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文檔簡介
單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理主要掌握基本組成(內(nèi)部資源)引腳存儲器的配置I/O口的應(yīng)用功能(以89C51(AT89C51、P89C51、STC89C51)為代表講解)通過閱讀文學(xué)作品,我們能提高文學(xué)鑒賞水平,培養(yǎng)文學(xué)情趣;單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理1主要掌握基本組成(內(nèi)部資源)引腳存儲器的配置I/O口的應(yīng)用功能(以89C51(AT89C51、P89C51、STC89C51)為代表講解)主要掌握基本組成(內(nèi)部資源)22.189C51單片機的基本組成2.189C51單片機的基本組成31.89C51單片機結(jié)構(gòu)框圖8位CPU256字節(jié)RAM4KBFlashROM4個8位I/O口2個定時/計數(shù)器5個中斷源1個全雙工串行口片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路(最高允許振蕩頻率為24MHz)節(jié)電工作方式(空閑、掉電)FlashROM89C5189C51bus1.89C51單片機結(jié)構(gòu)框圖8位CPUFlashRO43.89C51CPU功能介紹由運算器和控制器構(gòu)成運算器:進行算術(shù)運算、邏輯運算,由ALU、A、B、PSW、暫存器組成??刂破鳎喊≒C、IR、ID、振蕩器和時鐘電路單片機的核心3.89C51CPU功能介紹由運算器和控制器構(gòu)成單片機5ALU ArithmeticLogicUnit算術(shù)/邏輯運算單元A
最忙碌的寄存器累加器B
多用于乘除運算寄存器PSW
用于指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息,可供程序查詢和判別用。程序狀態(tài)字寄存器PCProgramCounter,下一條指令的 地址。改變PC的內(nèi)容可以改變程序運行方向。IR InstructionRegister指令寄存器
ID InstructionDecoder指令譯碼器振蕩器及時鐘電路:提供片內(nèi)時鐘ALU ArithmeticLogicUnit算術(shù)62.289C51單片機的引腳及功能2.289C51單片機的引腳及功能7MCS-51單片機信號引腳簡介
P3口線的第二功能VCCVSSXTAL2
XTAL1RSTP0.0
P0.1
P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0
P1.1
P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0
P3.1
P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.72、振蕩電路:XTAL1、XTAL23、復(fù)位引腳:RST4、并行口:P0、P1、P2、P37、ALE:地址鎖存控制信號1、電源線:VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN5、EA:訪問程序存儲控制信號6、PSEN:外部ROM讀選通信號RXD/
TXD/
INT0/INT1/
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313029282726252424222180318051875189C51MCS-51單片機信號引腳簡介P3口線的第二功能VCCVS82.389C51單片機的存儲器配置2.389C51單片機的存儲器配置91.存儲器結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)一般微機采用的結(jié)構(gòu)ROM、RAM安排在同一個地址空間相同指令訪問ROM、RAM哈佛結(jié)構(gòu)89C51采用此結(jié)構(gòu)ROM和RAM占用不同的物理空間采用不同指令訪問1.存儲器結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)102.89C51存儲空間物理結(jié)構(gòu)ROM片內(nèi)、片外RAM片內(nèi)、片外邏輯結(jié)構(gòu)(從用戶使用的角度看)ROM:MOVC0000-FFFFH片內(nèi)RAM:MOV0000-00FFH片外RAM:MOVX0000-FFFFH2.89C51存儲空間物理結(jié)構(gòu)111
