSENALEEARST1、中央處理單元 CPUPSW用來(lái)存放運(yùn)算結(jié)果的一些特征所有的算

6、術(shù)運(yùn)算和大部分的邏輯運(yùn)算都是通過(guò)A來(lái)完成程序計(jì)數(shù)器堆棧指針P.23第9頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二2、程序存儲(chǔ)器1P1鎖存器P1驅(qū)動(dòng)器P0驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器定時(shí) 及控制指令寄存器ALUPSW程序地址寄存器P3鎖存器P3驅(qū)動(dòng)器暫存2暫存1PCONSCONTMODTCONT2CONTHOTL0TH1TL1TH2*TL2*RLDH*RLDL*SBUFIEIP中斷、串行口、定時(shí)器DPTRPCPC+1緩沖器ACC寄存器 BSPRAM地址寄存器RAMP2驅(qū)動(dòng)器P2鎖存器EPROM/ROMVCCVSSPSENALEEARST用于永久性地存儲(chǔ)應(yīng)用程序第10頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月

7、20日，3點(diǎn)6分，星期二3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1P1鎖存器P1驅(qū)動(dòng)器P0驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器定時(shí) 及控制指令寄存器ALUPSW程序地址寄存器P3鎖存器P3驅(qū)動(dòng)器暫存2暫存1PCONSCONTMODTCONT2CONTHOTL0TH1TL1TH2*TL2*RLDH*RLDL*SBUFIEIP中斷、串行口、定時(shí)器DPTRPCPC+1緩沖器ACC寄存器 BSPRAM地址寄存器RAMP2驅(qū)動(dòng)器P2鎖存器EPROM/ROMVCCVSSPSENALEEARST用于在程序運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)工作變量和數(shù)據(jù)。第11頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 4、并行輸入/輸出端口1P1鎖存器P1驅(qū)動(dòng)器P0驅(qū)動(dòng)器P0鎖存

8、器定時(shí) 及控制指令寄存器ALUPSW程序地址寄存器P3鎖存器P3驅(qū)動(dòng)器暫存2暫存1PCONSCONTMODTCONT2CONTHOTL0TH1TL1TH2*TL2*RLDH*RLDL*SBUFIEIP中斷、串行口、定時(shí)器DPTRPCPC+1緩沖器ACC寄存器 BSPRAM地址寄存器RAMP2驅(qū)動(dòng)器P2鎖存器EPROM/ROMVCCVSSPSENALEEARST第12頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二標(biāo)定角6543214443424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413121110987P1.5P1.

9、6P1.7RSTP3.0NCP3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P0.4P0.5P0.6P0.7EANCALEPSENP2.7P2.6P2.5P3.6P3.7P1.4P1.380C51BH80C51BH-280C31BH80C31BH-2XTAL1NCP2.1P2.3P2.2P2.4P2.0VSSXTAL2P1.2P1.1P1.0NCVCCP0.0P0.1P0.2P0.3INT0/P3.212345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.

10、7 RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT1/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 VSSVCCP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7EA/VPPALE/PROGPSENP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8803180518751雙列直插式DIP封裝方形封裝8051單片機(jī)的引腳及功能一、芯片封裝形式P.25第13頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20

11、日，3點(diǎn)6分，星期二803180518751P0口地址和數(shù)據(jù)總線P1口通用口P2口地址總線P3口RXDTXDINT0INT1T0T1WRRDVCCVSSRST/VDDEA/VPPPSENALE/PROGXTAL1XTAL2接電源+5V端接電源地端復(fù)位信號(hào)輸入。接備用電源。外部中斷請(qǐng)求定時(shí)/計(jì)數(shù)器外部計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通1、訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)；2、 編程電源VPP。準(zhǔn)雙向I/O口1、準(zhǔn)雙向I/O口2、第二功能 外接晶振，晶體振蕩電路反相輸出端 外接晶振，晶體振蕩電路反相輸入端1、雙向I/O口2、有擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器或并行I/O口時(shí)，作為數(shù)據(jù)總線/低8位地址總

