單片機(jī)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)第2章

第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

SCM——將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)SCM=CPU+OSC+ROM+RAM+T/C+INT+BEC+I/O+UART第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)組成CPUCPU=控制器

+運(yùn)算器第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

（CentralProcessingUnit）控制器的用途：統(tǒng)一指揮和控制各單元協(xié)調(diào)工作控制器的任務(wù)：從ROM中取出指令→譯碼→執(zhí)行指令控制器的組成：程序計(jì)數(shù)器PC、數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR、…第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

運(yùn)算器的用途：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯操作運(yùn)算器的任務(wù)：計(jì)算緩存器內(nèi)容→結(jié)果暫存→修改運(yùn)行標(biāo)志運(yùn)算器的組成：累加器ACC、程序狀態(tài)字寄存器PSW、…第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

（1）程序計(jì)數(shù)器（ProgramCounter——PC）——指向ROM存儲(chǔ)單元的地址指針（引導(dǎo)程序運(yùn)行）

……XxxxxxxxXxxxxxxxXxxxxxxxXxxxxxxxXxxxxxxxROM0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH16位寄存器→可尋址范圍216（=65536B=64KB）永遠(yuǎn)存放著下一條指令的首地址具有自動(dòng)加“1”

功能→順序運(yùn)行程序功能具有可被指令修改功能→跳轉(zhuǎn)運(yùn)行程序功能復(fù)位時(shí)，PC初值=0→復(fù)位后程序從0開始運(yùn)行第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

PC指針0000（2）數(shù)據(jù)指針寄存器（DataPointer——DPTR）16位寄存器，可尋址范圍216（64KB）可拆為2個(gè)8位的獨(dú)立寄存器DPL和DPH具有可被指令修改功能→可變更數(shù)據(jù)地址DPLDPH——指向ROM或RAM存儲(chǔ)單元的地址指針（引導(dǎo)數(shù)據(jù)傳送）

第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

……0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH35H77HF4H94H9EHDPTR指針……xxHxxHxxHxxHxxHROMRAM0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH（3）累加器（ACCUMULATER——A或ACC）8位寄存器其值可由指令修改是最繁忙的寄存器——存放操作數(shù)或中間運(yùn)算結(jié)果的寄存器第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

A（4）程序狀態(tài)字寄存器（ProgramStateWord——PSW）

8位寄存器各位都具有特殊含義狀態(tài)值可由硬件形成或由指令修改——存放程序運(yùn)行過(guò)程中的各種狀態(tài)信息的寄存器第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

ACCY（PSW.7）——進(jìn)位標(biāo)志在進(jìn)行加或減運(yùn)算時(shí)，如果操作結(jié)果最高位有進(jìn)位或借位時(shí)，CY由硬件置“1”，否則清“0”。CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0用途：1、可根據(jù)CY判斷有無(wú)進(jìn)位或借位；2、可作為位操作中的位累加器用。第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

10010011+11110000

————————CY=110000011進(jìn)位標(biāo)志位CY舉例

AC（PSW.6）——輔助進(jìn)位標(biāo)志在進(jìn)行加或減運(yùn)算時(shí)，如果操作結(jié)果的低四位數(shù)向高四位產(chǎn)生進(jìn)位或借位時(shí)，將由硬件置“1”，否則清“0”。01001111+10100001

————————AC=111110000半進(jìn)位舉例用途：1、根據(jù)AC判斷加減運(yùn)算時(shí)有無(wú)半進(jìn)位或半借位；2、在BCD碼調(diào)整運(yùn)算中要用到AC標(biāo)志第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0F0（PSW.5）和F1（PSW.1）——用戶標(biāo)志位用途:可做為用戶指定的狀態(tài)標(biāo)志第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0RS1（PSW.4）和RS0（PSW.3）——工作寄存器組指針用途：用于指定CPU的當(dāng)前工作寄存器組第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0OV（PSW.2）——溢出標(biāo)志在有符號(hào)數(shù)加減運(yùn)算或無(wú)符號(hào)數(shù)乘除運(yùn)算中若有異常結(jié)果，OV硬件置1，否則硬件清0。用途：判斷運(yùn)算的結(jié)果是否正確，正確=0；出錯(cuò)=1第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0OV=C6YC7Y=1

0=101010100（+84）

+01101001（+105）

——————————————CY=010111101→（-67）D6有進(jìn)位D7無(wú)進(jìn)位10111101→11000010→11000011正數(shù)的補(bǔ)碼是它本身，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是除符號(hào)位外每位求反，然后末尾加111111011（-5）

+11110000（-16）

——————————————CY=111101011→（-21）D7有進(jìn)位

D6有進(jìn)位OV=C6YC7Y=1

1=011101011→10010100→10010101→運(yùn)算出錯(cuò)→運(yùn)算正確舉例舉例第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

P（PSW.0）——奇偶標(biāo)志位該位始終跟蹤累加器A中含“1”個(gè)數(shù)的奇偶性如果A中有奇數(shù)個(gè)“1”，則P置“1”，否則置“0”舉例若A=10011111，則P=0

若A=11000001，則P=1用途：串行通訊中的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，判斷是否存在傳輸錯(cuò)誤。第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.02.1MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)2.2MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序2.4并行I/O口

第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

1.