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15RAM6264
存
儲
器80318751805189C51片內(nèi)RAM片內(nèi)ROM256B(字節(jié))4K64K64K1
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123.程序存儲器與ROM密切相關(guān)的兩個引腳、通過16位PC尋址,最大可尋址64kB地址空間當(dāng)ROM容量不夠時,盡量選擇高容量存儲器空間的單片機,如89C52、89C54、89C58等,應(yīng)避免外擴程序存儲器,因為會增加硬件負擔(dān)。3.程序存儲器通過16位PC尋址,最大可尋址64kB地13程序存儲器程序存儲器內(nèi)部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序執(zhí)行的起始單元,
在這三個單元存放一條
無條件轉(zhuǎn)移指令中斷5中斷4中斷3中斷2中斷10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中斷0定時器0中斷外部中斷1定時器1中斷串行口中斷8位...0FFFH0FFEHEA=1EA=0程序存儲器資源分布中斷入口地址程序存儲器程序存儲器內(nèi)部外部0000H0FFFH(4K)0014單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理154.數(shù)據(jù)存儲器如何區(qū)分0000-00FFH的地址空間是片內(nèi)RAM還是片外RAM?片內(nèi)RAM:低128B片內(nèi)RAM0000-007FH高128B片內(nèi)RAM0080-00FFH片內(nèi)、片外分開編址SFR:特殊功能寄存器區(qū)4.數(shù)據(jù)存儲器如何區(qū)分0000-00FFH的地址空間是片160000HFFFFH(64K)內(nèi)部外部數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)RAM專用
寄存器00H07H08H0FH10H17H18H1FH0區(qū)R0R7R0R7R0R7R0R71區(qū)2區(qū)3區(qū)工作寄存器區(qū)可位尋址區(qū)20H2FH7F78070030H7FH數(shù)據(jù)緩沖區(qū)/堆棧區(qū)內(nèi)部RAM存儲器
11第3區(qū)18H~1FH
01第1區(qū)08H~0FHRS1RS0寄存器區(qū)片內(nèi)RAM地址
00第0區(qū)00H~07H10第2區(qū)10H~17H工作寄存器區(qū)選擇位RS0、RS1PSW位地址CYACF0RS1RS0OVF1P0000HFFFFH(64K)內(nèi)部外部數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器017MSB——MostSignificantBit(最高有效位)
LSB——LeastSignificantBit(最低有效位)單元地址2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H27H26H25H24H23H22H21H20H7F776F675F574F473F372F271F170F07MSB
位地址
LSB7E766E665E564E463E362E261E160E067D756D655D554D453D352D251D150D057C746C645C544C443C342C241C140C047B736B635B534B433B332B231B130B037A726A625A524A423A322A221A120A027971696159514941393129211911090178706860585048403830282018100800RAM位尋址區(qū)位地址表MSB——MostSignificantBit(18高128個單元☆離散分布有21個特殊功能寄存器SFR?!?/p>
11個可以進行位尋址?!钐貏e提示:對SFR只能使用直接尋址方式,書寫時可使用寄存器符號,也可用寄存器單元地址。高128個單元☆離散分布有21個特殊功能寄存器SFR。☆1195.特殊功能寄存器(SFR)ACCBDPTR:
DataPointer,16位,對64kB片外RAM/ROM和外圍設(shè)備作間接尋址。例:MOVDPTR,#2000HMOVXA,@DPTR則:
DPH=20H,DPL=00H,DPTR=2000H
