第1章 51單片機(jī)結(jié)構(gòu)

1、內(nèi)內(nèi) 容容 提提 要要vMCS-51MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)v存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器v特殊功能寄存器特殊功能寄存器v時(shí)鐘電路和復(fù)位電路時(shí)鐘電路和復(fù)位電路v引腳引腳第第1章章 51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)1.1 MCS-511.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.1.1 概述概述v所謂單片機(jī)，是指在一塊芯片上集成了中央處理器所謂單片機(jī)，是指在一塊芯片上集成了中央處理器CPU、隨、隨機(jī)存儲(chǔ)器機(jī)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器ROM或或EEPROM、定時(shí)、定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器、中斷控制器以及串行口，并行器、中斷控制器以及串行口，并行I/O接口等部件，構(gòu)成的接口等部件，構(gòu)成的一個(gè)完整

2、的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一個(gè)一個(gè)8051單片機(jī)包含下列部件單片機(jī)包含下列部件v一個(gè)一個(gè)8位微處理器位微處理器CPUv一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路v4K片內(nèi)程序存儲(chǔ)器片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROMv128B片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM（包括特殊功能寄存器（包括特殊功能寄存器SFR）v可尋址可尋址64K外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和64K外部程序存儲(chǔ)器空間的控制電路外部程序存儲(chǔ)器空間的控制電路v32條可編程條可編程I/O線（線（4個(gè)個(gè)8位并行位并行I/O端口）端口）v兩個(gè)兩個(gè)16位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器v一個(gè)可編程全雙工串行口一個(gè)可編程全雙工串行口v5個(gè)中斷

3、原，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套的中斷控制系統(tǒng)個(gè)中斷原，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套的中斷控制系統(tǒng)v普通型普通型（基本型（基本型 51子系列）子系列）8031、 8051、8751、89C51、89S51等。等。v增強(qiáng)型增強(qiáng)型（52子系列）子系列）8032、8052、8752、89C52、89S52等。它們的結(jié)構(gòu)基本相同，其主等。它們的結(jié)構(gòu)基本相同，其主要差別反映在存儲(chǔ)器的配置上。要差別反映在存儲(chǔ)器的配置上。v8031片內(nèi)沒(méi)有程序存儲(chǔ)器除了老產(chǎn)品，已被淘汰。片內(nèi)沒(méi)有程序存儲(chǔ)器除了老產(chǎn)品，已被淘汰。v8051內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部設(shè)有4KB的掩模的掩模ROM程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器v8751是將是將8051片內(nèi)的片內(nèi)的ROM換成換成EP

4、ROMv89C51則換成則換成4KB的閃速的閃速EEPROMv89S51結(jié)構(gòu)同結(jié)構(gòu)同89C51， 4KB的閃速的閃速EEPROM可在線編程可在線編程增強(qiáng)型的存儲(chǔ)容量為普通型的一倍增強(qiáng)型的存儲(chǔ)容量為普通型的一倍v 本課以本課以 8XX51 代表這一系列的單片機(jī)。代表這一系列的單片機(jī)。 （8051）51單片機(jī)型號(hào)系列單片機(jī)型號(hào)系列 51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。所示。圖圖1-1 ( 圖中圖中“/” 兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型 )P3P1P2 可編程可編程 串行串行I/O口口P0外部中斷外部中斷基準(zhǔn)頻率源基準(zhǔn)頻率源控制控制 128/256B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

5、器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 4KB/8KB程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器 2/3個(gè)個(gè)16位位定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 振蕩器及振蕩器及 定時(shí)電路定時(shí)電路 CPU 64KB總線擴(kuò)展控制總線擴(kuò)展控制 可編程可編程并行并行I/O口口內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖串行輸串行輸出出串行輸串行輸入入1.1.2 CPU1.1.2 CPU CPUCPU是單片機(jī)的核心部件。它由運(yùn)算器和控制器是單片機(jī)的核心部件。它由運(yùn)算器和控制器等部件組成。等部件組成。 1 1. 運(yùn)算器運(yùn)算器 v運(yùn)算器的功能是運(yùn)算器的功能是 算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除、加算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除、加1、減、減1、比較、比較BCD碼十碼十進(jìn)制調(diào)整等進(jìn)制調(diào)整等邏輯運(yùn)算：與、