存儲(chǔ)器劃分方法計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器地址空間的兩種結(jié)構(gòu)形式：普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)。RAM和ROM統(tǒng)一編址

RAM和ROM分別編址

第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

程序存儲(chǔ)器ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

51單片機(jī)采用哈佛結(jié)構(gòu)，共有4個(gè)物理存儲(chǔ)空間：片內(nèi)RAM、片內(nèi)ROM、片外RAM、片外ROM各類存儲(chǔ)器分別編址片內(nèi)RAM片內(nèi)ROM片外RAM片外ROM00H000H0000H0000H

FFH

FFFHFFFFHFFFFH2.程序存儲(chǔ)器(ROM)作用：存放程序、表格或常數(shù)，具有非易失性特點(diǎn)：片內(nèi)ROM與片外ROM可有2種組合方案第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

方案1

：4KB以內(nèi)的地址在片內(nèi)ROM，大于4KB的地址在片外ROM中（圖中折線），兩者共同構(gòu)成64KB空間；方案2

：片內(nèi)ROM被禁用，全部64KB地址都在片外ROM中（圖中直線）。2種組合方案由EA引腳的電平狀態(tài)決定：EA=1時(shí)為方案1，EA=0時(shí)為方案2EA引腳接低電平時(shí)，僅使用片外ROM（片外ROM不可缺省)。由于片內(nèi)、外ROM是統(tǒng)一編址的，故只能算作1個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間。第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

EA引腳接高電平時(shí)，可同時(shí)使用2種ROM(片外ROM可以缺省)；第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

51單片機(jī)的四個(gè)物理存儲(chǔ)空間僅相當(dāng)于三個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間片內(nèi)RAM片內(nèi)ROM片外RAM片外ROM00H000H0000H0000H

FFH

FFFHFFFFHFFFFH物理存儲(chǔ)空間邏輯存儲(chǔ)空間3.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)作用：存放程序運(yùn)行結(jié)果字長(zhǎng)：8位數(shù)量：128B+128B（80C51）30H低128B（00H～7FH）為普通RAM區(qū)高128B（80H～FFH）為特殊功能寄存器區(qū)第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

(1)低128字節(jié)的區(qū)域

①工作寄存器區(qū)（00H～1FH）

②可位尋址區(qū)（20H～2FH）

③用戶RAM區(qū)（30H～7FH）①②③30H第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

①區(qū)共有32個(gè)存儲(chǔ)單元；每個(gè)單元都有1個(gè)8位地址（字節(jié)地址）每個(gè)單元都有1個(gè)寄存器名稱（R0～R7）32個(gè)單元分為4組（第0～

第3組）CPU只能選一組為當(dāng)前工作寄存器組當(dāng)前工作寄存器組取決于PSW的設(shè)置①30HCPU復(fù)位后RS1和RS0默認(rèn)值為0，即默認(rèn)第0組為當(dāng)前工作寄存器組。第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

②30H②區(qū)共有16個(gè)存儲(chǔ)單元；每個(gè)單元都有一個(gè)字節(jié)地址每個(gè)單元都有8個(gè)不同的位地址

②區(qū)共有128個(gè)位地址②區(qū)可以字節(jié)地址和位地址兩種方式存取數(shù)據(jù)。第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

③區(qū)共有80個(gè)存儲(chǔ)單元；每個(gè)單元都有一個(gè)字節(jié)地址，但沒有位地址，也沒有寄存器名。③30H此區(qū)可作為堆棧區(qū)和中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)使用——用戶RAM區(qū)【注意】：①區(qū)和③區(qū)只能按字節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取操作，②區(qū)則可按字節(jié)和位兩種方式存取操作。第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

（2）高128字節(jié)RAM區(qū)

30HSFR承擔(dān)著51單片機(jī)內(nèi)部資源的管理工作每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)字節(jié)地址，但只有其中21個(gè)單元可以使用，并有相應(yīng)寄存器名稱。51單片機(jī)共有21個(gè)特殊功能寄存器（Spetial