結(jié)果是:取出片外RAM地址為2000H的數(shù)據(jù),存放于A。5.特殊功能寄存器(SFR)ACC20特殊功能寄存器PSW:ProgramStatusWord:進位carry、輔助進位auxiliary、用戶標(biāo)志flagzero、寄存器選擇registerselect、溢出overflow、奇偶parity。CYACF0RS1RS0OV-P例:MOVA,#0FHADDA,#0F8H00001111+11111000
100000111
AC=1,CY=1,OV=CY⊕AC=1⊕1=0,P=1,所以:11×××0×1特殊功能寄存器PSW:CYACF0RS1RS0OV-P例:M21特殊功能寄存器SP:堆棧指針(StackPointer),8位,專門存放堆棧的棧頂單元的地址。入棧時自動加1,出棧時自動減1。復(fù)位后,SP=07H0708090A0B35PUSHACC,SP=08H0708090A0BC135PUSHPSW,SP=09H0708090A0B35POPPSW,SP=08H0708090A0B0708090A0BPOPACC,SP=07H特殊功能寄存器復(fù)位后,0708090A0B35PUSHAC22單片機工作條件單片機正常工作最基本條件是:正確的電源、時鐘和復(fù)位信號。單片機工作條件單片機正常工作最基本條件是:正確的電源、時鐘和23單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)241、時鐘電路要給單片機CPU提供時鐘信號,就需要相關(guān)的硬件電路,即振蕩器和時鐘電路。51系列單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器,這個反相放大器的作用就是構(gòu)成振蕩器,但要形成時鐘,外部還需要加一些附加電路。1、時鐘電路25
51系列單片機本身一般不能自動進行復(fù)位的,必須配合相應(yīng)的外部電路才能實現(xiàn)。當(dāng)5l系列單片機的復(fù)位引腳RST出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時,單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平,單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。2.復(fù)位電路
51系列單片機本身一般不能自動進行復(fù)位的,必須配合相應(yīng)的262.4時鐘電路及CPU時序2.4時鐘電路及CPU時序271.時鐘電路根據(jù)硬件電路的不同,單片機的時鐘連接方式可分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式,如圖所示。89C51XTAL1Vcc外部時鐘輸入TTL(a)內(nèi)部時鐘電路;(b)HMOS型外部振蕩源(C)CHMOS型外部振蕩源外接晶振時,電容的值一般取30pF;外接陶瓷諧振器時,電容的值一般取47pF1.時鐘電路89C51XTAL1Vcc外部時鐘輸入TTL282.基本概念振蕩器:產(chǎn)生內(nèi)部脈沖信號
若采用外部脈沖信號時鐘發(fā)生器:根據(jù)脈沖信號產(chǎn)生時鐘信號振蕩周期P:脈沖信號周期時鐘周期(狀態(tài)周期)S
:(機器狀態(tài)時間)S=P1+P2機器周期:
指令執(zhí)行的單位=6S=12P指令周期:
指令執(zhí)行的時間=N*6S,N=1、2、3……對HMOS單片機:XTAL2輸入,XTAL1接地對CHMOS單片機:XTAL1輸入,XTAL2懸空2.基本概念振蕩器:產(chǎn)生內(nèi)部脈沖信號對HMOS293.CPU取指、執(zhí)行周期時序ALE有效時,表示可以讀取指令。一個機器周期內(nèi),ALE有效兩次3.CPU取指、執(zhí)行周期時序ALE有效時,表示可以讀取指30提問:若采用12MHz的晶振頻率,計算機器周期?提問:若采用12MHz的晶振頻率,計算機器周期?312.5復(fù)位操作2.5復(fù)位操作32MCS-51單片機復(fù)位(RST高電平2個機器周期)
任何單片機在工作之前都要有個復(fù)位的過程,復(fù)位是什么意思呢?對單片機來說,是程序還沒有開始執(zhí)行,是在做準(zhǔn)備工作----初始狀態(tài)。