6、或、異或、求反、循環(huán)等邏輯操作邏輯運(yùn)算：與、或、異或、求反、循環(huán)等邏輯操作位操作：內(nèi)置布爾處理器，進(jìn)位標(biāo)志位位操作：內(nèi)置布爾處理器，進(jìn)位標(biāo)志位C=C=位累加器，可位累加器，可對(duì)位置對(duì)位置 “ “1”1”、清、清“0” 0” 、位判斷等。、位判斷等。v操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存PSW。2.2.程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PCPC應(yīng)用重點(diǎn)應(yīng)用重點(diǎn)v程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PCPC是是1616位的自動(dòng)加位的自動(dòng)加1 1的寄存器，用來(lái)存放即將的寄存器，用來(lái)存放即將要執(zhí)行的指令要執(zhí)行的指令地址地址，可對(duì)，可對(duì)64KB64KB程序存儲(chǔ)器直接尋址。程序存儲(chǔ)器直接尋址。v執(zhí)行指令時(shí)，執(zhí)行

7、指令時(shí)，PCPC內(nèi)容的低內(nèi)容的低8 8位經(jīng)位經(jīng)P0P0口口輸出，高輸出，高8 8位經(jīng)位經(jīng)P2P2口口輸輸出，取出指令碼后，出，取出指令碼后，PCPC寄存器內(nèi)容自動(dòng)加寄存器內(nèi)容自動(dòng)加1 1，指向下一指，指向下一指令碼地址。令碼地址。v？?jī)?nèi)部？?jī)?nèi)部ROMROM如何操作？如何操作？3.3.指令寄存器指令寄存器v指令寄存器中存放指令代碼。指令寄存器中存放指令代碼。CPUCPU執(zhí)行指令時(shí)，由執(zhí)行指令時(shí)，由程序存儲(chǔ)器中讀取的指令代碼送入指令存儲(chǔ)器，經(jīng)程序存儲(chǔ)器中讀取的指令代碼送入指令存儲(chǔ)器，經(jīng)指令譯碼器譯碼后由定時(shí)與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控指令譯碼器譯碼后由定時(shí)與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，完成指令功能。制信

8、號(hào)，完成指令功能。1.2 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器 存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器由一個(gè)一個(gè)存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器由一個(gè)一個(gè)單元單元組成，組成，每個(gè)單元有一個(gè)編號(hào)（稱(chēng)為每個(gè)單元有一個(gè)編號(hào)（稱(chēng)為地址地址），一個(gè)單元存放一個(gè)），一個(gè)單元存放一個(gè)8 8位位數(shù)據(jù)，當(dāng)一數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)多于個(gè)數(shù)據(jù)多于8 8位就需要兩個(gè)單元存放。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器地址結(jié)構(gòu)形式有位就需要兩個(gè)單元存放。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器地址結(jié)構(gòu)形式有兩種兩種-普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)，見(jiàn)下圖普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)，見(jiàn)下圖: :FFFFH0000HFFFFH0000HFFFFH0000HRAMROMROMRAM64KB(64KB)(64K

9、B)圖圖1-2 1-2 微機(jī)存儲(chǔ)器地址結(jié)構(gòu)的兩種形式微機(jī)存儲(chǔ)器地址結(jié)構(gòu)的兩種形式 （a) a) 普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu) (b)(b)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu): RAM: RAM和和ROMROM連續(xù)編址在同一地址空間。連續(xù)編址在同一地址空間。哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu): RAM: RAM和和ROMROM分別編址在不同一地址空間，分別編址在不同一地址空間，RAMRAM和和ROMROM可以有相同可以有相同的地址，的地址，CPUCPU靠不同的指令區(qū)別?？坎煌闹噶顓^(qū)別。 MCS-51的儲(chǔ)存器采用哈佛結(jié)構(gòu)，它將的儲(chǔ)存器采用哈佛結(jié)構(gòu)，它將ROM（程序（程序存儲(chǔ)器）和存儲(chǔ)器）和RAM (數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)

10、據(jù)存儲(chǔ)器)分開(kāi)分開(kāi)編址編址,各有自己的尋各有自己的尋址方式、控制信號(hào)和指令址方式、控制信號(hào)和指令。 程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和始終要保留的常數(shù)。用來(lái)存放程序和始終要保留的常數(shù)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存放程序運(yùn)行中所需要數(shù)據(jù)（常數(shù)和變量）存放程序運(yùn)行中所需要數(shù)據(jù)（常數(shù)和變量）或運(yùn)算結(jié)果?；蜻\(yùn)算結(jié)果。MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器地址結(jié)構(gòu)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的存儲(chǔ)器地址結(jié)構(gòu)： 從物理空間看從物理空間看,MCS-51有四個(gè)存儲(chǔ)器地址空間：有四個(gè)存儲(chǔ)器地址空間： 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 片外程序存儲(chǔ)器片外程序存儲(chǔ)器 MCS-51存儲(chǔ)器物理結(jié)構(gòu)見(jiàn)

