第2章 單片機(jī)的組成原理new

第2章

MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

2.1MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)2.2單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)2.3MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置2.1MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)

MCS-51系列單片機(jī)有多種型號的產(chǎn)品：

普通型（51子系列）

8051、8031、8751、89C51、89S51等。

增強(qiáng)型（52子系列）

8032、8052、8752、89C52、89S52等。

它們的結(jié)構(gòu)基本相同，主要差別反映在存儲(chǔ)器的配置上。

8031片內(nèi)沒有程序存儲(chǔ)器

8051內(nèi)部設(shè)有4KB的掩模ROM程序存儲(chǔ)器

8751是將8051片內(nèi)的ROM換成EPROM 89C51則換成4KB的閃速EEPROM 89S51結(jié)構(gòu)同89C51，4KB的閃速EEPROM可在線編程 增強(qiáng)型的存儲(chǔ)容量為普通型的一倍本書以8051代表這一系列的單片機(jī)。2.1.1

MCS-51單片機(jī)的組成

MCS-51單片機(jī)基本組成示意圖時(shí)鐘電路ROMSFR和RAMCPU定時(shí)/計(jì)數(shù)器并行端口中斷系統(tǒng)串行端口系統(tǒng)總線時(shí)鐘源T0T1P0

P1

P2

P3TXDRXD

INT0INT1通道0驅(qū)動(dòng)器通道2驅(qū)動(dòng)器RAM地址鎖存器RAM通道0鎖存器通道2鎖存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器緩沖器PC遞增器程序計(jì)數(shù)器PC０驅(qū)動(dòng)器DPTR指針VCCGNDP1.0～P1.7堆棧指針SPACCTMP2PSW通道3鎖存器通道1鎖存器通道1驅(qū)動(dòng)器通道3驅(qū)動(dòng)器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中斷、串行口和定時(shí)器部件振蕩器P3.0～P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定時(shí)和控制邏輯指令譯碼器圖2-2MCS-51片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)框圖P0.0～P0.7P2.0～P2.72.1.2

MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)

CPU是單片機(jī)的核心部件。它由運(yùn)算器和控制器等部件組成。

一.

運(yùn)算器 運(yùn)算器的功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除、加1、減1、比較、BCD碼十進(jìn)制調(diào)整等 邏輯運(yùn)算：與、或、異或、求反、循環(huán)等邏輯操作 位操作：內(nèi)部有布爾處理器，它以進(jìn)位標(biāo)志位C為位累加器，用來處理位操作?？蓪ξ恢谩?”、對位清零、位判斷等。

操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存PSW。運(yùn)算器由8位算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU（ArithmeticLogicUnit）、8位累加器ACC（Accumulator）、8位寄存器B、程序狀態(tài)字寄存器PSW（ProgramStatusWord）、8位暫存寄存器TMP1和TMP2等組成。主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和加工。1）、ALU功能：用來完成二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)四則運(yùn)算和值的邏輯運(yùn)算。并通過對運(yùn)算結(jié)果的判定，影響程序狀態(tài)字寄存器PSW相關(guān)位的狀態(tài)。2）ACC：8位專用寄存器，作ALU的一個(gè)輸入端，同時(shí)ALU的輸出運(yùn)算結(jié)果也送到ACC；與外部存儲(chǔ)器和I/O接口交換信息時(shí)要經(jīng)過A。3）寄存器B（8位寄存器）：做乘法運(yùn)算時(shí)，用來寄存乘數(shù)或積的高位字節(jié)；做除法運(yùn)算時(shí)，用來寄存除數(shù)或余數(shù)；不做上述運(yùn)算時(shí)，可做通用寄存器使用。（1）進(jìn)位標(biāo)志位Cy（D7位）：做加、減運(yùn)算時(shí)，若運(yùn)算結(jié)果在最高位有進(jìn)位或借位時(shí)，Cy被硬件自動(dòng)置“1”，反之則自動(dòng)置“0”。（2）輔助進(jìn)位標(biāo)志位AC（半進(jìn)位標(biāo)志位，D6位）：A、做加減運(yùn)算時(shí)，若低4位有向高4位進(jìn)位或借位時(shí)，AC被硬件自動(dòng)置“1”，反之則自動(dòng)置“0”。B、CPU常根據(jù)AC的狀態(tài)對BCD碼的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。（3）用戶標(biāo)志位F0（D5位）：用戶可用軟件對F0位，置“1”或置“0”，以決定程序的走向。D7D6D5D4D3D2D1D0CyACF0RS1RS0OVXP4）程序狀態(tài)字寄存器PSW（8位寄存器）（4）工作寄存器組選擇標(biāo)志位RSI、RS2（D4、D3位）：用戶通過軟件改變RS1和RS2的組合內(nèi)容，來選擇片內(nèi)RAM中4組工作寄存器組之一。4）程序狀態(tài)字寄存器PSW（8位寄存器）RS1RS0選擇工作寄存器組000組（00H～07H）011組（08H～0FH）102組（10H～17H）113組（18H～1FH）D7D6D5D4D3D2D1D0CyACF0RS1RS0OVXP4）程序狀態(tài)字寄存器PSW（8位寄存器）D7D6D5D4D3D2D1D0CACF0RS1RS0OVXP（5）溢出標(biāo)志位OV（D2位）：當(dāng)運(yùn)算的結(jié)果超過8位二進(jìn)制數(shù)的允許范圍時(shí)，OV由硬件自動(dòng)置“1”，反之置“0”。OV是最高位和次高位做異或運(yùn)算：當(dāng)最高位和次高位同時(shí)有進(jìn)位時(shí)它是0，最高位和次高位中只有一個(gè)有進(jìn)位，它就是1（6）空缺位（D1位）：此位未定義。（7）奇偶校驗(yàn)標(biāo)志位P（D0位）：