如何進行復(fù)位呢?只要在單片機的RST引腳上加上高電平,就可以了。為了達到這個要求,可以用很多種方法,見圖。MCS-51單片機復(fù)位(RST高電平2個機器周期)任33一、復(fù)位電路在通電瞬間,由于RC的充電過程,在RST端出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平,只要該正脈沖保持2個機器周期以上,就能使單片機自動復(fù)位。根據(jù)應(yīng)用的要求,復(fù)位操作通常有兩種基本形式,即上電復(fù)位和按鍵復(fù)位805187518031RSTCRR1R2+5V上電復(fù)位按鍵復(fù)位上電后,由于電容充電,使RST持續(xù)一段高電平時間。當(dāng)單片機已在運行過程中時,按下復(fù)位鍵也能使RST持續(xù)一段時間的高電平,從而實現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。通常選擇C=10f,R=10K。一、復(fù)位電路在通電瞬間,由于RC的充電過程,在RST端出現(xiàn)34二、復(fù)位后單片機的狀態(tài)復(fù)位后各寄存器的狀態(tài)PC0000H(程序入口)P0、P1、P2、P30FFH(可以直接輸入)SP07H(棧底已經(jīng)設(shè)好)PSW00H(選擇0組寄存器)其余大部分都是0熟悉復(fù)位后各寄存器的狀態(tài),可以減短初始化程序。二、復(fù)位后單片機的狀態(tài)復(fù)位后各寄存器的狀態(tài)PC352.689C51單片機的低功耗
工作方式2.689C51單片機的低功耗
工作方式3689C51提供兩種節(jié)電工作方式:空閑(待機)工作方式:不向CPU供電,只供中斷、串行口、定時器部分??梢酝ㄟ^中斷觸發(fā)方式退出待機模式。掉電工作方式:所有功能停止工作。方式的設(shè)定PCON(電源控制寄存器)8051:HMOS(高密度短溝道MOS)半導(dǎo)體工藝89C51:CHMOS=HMOS+CMOSSMOD------GF1GF0PDIDL89C51提供兩種節(jié)電工作方式:8051:HMOS(高密度短372.7輸入/輸出端口2.7輸入/輸出端口38單片機I/O口的使用對單片機的控制,其實就是對I/O口的控制,無論單片機對外界進行何種控制,亦或接受外部的控制,都是通過I/O口進行的。單片機總共有P0、P1、P2、P3四個8位雙向輸入輸出端口,每個端口都有鎖存器、輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。4個I/O端口都能作輸入輸出口用,其中P0和P2通常用于對外部存儲器的訪問。單片機I/O口的使用對單片機的控制,其實就是對I/O口的控制39一.I/O口的構(gòu)成口鎖存器(CPU通過內(nèi)部總線把數(shù)據(jù)寫入口鎖存器)輸出驅(qū)動器輸入緩沖器一.I/O口的構(gòu)成口鎖存器(CPU通過內(nèi)部總線把數(shù)據(jù)寫入40鎖存器的含義CTR開關(guān)Bus鎖存器其它器件0OUT=Bus1OUT保持OUT鎖存器的含義CTR開關(guān)Bus鎖存器其它器件0OUT=Bus141二.89C51的I/O口P0.0
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P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.0
P3.1
P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.74個8位并行I/O口:P0,P1,P2,P3;均可作為雙向I/O端口使用。(1)特點:P0:訪問片外擴展存儲器時,
復(fù)用為低8位地址線和數(shù)據(jù)線
P2:高8位地址線。P1:雙向I/O端口
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313029282726252424222180318051875189C51二.89C51的I/O口P0.0
P0.1
P0.242準(zhǔn)雙向口含義:端口每位都可以定義為輸入/輸出,但作為輸入時,必須先向該位的口鎖存器寫”1”。在讀入端口數(shù)據(jù)時,如果T導(dǎo)通,就會將輸入的高電平拉成低電平,產(chǎn)生誤讀。所以在端口進行輸入操作前,應(yīng)先向端口鎖存器寫“1”,使T截止,引腳處于懸浮狀態(tài),變?yōu)楦咦杩馆斎?。這就是所謂的準(zhǔn)雙向口。DQCLKQP1.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳VCCRTP1口引腳準(zhǔn)雙向口含義:端口每位都可以定義為輸入/輸出,但作為輸入時43CPU對I/O口的讀操作一是讀口鎖存器的狀態(tài)二是CPU讀口引腳上的外部輸入信息DQCLKQP1.