11、下圖存儲(chǔ)器物理結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖1-3 (a)(b)所示所示外外部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器外外部部程程序序 存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器內(nèi)部程序 存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器8XX51 (a) EA=1 8XX51(a) EA=1 8XX51存儲(chǔ)器的物理地址存儲(chǔ)器的物理地址（EA=1)0000HFFFFH00H1000H0000HFFFFH0FFFH7FH外外部部數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器外外部部程程序序 存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器內(nèi)部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器8XX51(b) EA=0 8XX51(b) EA=0 8XX51存儲(chǔ)器的物理地址存儲(chǔ)器的物理地址（EA=0)FFFFH00H0000H0000HFFFFH7FH 由于片內(nèi)、片外程序存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，因

12、此從邏輯上看由于片內(nèi)、片外程序存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，因此從邏輯上看, 8XX51有三個(gè)存儲(chǔ)器空間：有三個(gè)存儲(chǔ)器空間： 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的程序存儲(chǔ)器片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的程序存儲(chǔ)器 因此，引腳因此，引腳EAEA的接法的接法(EA(EA引腳接地還是接引腳接地還是接+5V+5V）決定了程序）決定了程序儲(chǔ)存器的儲(chǔ)存器的000000000FFFH 4KB0FFFH 4KB地址范圍是在單片機(jī)片內(nèi)還是片地址范圍是在單片機(jī)片內(nèi)還是片外外, ,如果接如果接+5V+5V（EA=1)EA=1)，程序從片內(nèi)開(kāi)始執(zhí)行，如果接地，程序從片內(nèi)開(kāi)始執(zhí)行，如果接地（EA=0

13、)EA=0)，程序從片外開(kāi)始執(zhí)行，而不管，程序從片外開(kāi)始執(zhí)行，而不管 片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲(chǔ)器。片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲(chǔ)器。 1.2.1 程序儲(chǔ)存器程序儲(chǔ)存器 程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放編制好的始終保留的固定程序和程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放編制好的始終保留的固定程序和表格常數(shù)。程序儲(chǔ)存器以程序計(jì)數(shù)器表格常數(shù)。程序儲(chǔ)存器以程序計(jì)數(shù)器 PC PC 作為地址指針，作為地址指針，通過(guò)通過(guò)1616位地址總線，可尋址的地址空間為位地址總線，可尋址的地址空間為64KB64KB。 在在8051/8751/89C51 8051/8751/89C51 片內(nèi)，分別內(nèi)置最低地址空間的片內(nèi)，分別內(nèi)置最低地址空間的4KB ROM/EP

14、ROM4KB ROM/EPROM程序儲(chǔ)存器（內(nèi)部程序儲(chǔ)存器），而在程序儲(chǔ)存器（內(nèi)部程序儲(chǔ)存器），而在80318031片內(nèi)，則無(wú)內(nèi)部程序儲(chǔ)存器，必須外部擴(kuò)展片內(nèi)，則無(wú)內(nèi)部程序儲(chǔ)存器，必須外部擴(kuò)展EPROMEPROM。MCS-51MCS-51單片機(jī)中單片機(jī)中64KB64KB內(nèi)、外程序儲(chǔ)存器的地址是統(tǒng)一編排的。內(nèi)、外程序儲(chǔ)存器的地址是統(tǒng)一編排的。 80318031單片機(jī)無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，地址從單片機(jī)無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，地址從0000H0000HFFFFHFFFFH都都是外部程序存儲(chǔ)空間。是外部程序存儲(chǔ)空間。 應(yīng)始終接地。由于程序必須存放在應(yīng)始終接地。由于程序必須存放在存儲(chǔ)器中，因此它必須外接程序存儲(chǔ)器

15、才能使用，因此，已存儲(chǔ)器中，因此它必須外接程序存儲(chǔ)器才能使用，因此，已被淘汰。被淘汰。 對(duì)于內(nèi)部有對(duì)于內(nèi)部有ROMROM的單片機(jī)（的單片機(jī)（5151、5252系列）系列） ， 引腳接高電平，使程序從內(nèi)部引腳接高電平，使程序從內(nèi)部ROMROM開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)PCPC值超值超出內(nèi)部出內(nèi)部ROMROM的容量時(shí)，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器空間。外的容量時(shí)，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器空間。外部程序存儲(chǔ)器地址空間為部程序存儲(chǔ)器地址空間為1000H1000HFFFFHFFFFH。 訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器使用訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器使用MOVC指令。指令。 PSEN PSEN ？ 單片機(jī)執(zhí)行程序時(shí)由單片機(jī)執(zhí)行程序時(shí)由PC