12、線分時(shí)復(fù)用1、準(zhǔn)雙向I/O口2、有擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器或并行I/O口時(shí)，作為高8位地址總線二、外部引腳串行口接收串行口發(fā)送1、ALE 地址鎖存允許。2、編程脈沖由該引腳引入。外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。第14頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二40只引腳按功能分為3類： （1）電源及時(shí)鐘引腳: Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。 （2）控制引腳： PSEN*、EA* 、ALE、RESET （即RST）。 （3）I/O口引腳：P0、P1、P2、P3為4個(gè)8位I/O口的外部引腳。1、 電源及時(shí)鐘引腳 電源引腳 （1）Vcc（40腳）：+5V電源； （2）Vss（20腳）：接地。 時(shí)

13、鐘引腳 （1）XTAL1（19腳）：接外部晶體，采用外接振蕩器時(shí)，外部振蕩器的輸出應(yīng)接到此引腳上。 （2）XTAL2（18腳）：接外部晶體，采用外接振蕩器時(shí)懸空。第15頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二2、 控制引腳 提供控制信號(hào)，有的引腳還具有復(fù)用功能。(1) RST/VPD (9腳)：復(fù)位/備用電源（“1”電平令CPU硬件復(fù)位）(2) EA/VPP (Enable Address/Voltage Pulse of ProgRam-ing，31腳) 第一功能:EA：片外程序存儲(chǔ)器選擇控制端 (接“0”全部使用片外程存) 第二功能:VPP：用于施加編程電壓（例如+21V或+

14、12V）。對(duì)AT89C51，加在VPP腳的編程電壓為+12V或+5V。(3) ALE/PROG （30腳） ： 第一功能:ALE為地址鎖存允許，運(yùn)行時(shí)，ALE端一直有正脈 沖信號(hào)輸出，此頻率約為時(shí)鐘振蕩器頻率fosc的1/6。 第二功能:PROG 為編程脈沖輸入端。(4) PSEN （29腳）：外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在單片機(jī)讀外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出脈沖的負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。第16頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二3、 并行I/O口引腳 （簡(jiǎn)介）P0口： 8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。 當(dāng)8051擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及I/O接口芯片時(shí)

15、，P0口作為地址總線（A0A7）與數(shù)據(jù)總線（D0D7）的分時(shí)復(fù)用端口。(2)P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。唯一專用I/O口(3)P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。 當(dāng)8051外部擴(kuò)展時(shí)作地址總線（A8A15）用，(4)P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。 P3口還可提供第二功能，定義如書中表2-9所列，應(yīng)熟記。準(zhǔn)雙向口：有條件限制地實(shí)現(xiàn)輸入輸出雙向功能的接口。 （MCS-51：當(dāng)作為普通的輸入端口使用時(shí)，應(yīng)先向相應(yīng)端口的輸出鎖存器寫入1。）第17頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 2.2 單片

16、機(jī)的存儲(chǔ)器 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與常見的微型計(jì)算機(jī)的配置方法不同,采用哈佛結(jié)構(gòu)它將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開,各有自己的尋址方式、控制信號(hào)和功能。 程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序、始終要保留的表格、常數(shù)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存放程序運(yùn)行中所需要的常數(shù)和變量。 P.27第18頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)體、地址譯碼器和讀/寫控制電路組成。地址譯碼器讀/寫控制CPUAB地址0000H0001H0002HFFFFH內(nèi)容0011101011000111CPUDBCPU讀/寫信號(hào)A14A15 D7D0D1D2存儲(chǔ)體由大量存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)單元存放若干位二進(jìn)制碼

17、,若放8bit，稱為字節(jié)單元存儲(chǔ)單元（0002H）=C7H用一定位數(shù)的二進(jìn)制碼對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行編號(hào)，稱為存儲(chǔ)單元的地址。n位二進(jìn)制碼可尋址2n個(gè)單元，如：28=256、216=65536。對(duì)存放在地址寄存器中的地址進(jìn)行譯碼，以選擇指定的存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元取出/存入信息的操作稱為讀/寫操作A0A1A2第19頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二1.讀操作（例如：要將01H單元的內(nèi)容3AH讀出）存儲(chǔ)器的讀寫操作過(guò)程地址譯碼器讀/寫控制CPUAB地址00H01H02HFFH內(nèi)容0011101011000111CPUDB 讀/寫 信號(hào)A0A1A2A3A4A5A6A7 D5D0D1D2D3D