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳VCCRTP1口引腳CPU對I/O口的讀操作一是讀口鎖存器的狀態(tài)DQP444個I/O口的用途P1口只有通用輸入/輸出端口的功能;P0,P2,P3除了可以作為通用的I/O口,還可以用于其他用途。共同點:P0、P1、P2、P3都是準(zhǔn)雙向口;執(zhí)行“讀—修改—寫”類指令時,讀的是鎖存器而不是引腳,如:ANLP1,AORLP1,#dataXRLP1,ACPLP1.×INCP1DECP14個I/O口的用途P1口只有通用輸入/輸出端口的功能;45下圖為P0口的某位P0.n(n=0~7)結(jié)構(gòu)圖,它由一個輸出鎖存器、兩個三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動電路及控制電路組成。從圖中可以看出,P0口既可以作為I/O用,也可以作為地址/數(shù)據(jù)線用。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳1、P0口的結(jié)構(gòu)下圖為P0口的某位P0.n(n=0~7)結(jié)構(gòu)圖,它由一個D46(1)P0口作為普通I/O口①輸出時CPU發(fā)出控制電平“0”封鎖“與”門,將輸出上拉場效應(yīng)管T1截止,同時使多路開關(guān)MUX把鎖存器與輸出DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳(1)P0口作為普通I/O口①輸出時DQMUXP047驅(qū)動場效應(yīng)管T2柵極接通。故內(nèi)部總線與P0口同相。由于輸出驅(qū)動級是漏極開路電路,若驅(qū)動NMOS或其它拉流負載時,需要外接上拉電阻。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳驅(qū)動場效應(yīng)管T2柵極接通。故內(nèi)部總線與P0口同相。由于輸出驅(qū)48如果是驅(qū)動led,那么用1K左右的就行了。如果希望亮度大一些,電阻可減小,最小不要小于200歐姆,否則電流太大;如果希望亮度小一些,電阻可增大,增加到多少呢,主要看亮度情況,以亮度合適為準(zhǔn),一般來說超過3K以上時,亮度就很弱了,但是對于超高亮度的LED,有時候電阻為10K時覺得亮度還能夠用。通常就用1k的。
對于驅(qū)動光耦合器,如果是高電位有效,即耦合器輸入端接端口和地之間,那么和LED的情況是一樣的;如果是低電位有效,即耦合器輸入端接端口和VCC之間,那么除了要串接一個1——4.7k之間的電阻以外,同時上拉電阻的阻值就可以用的特別大,用100k——500K之間的都行,當(dāng)然用10K的也可以,但是考慮到省電問題,沒有必要用那么小的。
對于驅(qū)動晶體管,又分為PNP和NPN管兩種情況:對于NPN,毫無疑問NPN管是高電平有效的,因此上拉電阻的阻值用2K——20K之間的,具體的大小還要看晶體管的集電極接的是什么負載,對于LED類負載,由于發(fā)管電流很小,因此上拉電阻的阻值可以用20k的,但是對于管子的集電極為繼電器負載時,由于集電極電流大,因此上拉電阻的阻值最好不要大于4.7K,有時候甚至用2K的。對于PNP管,毫無疑問PNP管是低電平有效的,因此上拉電阻的阻值用100K以上的就行了,且管子的基極必須串接一個1——10K的電阻,阻值的大小要看管子集電極的負載是什么,對于LED類負載,由于發(fā)光電流很小,因此基極串接的電阻的阻值可以用20k的,但是對于管子的集電極為繼電器負載時,由于集電極電流大,因此基極電阻的阻值最好不要大于4.7K。
對于驅(qū)動TTL集成電路,上拉電阻的阻值要用1——10K之間的,有時候電阻太大的話是拉不起來的,因此用的阻值較小。但是對于CMOS集成電路,上拉電阻的阻值就可以用的很大,一般不小于20K,我通常用100K的,實際上對于CMOS電路,上拉電阻的阻值用1M的也是可以的,但是要注意上拉電阻的阻值太大的時候,容易產(chǎn)生干擾,尤其是線路板的線條很長的時候,這種干擾更嚴(yán)重,這種情況下上拉電阻不宜過大,一般要小于100K,有時候甚至小于10K。(如果是驅(qū)動led,那么用1K左右的就行了。如果希望亮度大一些49②輸入時----分讀引腳或讀鎖存器讀引腳:由傳送指令(MOV)實現(xiàn);
下面一個緩沖器用于讀端口引腳數(shù)據(jù),當(dāng)執(zhí)行一條由端口輸入的指令時,讀脈沖把該三態(tài)緩沖器打開,這樣端口引腳上的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖器讀入到內(nèi)部總線。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳②輸入時----分讀引腳或讀鎖存器DQMUXP050(2)P0作為地址/數(shù)據(jù)總線
