AT82單片機的結(jié)構(gòu)市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

第二章AT89S52單片機基本結(jié)構(gòu)2.1AT89S52單片機主要特征2.2AT89S52單片機CPU2.3存放器和I/O接口電路2.4AT89S52單片機封裝及引腳功效2.5復(fù)位操作和復(fù)位電路2.6振蕩器、時鐘電路及時序2.7AT89S52低功耗工作方式AT82單片機的結(jié)構(gòu)第1頁2.1AT89S52單片機主要特征

8位字長CPU；可在線ISP編程8KB片內(nèi)Flash存放器；256B片內(nèi)數(shù)據(jù)存放器；可編程32根I/O口線（P0~P3）；4.0V~5.5V電壓操作范圍3個可編程定時器；雙數(shù)據(jù)指針DPTR0和DPTR1；含有8個中止源、6個中止矢量、2級優(yōu)先權(quán)中止系統(tǒng)；

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第2頁可在空閑和掉電兩種低功耗方式運行；3級程序鎖定位；全雙工UART串行通信口；1個看門狗定時器WDT；含有斷電標(biāo)志位POF；振蕩器和時鐘電路全靜態(tài)工作頻率為0~30MHz；與MCS-51單片機產(chǎn)品完全兼容。returnAT82單片機的結(jié)構(gòu)第3頁2.2AT89S52單片機CPU

2.2.1AT89S52單片機CPU運算器2.2.2控制器AT82單片機的結(jié)構(gòu)第4頁AT82單片機的結(jié)構(gòu)第5頁2.2.1AT89S52單片機CPU運算器運算器功效是進行算術(shù)邏輯運算、位處理操作和數(shù)據(jù)傳送，主要包含算術(shù)/邏輯運算單元ALU、累加器ACC、B存放器、暫存器TMP1和TMP2、程序狀態(tài)字PSW等。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第6頁1.算術(shù)/邏輯運算單元ALU算術(shù)/邏輯運算單元ALU是運算器關(guān)鍵部件，用來完成基本算術(shù)運算、邏輯運算和位處理操作。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第7頁2.暫存器TMP1和TMP2從原理結(jié)構(gòu)圖中能夠看到，運算器中包含兩個暫存器TMP1和TMP2作為ALU兩個輸入，暫時存放參加運算數(shù)據(jù)。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第8頁3.累加器ACC累加器ACC是一個8位存放器，是CPU工作過程中使用頻度最高存放器。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第9頁4.存放器B執(zhí)行乘法和除法指令時，使用存放器B。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第10頁程序狀態(tài)字存放器PSWAT82單片機的結(jié)構(gòu)第11頁2.2.2控制器CPU中控制器是控制讀取指令、識別指令并依據(jù)指令性質(zhì)協(xié)調(diào)、控制單片機各組成部件有序工作主要部件，是CPU乃至整個單片機中樞神經(jīng)。控制器由指令存放器IR、指令譯碼器ID、程序計數(shù)器PC、堆棧指針SP、雙數(shù)據(jù)指針

DPTR0和DPTR1、定時及控制邏輯電路等組成。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第12頁1.程序計數(shù)器PC

AT89S52單片機中程序計數(shù)器PC是一個16位計數(shù)器，存放下一條將要執(zhí)行程序地址，尋址范圍為0000H~FFFFH，可對64KB程序存放器空間進行尋址，是控制器中最主要和最基本存放器。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第13頁2.指令存放器IR指令存放器IR是專門用來存放指令代碼專用存放器。從程序存放器讀出指令代碼后，被送至指令存放器中暫時存放，等候送至指令譯碼器中進行譯碼。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第14頁3.指令譯碼器ID指令譯碼器功效是依據(jù)送來指令代碼性質(zhì)，經(jīng)過定時邏輯和條件轉(zhuǎn)移邏輯電路產(chǎn)生執(zhí)行此指令所需要控制信號。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第15頁4.堆棧指針SP

堆棧是一組編有地址特殊存放單元，其棧頂?shù)刂酚啥褩Ｖ羔楽P指示。堆棧指針SP是一個8位增量存放器，所能夠指示深度為0~255個存放單元。堆棧操作按照“先進后出”標(biāo)準(zhǔn)進行

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第16頁5.雙數(shù)據(jù)指針存放器DPTR0和DPTR1在AT89S52單片機中，內(nèi)含2個16位數(shù)據(jù)指針存放器DPTR0和DPTR1。數(shù)據(jù)指針存放器DPTR0和DPTR1是兩個獨特16位存放器，即能夠用做16位數(shù)據(jù)指針使用，也可分開以8位存放器單獨使用（DP0L、DP0H、DP1L、DP1H）。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第17頁經(jīng)過軟件對特殊功效存放器SFR輔助存放器AUXR1進行設(shè)置，便能夠選擇DPTR0或DPTR1。AUXR1是一個不可進行位尋址特殊功效存放器，其復(fù)位值＝XXXXXXX0B，地址＝0A2H。

returnAT82單片機的結(jié)構(gòu)第18頁2.3存放器和I/O接口電路1．AT89S52單片機存放器AT89S52單片機芯片內(nèi)配置有8KB