18、4D6D7第一步：送地址10000000經(jīng)地址譯碼器選通01H單元第二步：CPU發(fā)出“讀”信號(hào)第三步：01H單元的內(nèi)容送數(shù)據(jù)總線上01011001第20頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二地址譯碼器讀/寫控制CPUAB地址00H01H02HFFH內(nèi)容0011101011000111CPUDB 讀/寫 信號(hào)A0A1A2A3A4A5A6A7 D5D0D1D2D3D4D6D7存儲(chǔ)器的讀寫操作過(guò)程2.寫操作（例如：要將C7H寫入02H單元）第一步：送地址01000000經(jīng)地址譯碼器選通02H單元第二步：CPU將D5H送到數(shù)據(jù)總線上10101110第三步：CPU發(fā)出“寫”信號(hào)D5H從數(shù)

19、據(jù)總線送到02H單元11010101第21頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二存儲(chǔ)器的讀寫操作過(guò)程對(duì)存儲(chǔ)單元的讀操作，不會(huì)破壞其原內(nèi)容;對(duì)存儲(chǔ)單元的寫操作，改變了其原來(lái)內(nèi)容。第22頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二從物理空間（實(shí)際結(jié)構(gòu)）看,MCS-51有四個(gè)存儲(chǔ)器地址空間： 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 (RAM)外部程序 存儲(chǔ)器 (ROM)內(nèi)部程序 存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器MCS-51MCS-51存儲(chǔ)器物理結(jié)構(gòu)第23頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 從邏輯上（使用角度）看,MCS-51有三個(gè)存儲(chǔ)器空間： 片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的程序存儲(chǔ)器 片外數(shù)據(jù)存

20、儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 內(nèi)部程序 存儲(chǔ)器外部程序 存儲(chǔ)器外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器歸為一個(gè)空間MCS-51存儲(chǔ)器邏輯結(jié)構(gòu)第24頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二1、程序存儲(chǔ)器（ROM）內(nèi)部ROM0000H 0FFFH 4KB地址重疊0000H FFFFH 外部擴(kuò)展ROM0FFFH 片外共 64KB4KB訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器使用MOVC指令地址線 ：A15A0用PSEN作為讀選通信號(hào)P.28第25頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二1、程序存儲(chǔ)器（ROM）EA引腳電平高低對(duì)程序執(zhí)行走向的影響EA訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)第26頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20

21、日，3點(diǎn)6分，星期二EA引腳電平高低對(duì)程序執(zhí)行走向的影響內(nèi)部ROM0000H 0FFFH 4KB0000H FFFFH 外部擴(kuò)展ROM0FFFH 片外共 64KB4KBEA接高電平程序執(zhí)行走向PC0FFFHPC0FFFH第27頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二EA引腳電平高低對(duì)程序執(zhí)行走向的影響內(nèi)部ROM0000H 0FFFH 4KB0000H FFFFH 外部擴(kuò)展ROM0FFFH 片外共 64KB4KBEA接低電平程序執(zhí)行走向第28頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 在8051系列中，有的單片機(jī)如8031，片內(nèi)無(wú)ROM，程序只能裝在片外擴(kuò)充的ROM中，

22、這時(shí)用戶必須把EA接地。 EA引腳電平高低對(duì)程序執(zhí)行走向的影響接高電平還是低電平，由用戶根據(jù)需要連接：如果程序裝在片內(nèi)ROM中，這時(shí)應(yīng)接+5V；如果程序裝在片外ROM中，這時(shí)應(yīng)接地；也可以用一個(gè)開關(guān)切換。第29頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二程序存儲(chǔ)器中的幾個(gè)特殊地址的使用：地址 用途0000H 復(fù)位后的程序入口地址0003H 外部中斷0服務(wù)程序入口地址000BH 定時(shí)器0中斷服務(wù)程序入口地址0013H 外部中斷1服務(wù)程序入口地址001BH 定時(shí)器1中斷服務(wù)程序入口地址0023H 串行口中斷服務(wù)程序入口地址 由于兩入口地址之間的存儲(chǔ)空間有限，因此在編程時(shí)，通常在這些入口地

23、址開始的兩三個(gè)地址單元中，放入一條轉(zhuǎn)移類指令，使相應(yīng)的程序轉(zhuǎn)到指定的程序存儲(chǔ)器區(qū)域中執(zhí)行。第30頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二2、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器0000H FFFFH 外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 64KB作用：用于存放隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù)。 外部I/O口地址影像區(qū)。包括兩部分空間：1、外部RAM2、擴(kuò)展的I/O口地址P.28第31頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二程序存儲(chǔ)器與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的比較0000H FFFFH 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 64KB0000H FFFFH 程序存儲(chǔ)器 64KB相同：地址線A15A0不同：訪問(wèn)的指令不同，讀寫信號(hào)不同MOVC指令MOVX指令