在系統(tǒng)擴展時,P0端口作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時,分為:
P0引腳輸出地址/數(shù)據(jù)信息。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳(2)P0作為地址/數(shù)據(jù)總線在系統(tǒng)擴展時,P0端口作51CPU發(fā)出控制電平“1”,打開“與”門,又使多路開關(guān)MUX把CPU的地址/數(shù)據(jù)總線與T2柵極反相接通,輸出地址或數(shù)據(jù)。由圖上可以看出,上下兩個FET處于反相,構(gòu)成了推拉式的輸出電路,其負載能力大大增強。P0的輸出級可驅(qū)動8個LSTTL負載。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳(2)
P0作為地址/數(shù)據(jù)總線CPU發(fā)出控制電平“1”,打開“與”門,又使多路開關(guān)52P0引腳作輸入口輸入信號是從引腳通過輸入緩沖器進入內(nèi)部總線。(2)
P0作為地址/數(shù)據(jù)總線DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳(2)P0作為地址/數(shù)據(jù)總線DQMUXP0.n讀532、P2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)P2口作為普通I/O口DQCLKQMUXP2.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址控制VCCRTP2口引腳CPU發(fā)出控制電平“0”
,使多路開關(guān)MUX倒向鎖存器輸出Q端,構(gòu)成一個準(zhǔn)雙向口。其功能與P1相同。2、P2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)P2口作為普通I/O口DQ54
(2)P2口作為地址總線在系統(tǒng)擴展片外程序存儲器擴展數(shù)據(jù)存儲器且容量超過256B(用MOVX@DPTR指令)時,CPU發(fā)出控制電平“1”,使多路開關(guān)MUX倒內(nèi)部地址線。此時,P2輸出高8位地址。DQCLKQMUXP2.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址控制VCCRTP2口引腳(2)P2口作為地址總線DQMUXP2.n讀鎖553、P1口、P3口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
(1)P1口的一位的結(jié)構(gòu)它由一個輸出鎖存器、兩個三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動電路組成----準(zhǔn)雙向口。DQCLKQP1.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳VCCRTP1口引腳3、P1口、P3口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)P1口的一位的56(2)P3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DQCLKQP3.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳VCCRTP3口引腳第二輸入功能第二輸出功能①作為通用I/O口與P1口類似----準(zhǔn)雙向口(W=1)W(2)P3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DQP3.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫57(2)P3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DQCLKQP3.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳VCCRTP3口引腳第二輸入功能第二輸出功能②P3第二功能(Q=1)此時引腳部分輸入(Q=1、W=1)