Flash程序存放器和256B數(shù)據(jù)存放器RAM，依據(jù)需要可外擴最大64KB程序存放器和64KB數(shù)據(jù)存放器，所以AT89S52存放器結(jié)構(gòu)可分為4部分，片內(nèi)程序存放器、片外程序存放器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存放器和片外數(shù)據(jù)存放器。AT82單片機的結(jié)構(gòu)第19頁2.I/O接口電路

CPU和外圍設(shè)備進行信息交換都要經(jīng)過接口電路來進行。AT89S52單片機內(nèi)部集成4個可編程并行I/O口（P0~P3），每個輸出接口電路都含有鎖存器和驅(qū)動器，輸入接口電路都含有三態(tài)門控制

returnAT82單片機的結(jié)構(gòu)第20頁2.4AT89S52單片機封裝及引腳功效2.4.1PDIP封裝AT89S52單片機引腳及功效2.4.2PLCC和TQFP封裝AT89S52單片機引腳及功效AT82單片機的結(jié)構(gòu)第21頁2.4.1PDIP封裝AT89S52單片機引腳及功效

1.多功效I/O口引腳P0~P3口2.復(fù)位、控制和選通引腳

3.外部晶振引腳AT82單片機的結(jié)構(gòu)第22頁AT82單片機的結(jié)構(gòu)第23頁AT82單片機的結(jié)構(gòu)第24頁2.4.2PLCC和TQFP封裝AT89S52單片機引腳及功效

圖2.4.2PLCC封裝形式AT89S52單片機引腳排列圖AT82單片機的結(jié)構(gòu)第25頁圖2.4.3TQFP封裝形式AT89S52單片機引腳排列圖returnAT82單片機的結(jié)構(gòu)第26頁2.5復(fù)位操作和復(fù)位電路1．復(fù)位操作圖2.5.1復(fù)位波形AT82單片機的結(jié)構(gòu)第27頁復(fù)位操作將使大部分特殊存放器SFR置成初始值.復(fù)位使特殊存放器SFR內(nèi)容歸于復(fù)位值有著主要意義。(1)程序計數(shù)器PC＝0000H，復(fù)位后從程序存放器0000H單元開始執(zhí)行程序。(2)P0~P3口復(fù)位值＝FFH，復(fù)位后各I/O口為高電平、雙向，能夠進行輸入或輸出操作，單片機運行后鎖存器內(nèi)容已發(fā)生改變，各I/O口成為準(zhǔn)雙向口。(3)堆棧指針SP復(fù)位值＝07H，意味著棧底為08H單元，與工作存放器組占據(jù)存放單元00H~1FH發(fā)生重合，須經(jīng)過軟件對SP進行重新定義。(4)程序狀態(tài)字存放器PSW復(fù)位值＝0000H，所以其工作存放器組選擇位RS1和RS0值均為0，表示在復(fù)位后選擇0組工作存放器。在表中沒有列出特殊存放器SFR，復(fù)位后其值隨機或無定義。AT82單片機的結(jié)構(gòu)第28頁2.復(fù)位電路復(fù)位操作有手動復(fù)位和上電自動復(fù)位

returnAT82單片機的結(jié)構(gòu)第29頁2.6振蕩器、時鐘電路及時序2.6.1振蕩器2.6.2AT89S52時序AT82單片機的結(jié)構(gòu)第30頁2.6.1振蕩器

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第31頁AT82單片機的結(jié)構(gòu)第32頁AT82單片機的結(jié)構(gòu)第33頁2.6.2AT89S52時序1.時序定時單位

2.單片機指令執(zhí)行過程3.單字節(jié)單周期指令時序

4.雙字節(jié)單周期指令時序

5.單字節(jié)雙周期指令時序

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第34頁1.時序定時單位AT89S52時序定時單位有4個：節(jié)拍、狀態(tài)、機器周期和指令周期

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第35頁2.單片機指令執(zhí)行過程一條指令執(zhí)行過程能夠分為讀取指令和執(zhí)行指令兩個階段。在讀取指令階段其過程是依據(jù)程序計數(shù)器PC所指示地址，從程序存放器中讀出將要執(zhí)行指令代碼并送至指令存放器IR中，進入執(zhí)行指令階段將指令存放器IR中指令代碼送至譯碼器譯碼，產(chǎn)生對應(yīng)控制信號以完成指令執(zhí)行。

AT82單片機的結(jié)構(gòu)第36頁3.單字節(jié)單周期指令時序AT82單片機的結(jié)構(gòu)第37頁4.雙字節(jié)單周期指令時序AT82單片機的結(jié)構(gòu)第38頁5.單字節(jié)雙周期指令時序returnAT82單片機的結(jié)構(gòu)第39頁2.7 AT89S52低功耗工作方式AT89S52提供了空閑和掉電兩種低功耗工作方式

AT89S52單片機兩種低功耗工作方式須經(jīng)過軟件設(shè)置才能實現(xiàn)，設(shè)置SFR中電源控制存放器PCONPD和IDL位。電源控制器存放器PCON格式以下：

SMOD————POF