24、只讀，PSEN作為外部ROM讀信號(hào)可讀寫，RD作為讀信號(hào)，WR作為寫信號(hào)第32頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二21個(gè)SFR內(nèi)部RAMFFH00H7FH80H（128B）3、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（單元數(shù)少，但最復(fù)雜） 00H FFH 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器特殊功能寄存器空間，離散分布作數(shù)據(jù)緩沖器、標(biāo)志位等8bit地址MOV指令P.28第33頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二3、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器21個(gè)SFR內(nèi)部RAMFFH00H7FH80H（128B）32B00H1FH工作寄存器區(qū)16B(168bit)20H2FH位尋址區(qū)30H7FH普通RAM第34頁(yè)，共70頁(yè)，2022

25、年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二（1）工作寄存器區(qū)32B00H1FH00H1FH0FH17H18H10H08H07H0區(qū)1區(qū)2區(qū)3區(qū)R0R7R0R7R0R7R0R7當(dāng)前使用哪一個(gè)區(qū)由PSW寄存器的RS1和RS0兩個(gè)位來(lái)決定第35頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二RS1 RS0寄存器區(qū)R0R7所占單元的地址0 00區(qū)00H07H0 11區(qū)08H0FH1 02區(qū)10H17H1 13區(qū)18H1FH工作寄存器區(qū)的選擇RS1：程序狀態(tài)寄存器PSW的D4位；RS0：程序狀態(tài)寄存器PSW的D3位；CLR RS1 ;RS1清0SETB RS0 ;RS0置1第36頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5

26、月20日，3點(diǎn)6分，星期二復(fù)位時(shí)，自動(dòng)選中0區(qū)。工作寄存器區(qū)的選擇一旦選中其中一個(gè)區(qū)，其它三區(qū)只能作為普通RAM單元使用，而不能作為工作寄存器使用。設(shè)置多個(gè)工作寄存器區(qū)可以方便保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。第37頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二（2）位尋址區(qū)16B(168bit)20H2FH 共16個(gè)字節(jié)單元，每字節(jié)單元有8位，每位有一個(gè)位地址，共128位，位地址范圍為00H7FH，該區(qū)既可位尋址，又可字節(jié)尋址。第38頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 2FH7F7E7D7C7B7A79782EH777675747372717022H171615141312111021H

27、0F0E0D0C0B0A090820H0706050403020100位尋址區(qū)位地址分配 字節(jié)地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D0第39頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二字節(jié)地址與位地址在使用上如何區(qū)別?MOV C,20HMOV A,20H例：第40頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 2FH7F7E7D7C7B7A797824H272625242322212023H1F1E1D1C1B1A191822H171615141312111021H0F0E0D0C0B0A090820H0706050403020100字節(jié)地址位地址D7D6D5D4D3D2D

28、1D0位操作指令 MOV C,20H位地址!只有1bit第41頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 2FH7F7E7D7C7B7A797824H272625242322212023H1F1E1D1C1B1A191822H171615141312111021H0F0E0D0C0B0A090820H0706050403020100字節(jié)地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D0字節(jié)操作指令 MOV A,20H字節(jié)地址!共8bit第42頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 內(nèi)部RAM的可尋址位及位地址P.29符號(hào)指令中可用.暫代其位地址20H.7 20H.6 20H

29、.5 20H.4 20H.3 20H.2 20H.1 20H.02FH.7 2FH.6 2FH.5 2FH.4 2FH.3 2FH.2 2FH.1 2FH.0第43頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二（3）普通RAM區(qū)30H7FH數(shù)據(jù)緩沖區(qū)堆棧區(qū)工作單元只能字節(jié)尋址（以一個(gè)字節(jié)單元作為一個(gè)整體操作）堆棧的概念:臨時(shí)存儲(chǔ)某些數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)器專用區(qū)第44頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二（4）特殊功能寄存器SFR（Special Fuction Register） 地址空間 21個(gè)SFRFFH80HA 累加器、狀態(tài)標(biāo)志寄存器；單片機(jī)內(nèi)部各部件專用的控制、狀態(tài)寄