,部分輸出(Q=1、W輸出)
。W(2)P3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DQP3.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫58P3第二功能各引腳功能定義:P3.0:RXD串行口輸入P3.1:TXD串行口輸出P3.2:INT0外部中斷0輸入P3.3:INT1外部中斷1輸入P3.4:T0定時器0外部輸入P3.5:T1定時器1外部輸入P3.6:WR外部寫控制P3.7:RD外部讀控制P3第二功能各引腳功能定義:59端口的負載能力和接口要求
1、P0口的負載能力和接口要求負載能力:可驅(qū)動8個LS(低功耗、甚高速)型TTLP0接口要求:作為一般I/O口輸出時,若驅(qū)動的是NMOS電路或OC門電路,其引腳要接上拉電阻,否則高電平電位不確定;
2、P1~P3口的負載能力和接口要求負載能力:可驅(qū)動4個LS型TTL接口要求:作為一般I/O口輸出時,驅(qū)動任何電路都不需要要接上拉電阻(因為內(nèi)部有上拉電阻);作為一般I/O口為準(zhǔn)雙向口。端口的負載能力和接口要求1、P0口的負載能力和60指令寄存器譯碼地址譯碼程序計數(shù)器地址寄存器累加器A運算器①②存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)總線外部地址總線AB數(shù)據(jù)緩沖器外部數(shù)據(jù)總線DB寄存器區(qū)外部控制總線CB內(nèi)部控制信號時鐘及清零總結(jié):單片機的工作過程取指過程例:MOVA,#09H74H
09H;把09H送到累加器A中執(zhí)行過程PC=0000H0001H0000H0002H0111010000001001(PC)(PC)0001H0002H0000H外部控制總線CB取指過程(PC)執(zhí)行過程你知道PC的作用嗎?地址程序計數(shù)器地址寄存器累加器A運算器外部地址總線AB數(shù)據(jù)緩611、CPU主要的組成部部分為()。B.加法器,寄存器
C.運算器,寄存器
D.運算器,指令譯碼器A.運算器,控制器
課堂練習(xí)1、CPU主要的組成部部分為()。B.加法器,寄存器622、8031有四個工作寄存器區(qū),由PSW狀態(tài)字中的RS1、RS0兩位的狀態(tài)來決定,單片機復(fù)位后,若執(zhí)行SETBRS1指令,此時只能使用()區(qū)的工作寄存器。A.0區(qū)B.1區(qū)C.2區(qū)D.3區(qū)課堂練習(xí)2、8031有四個工作寄存器區(qū),由PSW狀態(tài)字中的RS1、R633.
09H位所在的單元地址是()A.02HC.08HB.21HD.20H課堂練習(xí)3.09H位所在的單元地址是()A.02HC.644.單片機在進行取指令操作時,指令的地址是由()的內(nèi)容決定。A.SPC.DPTRD.PSEN和ALE
B.PC課堂練習(xí)4.單片機在進行取指令操作時,指令的地址是由()655.P0,P1口作輸入用途之前必須()。A.外接高電平
B.外接上拉電阻C.相應(yīng)端口先置0
D.相應(yīng)端口先置1
課堂練習(xí)5.P0,P1口作輸入用途之前必須()。A.外接高666.程序計數(shù)器PC用來()。A.存放指令
B.存放上一條的指令地址D.存放正在執(zhí)行的指令地址
C.存放下一條的指令地址
課堂練習(xí)6.程序計數(shù)器PC用來()。A.存放指令B.存放上671.
8031單片機內(nèi)部RAM包括()。
A.程序存儲區(qū)B.堆棧區(qū)C.工作寄存器及特殊功能區(qū)D.位尋址區(qū)E.中斷入口地址區(qū)2.
8051單片機CPU的主要功能有()。A.產(chǎn)生控制信號B.存儲數(shù)據(jù)C.算術(shù)、邏輯運算及位操作D.驅(qū)動LED3.單片機能夠直接運行的程序是()。
A.匯編源程序B.C語言源程序
C.高級語言程序D.機器語言源程序思考題1.8031單片機內(nèi)部RAM包括()。思考68思考題4.
十進制數(shù)126其對應(yīng)的十六進制可表示為()。
A.8FB.8EC.FED.7E5.
十進制數(shù)89.75其對應(yīng)的二進制可表示為().A.10001001.01110101B.1001001.10C.1011001.11D.1001001.116.
二進制數(shù)110010010對應(yīng)的十六進制數(shù)可表示為()A.192HB
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