MCS-51采用偶校驗(yàn)，當(dāng)A累加器中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，P被硬件置為“1”，反之被置為“0”。運(yùn)算器通道0驅(qū)動(dòng)器通道2驅(qū)動(dòng)器RAM地址鎖存器RAM通道0鎖存器通道2鎖存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器緩沖器PC遞增器程序計(jì)數(shù)器PC０驅(qū)動(dòng)器DPTR指針VCCGNDP1.0～P1.7堆棧指針SPACCTMP2PSW通道3鎖存器通道1鎖存器通道1驅(qū)動(dòng)器通道3驅(qū)動(dòng)器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中斷、串行口和定時(shí)器邏輯振蕩器P3.0～P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定時(shí)和控制邏輯指令譯碼器圖2-2MCS-51片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)框圖內(nèi)部總線二、控制器是CPU的大腦中樞，主要由控制部件、時(shí)鐘發(fā)生器、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、數(shù)據(jù)指針DPTR、程序計(jì)數(shù)器PC、堆棧指針SP等組成。功能：對逐條指令進(jìn)行譯碼，并通過定時(shí)和控制電路在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部控制信號，協(xié)調(diào)各部分的工作，從而使指令得以執(zhí)行。存入指令寄存器寄存指令譯碼器譯碼由定時(shí)與控制電路產(chǎn)生一系列控制信號思考題：一條指令如何執(zhí)行？通道0驅(qū)動(dòng)器通道2驅(qū)動(dòng)器RAM地址鎖存器RAM通道0鎖存器通道2鎖存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器緩沖器PC遞增器程序計(jì)數(shù)器PC０驅(qū)動(dòng)器DPTR指針VCCGNDP1.0～P1.7堆棧指針SPACCTMP2PSW通道3鎖存器通道1鎖存器通道1驅(qū)動(dòng)器通道3驅(qū)動(dòng)器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中斷、串行口和定時(shí)器邏輯振蕩器P3.0～P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定時(shí)和控制邏輯指令譯碼器圖2-2MCS-51片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)框圖P0.0～P0.7P2.0～P2.72.1.3MCS-51單片機(jī)的外部引腳說明8031805187511．I/O口線功能4個(gè)8位并行I/O接口引腳P0.0～P0.7

、P1.0～P1.7

、P2.0～P2.7和

P3.0～P3.7為多功能引腳，可自動(dòng)切換用作數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和或I/O接口外部引腳。40個(gè)引腳分為四類：電源、地2條；時(shí)鐘2條；控制4條；I/O線32條。P0.0--P0.7(39-32)：雙向I/O口P0.