30、存器；并行口、串行口影射寄存器；第45頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二特殊功能寄存器的地址分配標(biāo)識(shí)符名 稱（應(yīng)記住）位 地 址字節(jié)地址 *ACC 累加器E0HE7HE0H *B B寄存器F0HF7HF0H *PSW 程序狀態(tài)字D0HD7HD0H SP 堆棧指針81H DPTR 數(shù)據(jù)指針83H和82H *P0 口080H87H80H *P1 口190H97H90H *P2 口2A0HA7HA0H *P3 口3B0HB7HB0H *IP 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器B8HBDHB8H *IE 中斷允許寄存器A8HAFHA8HP.30第46頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星

31、期二 TMOD 定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式控制89H *TCON 定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制88H8FH88H TH0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0(高位字節(jié))8CH TL0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0(低位字節(jié))8AH TH1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1(高位字節(jié))8DH TL1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1(低位字節(jié))8BH *SCON 串行通訊控制98H9FH98H SBUF 串行數(shù)據(jù)緩沖器99H PCON 電源控制87H 注：標(biāo)*號(hào)的寄存器可按字節(jié)和位尋址第47頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 表2-5 SFR中的位地址分布 (可位尋址的SFR) P.31P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0P

32、3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 ACC.7 ACC.6 ACC.5 ACC.4 ACC.3 ACC.2 ACC.1 ACC.0符號(hào)指令中可用位名、.、 .暫代其位地址 CY AC F0 RS1 RS0 OV - P B.7 B.6 B.5 B.4 B.3 B.2 B.1 B.0 PS PT1 PX1 PT0 PX0 EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 SM0 SM1 SM2 REN TB

33、8 RB8 TI RI TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT0 IE0 IT0例如D4H位：可用 RS1 、 PSW .4 、 0D0H .4 暫代其位地址0D4H第48頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二位地址空間組成及位地址表示法 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的20H2FH共16個(gè)單元可按位尋址，128位； 專用寄存器地址能被8整除的可按位尋址。P31例1：位地址 1EH = 23H . 6 即字節(jié)單元23H的D6位例2: 位地址 D4H = D0H . 4 = PSW. 4 = RS1位地址字節(jié)地址.位次寄存器名稱.位次位名稱第49頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6

34、分，星期二 累加器A(8bit）最常用；存放操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果 B寄存器（8bit） 乘、除指令，用B寄存器作為其中的一個(gè)操作數(shù)；幾個(gè)特殊功能寄存器SFR介紹P.23第50頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0RS1RS0OV F1 P位地址位名稱（3）PSW-程序狀態(tài)字寄存器（8bit）進(jìn)/借位標(biāo)志CY=1，有進(jìn)/借位 ； CY=0，無(wú)進(jìn)/借位。AC：反映高半字節(jié)與低半字節(jié)之間的進(jìn)/借位，AC=1有進(jìn)/借位； AC=0無(wú)進(jìn)/借位 。用戶標(biāo)志位工作寄存器組選擇位OV：溢出標(biāo)志有溢出 OV=1，無(wú)溢出OV=0。用戶標(biāo)

35、志位P：奇偶標(biāo)志 運(yùn)算結(jié)果有奇數(shù)個(gè)“1”，P=1；偶數(shù)個(gè)“1”，P=0。第51頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 指針寄存器 （4）程序計(jì)數(shù)器PC（16bit） ( 注意：不屬于SFR地址空間）存放即將執(zhí)行的下一條指令的16bit地址；順序執(zhí)行指令時(shí)，微處理器每取出一條指令的一個(gè)字節(jié)，PC自動(dòng)+1（如一條指令是2個(gè)字節(jié)，則執(zhí)行完畢時(shí)PC的內(nèi)容要+2）；當(dāng)遇到轉(zhuǎn)移指令或子程序時(shí)，PC內(nèi)容就被指定的轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址取代，實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)移；系統(tǒng)開機(jī)初始化時(shí)，PC=0000H，可尋址范圍64KB。第52頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二（5） 堆棧指針SP(8bit)