第二功能是在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，可分時(shí)用作低8位地址和8位數(shù)據(jù)線；在對8751編程和校驗(yàn)時(shí)，用于數(shù)據(jù)的輸人／輸出。P0口作為地址數(shù)據(jù)總線時(shí)，不用外接上拉電阻，輸出高電平時(shí)內(nèi)部電源直接輸出到P0口線上,因此驅(qū)動(dòng)能力(電流)可以很大,可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。(L”表示低功耗,“S”表示肖特基技術(shù),“TTL”邏輯門電路)。Pl.0--Pl.7(1-8)：雙向I/O口Pl。

P1口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。在對EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。在8052單片機(jī)中P1.0還用作定時(shí)器2的計(jì)數(shù)觸發(fā)輸人端T2，P1.1還用作定時(shí)器2的外部控制端T2EX。P2.0--P2.7(21-28）：雙向I/O口P2。P2口可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型TTL負(fù)載。第二功能是在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，輸出高8位地址。在對EPROM編程和校驗(yàn)時(shí)，它接收高位地址。P3．0--P3.7(10-17）：雙向I/O口P3。P3口能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3口的每條引腳都有各自的第二功能。2．控制線ALE/（30）

：地址鎖存允許信號端

(29)：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號端

(31):程序存儲(chǔ)器選擇信號端和編程電源輸入端RST/VPD（9）：RST是復(fù)位信號輸人端803180518751

1）ALE地址鎖存信號輸出端：在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，用來鎖存由PO口送出的低8位地址信號。在不訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE以振蕩頻率1／6的固定頻率輸出脈沖信號。因此它可用作對外輸出的時(shí)鐘。但要注意，只要外接有存儲(chǔ)器,ALE端輸出的就不再是連續(xù)的周期脈沖信號。

2）編程脈沖輸入端：僅用于對8751片內(nèi)EPROM編程的脈沖輸人（低電平有效）。

ALE/（30）：它是外部程序存儲(chǔ)器ROM的讀選通信號。在執(zhí)行訪問外部ROM指令時(shí)，會(huì)定時(shí)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖做選通信號，即每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)有效兩次。注意：若訪問外部RAM或片內(nèi)的ROM，此引腳不會(huì)有輸出（為高電平）。(29)：1）訪問外部存儲(chǔ)器的控制信號輸出端：當(dāng)EA高電平時(shí)，先訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器ROM；但當(dāng)程序計(jì)數(shù)器PC的值超過OFFFH（對8051/80051/8751)或1FFFH（對8052)時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)EA保持低電平時(shí)，只訪問外部程序存儲(chǔ)器，地址從0000H-FFFFH，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。因此，若某單片機(jī)（如8031型）無內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，則應(yīng)將端接地。2）VPP編程電壓（+21V）輸入端：當(dāng)對8751單片機(jī)內(nèi)部的程序ROM（即4KB的EPROM）進(jìn)行程序固化時(shí)，在此端應(yīng)接入+21V的編程電壓。片內(nèi)EPROM編程期間，此引腳引入21V編程電源VPP。（31)：RST/VPD（9）：RST是復(fù)位信號輸人端。當(dāng)此輸人端保持兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期）的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。第二功能VPD

：即備用電源輸人端。當(dāng)主電源發(fā)生故障，降低到規(guī)定的低電平以下時(shí)，將為片內(nèi)RAM提供備用電源，以保證存儲(chǔ)在RAM中的信息不丟失。單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。Vss（20）：電源的接地端。

Vcc（40）：

芯片工作電源的輸入端，接十5V。3、電源類引腳；803180518751XTALl（19）和XTAL2（18）的內(nèi)部是一個(gè)振蕩電路。1）、當(dāng)使用單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路時(shí)，在這兩個(gè)管腳上外接石英晶體的兩端和微調(diào)電容。2）、當(dāng)單片機(jī)采用外部時(shí)鐘信號時(shí)，XTAL2接外部振蕩信號，XTAL1接低電平。

4、時(shí)鐘振蕩電路引腳；單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了確保同步工作方式的執(zhí)行，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號的控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。單片機(jī)時(shí)鐘電路通常有兩種形式：1．內(nèi)部振蕩方式：MCS-51單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。把放大器與作為反饋元件的晶體振蕩器或陶瓷諧振器連接，就構(gòu)成了內(nèi)部自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。2.1.4

單片機(jī)時(shí)鐘電路及CPU基本時(shí)序內(nèi)部振蕩方式時(shí)鐘電路：產(chǎn)生的振蕩信號送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，產(chǎn)生單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘，最后向CPU提供P1、P2兩相時(shí)鐘信號。其中C1、C2取31PF，對頻率進(jìn)行微調(diào)，振蕩頻率范圍在2~12MHz，一般常為12MHz。向CPU提供兩相時(shí)鐘信號振蕩器輸出信號2．外部振蕩方式：外部振蕩方式就是把外部已有的時(shí)鐘信號引入單片機(jī)內(nèi)。3、單片機(jī)時(shí)鐘電路及CPU基本時(shí)序CPU在執(zhí)行指令時(shí)，各控制信號在時(shí)間順序上的關(guān)系稱時(shí)序。

CPU發(fā)出的時(shí)序信號有兩類：

A、一類是用于片內(nèi)各功能部件的控制，基本與用戶無關(guān)；（不討論）

B、另一類用于片外存儲(chǔ)器、擴(kuò)展的I/O端口的控制，非常重要。（要掌握）一、基本概念1、振蕩周期：振蕩器輸出的振蕩時(shí)鐘脈沖信號的周期。單片機(jī)以晶體振蕩器的振蕩周期(或外部引入的時(shí)鐘周期)為最小的時(shí)序單位，片內(nèi)的各種微操作都以此周期為時(shí)序基準(zhǔn)。2、時(shí)鐘周期（又稱狀態(tài)周期、狀態(tài)時(shí)間S）：一個(gè)時(shí)鐘周期等于兩個(gè)振蕩周期，換句話說就是對振蕩頻率進(jìn)行2分頻的振蕩信號。一個(gè)時(shí)鐘周期S分為P1、P2節(jié)拍：1）P1節(jié)拍通常完成算術(shù)邏輯運(yùn)算；2）P2節(jié)拍通常完成內(nèi)部寄存器間數(shù)據(jù)傳送。3、機(jī)器周期若把一條指令執(zhí)行過程分為幾個(gè)基本操作，則執(zhí)行每個(gè)基本操作所需要的時(shí)間，稱為機(jī)器周期。單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)時(shí)鐘周期（分別用S1-S6來表示）即12個(gè)振蕩周期（分別表示為S1P1,S1P2,S2P1……S6P1,S6P2）組成。即：一個(gè)機(jī)器周期=6個(gè)時(shí)鐘周期=12個(gè)振蕩周期4、指令周期

CPU執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間。是以機(jī)器周期為單位的，CPU執(zhí)行一條指令通常需要1～4個(gè)機(jī)器周期。P1P2S1P2振蕩周期時(shí)鐘周期機(jī)器周期機(jī)器周期指令周期XTAL2(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2MCS-51單片機(jī)各種周期的相互關(guān)系例已知晶振頻率分別為6MHZ、12MHZ

試計(jì)算振蕩周期、時(shí)鐘周期、機(jī)器周期、指令周期幾種典型的MCS-51單片機(jī)取值/執(zhí)行時(shí)序單片機(jī)的每條指令的執(zhí)行過程都要包括兩個(gè)階段，即取指階段和執(zhí)行階段。（1）指令存放在內(nèi)部ROM區(qū)域，指令本身是訪問內(nèi)部RAM的時(shí)序：地址鎖存信號ALE（單片機(jī)的輸出信號）在每一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)有效兩次。即：S1P2~S2P1、S4P2~S5P1，有效寬度為一個(gè)S狀態(tài)周期。ALE信號每有效一次，單片機(jī)就進(jìn)行一次讀指令的操作。再讀下一條指令再讀下一條指令XTAL2(OSC)P2S1ALE讀操作碼讀下一個(gè)操作碼（丟棄）讀第二字節(jié)（a）單字節(jié)，單周期指令例：INC

A（d）單字節(jié)，雙周期指令，如MOVXP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P2S6P2S1S2P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1讀下一個(gè)操作碼（丟棄）（b）雙字節(jié)，單周期指令例：ADDAdir（c）單字節(jié)，雙周期指令例：INCDPTR讀操作碼（MOVX）讀下一個(gè)操作碼（丟棄）無取指無ALE無取指地址數(shù)據(jù)（DATA）訪問外部存儲(chǔ)器P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1CPU執(zhí)行指令時(shí)序再讀下一條指令再讀下一條指令XTAL2(OSC)P2S1ALE讀操作碼讀下一個(gè)操作碼（丟棄）讀第二字節(jié)（a）單字節(jié)，單周期指令例：INC