36、指明棧頂單元的地址?？捎绍浖O(shè)置初始值，系統(tǒng)復(fù)位時(shí)設(shè)置為07H。（6）數(shù)據(jù)指針DPTR(16bit) 作為訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（包括外部RAM和擴(kuò)展的I/O口）的間接尋址寄存器，即存放要訪問(wèn)的外部存儲(chǔ)單元或接口的地址。由DPH、DPL組成。在某些情況下，DPH、DPL也可單獨(dú)使用。堆棧的作用： 用于響應(yīng)中斷或調(diào)用子程序時(shí)保護(hù)斷點(diǎn)地址； 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。操作原則：先進(jìn)后出或后進(jìn)先出。第53頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 訪問(wèn)不同的存儲(chǔ)器空間使用不同的指令程序存儲(chǔ)器，使用MOVC指令；內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,使用MOV指令；外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,使用MOVX指令；特殊功能寄存器,使用M

37、OV指令；位地址空間，使用MOV、SETB、CLR等指令。第54頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二2.4 時(shí)鐘電路 二、時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作時(shí)間基準(zhǔn)，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，電路的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 電容器C01、C02起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用。電容值一般為 1030PF。內(nèi)部時(shí)鐘方式由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益運(yùn)算放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。P.42晶體的振蕩頻率在1.2MHz12MHz之間，某些已達(dá)40MHz 。XTAL1XTAL2GND8051C01C02內(nèi)部時(shí)鐘方式第55頁(yè)，共70頁(yè)，

38、2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二 外部時(shí)鐘方式是把已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)。這種方式適宜用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持一致。常用于多片8051單片機(jī)同時(shí)工作。 對(duì)于HMOS的單片機(jī)（8031、8051等），外部時(shí)鐘信號(hào)由XTAL2引入，對(duì)于CHMOS的單片機(jī)（ 80C31、80C51 ），外部時(shí)鐘由XTAL1引入。8XX51外部時(shí)鐘XTAL1XTAL2GND80C51懸空外部時(shí)鐘XTAL1XTAL2GND懸空CHMOSHMOS外部時(shí)鐘方式8051第56頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二一、 機(jī)器周期、指令周期與指令時(shí)序 單片機(jī)執(zhí)行的指令的各種時(shí)序均與時(shí)鐘周期有關(guān)1

39、.時(shí)鐘周期：?jiǎn)纹瑱C(jī)的基本時(shí)間單位。時(shí)鐘周期 Tosc=1/fosc 如：fosc=6MHz,Tosc=0.1667us；fosc=11.0592MHz，Tosc=0.090422453us2.機(jī)器周期：CPU完成一個(gè)基本操作所需的時(shí)間稱為機(jī)器周期。 8051單片機(jī)每12個(gè)時(shí)鐘周期為1個(gè)機(jī)器周期，記TM 如：fosc=6MHz,TM=12/fosc=2us；fosc=11.0592MHz，TM=1.085069444us 一個(gè)機(jī)器周期分為6個(gè)狀態(tài)：S1S6。每個(gè)狀態(tài)分為兩拍：P1和P2。3. 指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。51單片機(jī)14個(gè)TM。圖2-11TMTMP.40第57頁(yè)，共70頁(yè)，2

40、022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二例：?jiǎn)纹瑱C(jī)外接晶振頻率fosc= 12MHz時(shí)的各種時(shí)序單位： 振蕩周期Tosc=1/fosc=1/12MHz=0.0833us 狀態(tài)周期=2/fosc=2/12MHz=0.167us 機(jī)器周期TM =12/fosc=12/12MHz=1us 指令周期=(14)機(jī)器周期=14us 第58頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)6分，星期二2.5 復(fù)位操作和復(fù)位電路一、復(fù)位操作 單片機(jī)的初始化操作，擺脫死鎖狀態(tài)。（CPU硬件復(fù)位） 引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平就可使MCS-51復(fù)位。復(fù) 位時(shí),程序計(jì)數(shù)器PC為0000H,使單片機(jī)從0000H開始執(zhí)行程序。 除PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其它一些寄存器有影響：見復(fù)位狀態(tài)表。 二、復(fù)位電路上電自動(dòng)復(fù)位電路+手動(dòng)復(fù)位電路上電自動(dòng)復(fù)位電路 單片機(jī)與外圍接口芯片的退出復(fù)位的電平閥值有所差異，為保證系統(tǒng)同步起始工作，建議在程序初始延遲一定時(shí)間（如2050mS）再啟用接口芯片。P.26 RST 8051 R C