A（d）單字節(jié)，雙周期指令，如MOVXP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P2S6P2S1S2P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1讀下一個(gè)操作碼（丟棄）（b）雙字節(jié)，單周期指令例：ADDA，#data（c）單字節(jié)，雙周期指令例：INCDPTR讀操作碼（MOVX）讀下一個(gè)操作碼（丟棄）無取指無ALE無取指地址數(shù)據(jù)（DATA）訪問外部存儲(chǔ)器P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1CPU執(zhí)行指令時(shí)序再讀下一條指令再讀下一條指令XTAL2(OSC)P2S1ALE讀操作碼讀下一個(gè)操作碼（丟棄）讀第二字節(jié)（a）單字節(jié)，單周期指令例：INC

A（d）單字節(jié)，雙周期指令，如MOVXP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P2S6P2S1S2P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1讀下一個(gè)操作碼（丟棄）（b）雙字節(jié)，單周期指令例：ADDA，#data（c）單字節(jié)，雙周期指令例：INCDPTR讀操作碼（MOVX）讀下一個(gè)操作碼（丟棄）無取指無ALE無取指地址數(shù)據(jù)（DATA）訪問外部存儲(chǔ)器P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1CPU執(zhí)行指令時(shí)序（2）指令存放在內(nèi)部ROM區(qū)域，指令本身是訪問外部RAM的時(shí)序如：MOVXA,@DPTR（這也是一條單字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送指令），只要是訪問外部RAM的指令都是雙機(jī)器周期指令，它與前述的單字節(jié)雙機(jī)器周期指令不同。其完整的過程如下：再讀下一條指令再讀下一條指令XTAL2(OSC)P2S1ALE讀操作碼讀下一個(gè)操作碼（丟棄）讀第二字節(jié)（a）單字節(jié)，單周期指令例：INC

A（d）單字節(jié)，雙周期指令，如MOVXP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P2S6P2S1S2P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1讀下一個(gè)操作碼（丟棄）（b）雙字節(jié)，單周期指令例：ADDA，#data（c）單字節(jié)，雙周期指令例：INCDPTR讀操作碼（MOVX）讀下一個(gè)操作碼（丟棄）無取指無ALE無取指地址數(shù)據(jù)（DATA）訪問外部存儲(chǔ)器P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1CPU執(zhí)行指令時(shí)序2.2

單片機(jī)復(fù)位電路及復(fù)位狀態(tài)

1．復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。RC復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能。

51單片機(jī)高電平復(fù)位，在復(fù)位腳加高電平2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)振蕩周期）可使單片機(jī)復(fù)位。對于12MHZ的晶振，機(jī)器周期為1微秒，因此在RST端保持2微秒的正脈沖則可復(fù)位。只要保證電容的充放電時(shí)間大于2微秒，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。

MCS-51單片機(jī)通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。接電復(fù)位：接入+5v電源，在R端得正脈沖，只要保持正脈沖的時(shí)間為10微秒，就可使單片機(jī)復(fù)位。按鍵復(fù)位按下按鍵，電源對C充電，使RST端快速到達(dá)高電平；松開按鍵，C向芯片內(nèi)阻放電，恢復(fù)為低電平，使單片機(jī)可靠復(fù)位。接電及按鍵復(fù)位既可接電復(fù)位又可按鍵復(fù)位，原理同上所述。2.2

單片機(jī)復(fù)位電路及復(fù)位狀態(tài)

2．單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，可按復(fù)位鍵重新運(yùn)行。21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，如表所示。

特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HDPH00HTL100HP0～P3FFHSBUF××××××××BIP×××00000BSCON00HIE0××00000BPCON0×××××××B單片機(jī)復(fù)位后特殊功能寄存器的狀態(tài)表2.3MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置

2.3.1程序存儲(chǔ)器 2.3.2片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2.3.3片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2.3.1

程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)如圖所示，包括片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器兩個(gè)部分。其主要用來存放編好的用戶程序和表格常數(shù)，它以16位的程序計(jì)數(shù)器PC作為地址指針，故尋址空間為64KB。當(dāng)EA=1時(shí)，單片機(jī)片內(nèi)外統(tǒng)一編址，片內(nèi)ROM地址范圍0000H-OFFFH共4KB,片外ROM地址從1000H-FFFFH,內(nèi)外共64KB。當(dāng)PC<=0FFFH時(shí)，執(zhí)行片內(nèi)程序，當(dāng)PC>=0FFFH時(shí)，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外程序。當(dāng)EA=0時(shí)，只能執(zhí)行片外ROM的程序，此時(shí)片外