16、指示地址指示地址, 復(fù)位時(shí)復(fù)位時(shí)PC內(nèi)容為內(nèi)容為0000H, 由此由此, 程序必須從程序必須從0號(hào)單元開(kāi)始存放。號(hào)單元開(kāi)始存放。EAEAv 程序存儲(chǔ)器中的幾個(gè)特殊地址的使用：程序存儲(chǔ)器中的幾個(gè)特殊地址的使用： 地址地址 用途用途 0000H 0000H 復(fù)位操作后的程序入口復(fù)位操作后的程序入口 0003H 0003H 外部中斷外部中斷0 0服務(wù)程序入口服務(wù)程序入口 000BH 000BH 定時(shí)器定時(shí)器0 0中斷服務(wù)程序入口中斷服務(wù)程序入口 0013H 0013H 外部中斷外部中斷1 1服務(wù)程序入口服務(wù)程序入口 001BH 001BH 定時(shí)器定時(shí)器1 1中斷服務(wù)程序入口中斷服務(wù)程序入口 0023

17、H 0023H 串行口中斷服務(wù)程序入口串行口中斷服務(wù)程序入口 002BH 002BH 定時(shí)器定時(shí)器2 2中斷服務(wù)程序入口（增強(qiáng)型）中斷服務(wù)程序入口（增強(qiáng)型） 由于兩入口地址之間的存儲(chǔ)空間有限，因此在編程時(shí)，由于兩入口地址之間的存儲(chǔ)空間有限，因此在編程時(shí)，通常在這些入口地址開(kāi)始的兩三個(gè)地址單元中，放入一條轉(zhuǎn)通常在這些入口地址開(kāi)始的兩三個(gè)地址單元中，放入一條轉(zhuǎn)移類(lèi)指令，已使相應(yīng)的程序轉(zhuǎn)到指定的程序存儲(chǔ)器區(qū)域中執(zhí)移類(lèi)指令，已使相應(yīng)的程序轉(zhuǎn)到指定的程序存儲(chǔ)器區(qū)域中執(zhí)行。行。v用于存放隨機(jī)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)。用于存放隨機(jī)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)。v外部外部I/OI/O口地址影像區(qū)?？诘刂酚跋駞^(qū)。 MCS-51MCS-51單片

18、機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部I/OI/O口實(shí)行統(tǒng)口實(shí)行統(tǒng)一編址一編址 ，并使用相同的，并使用相同的 作選通控制信號(hào)，均使作選通控制信號(hào)，均使用用 MOVXMOVX 指令和相同的寄存器間址訪問(wèn)。指令和相同的寄存器間址訪問(wèn)。v MCS-51 MCS-51 單片機(jī)最多可擴(kuò)展單片機(jī)最多可擴(kuò)展64KB64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RD WRRD WR1.2.21.2.2 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1.2.3 1.2.3 內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器內(nèi)部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是使用最多的地址空間，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是使用最多的地址空間，v存放隨機(jī)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)存放隨機(jī)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)v通用寄存器

19、區(qū)通用寄存器區(qū)v堆棧區(qū)堆棧區(qū)v運(yùn)算操作數(shù)存放區(qū)運(yùn)算操作數(shù)存放區(qū)v指令（算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、位操作運(yùn)算等）的操作指令（算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、位操作運(yùn)算等）的操作數(shù)只能在此地址空間或特殊功能寄存器地址空間。內(nèi)數(shù)只能在此地址空間或特殊功能寄存器地址空間。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和特殊功能寄存器（部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和特殊功能寄存器（SFR)SFR)的地址分配見(jiàn)的地址分配見(jiàn)圖圖1-41-4：圖圖1-4 511-4 51單片機(jī)的內(nèi)部單片機(jī)的內(nèi)部RAMRAM和和SFRSFR地址地址 特殊功能特殊功能寄存器寄存器SFR內(nèi)部RAM7FH80H00HFFH(b) 8XX52（增強(qiáng)型）增強(qiáng)型）地址重合地址重合內(nèi)部RAM80HFFH內(nèi)

20、部RAM7FH80H00HFFH特殊功能特殊功能寄存器寄存器SFR(a) 8XX51（普通型）普通型）v51 51 系列單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器系列單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址范圍地址范圍為為00007FH7FH。各區(qū)。各區(qū)域地址見(jiàn)下表。域地址見(jiàn)下表。（1 1）地址）地址 0 01FH1FH的前的前3232個(gè)單元稱(chēng)為寄存器區(qū)個(gè)單元稱(chēng)為寄存器區(qū)v用途用途： 作通用寄存器作通用寄存器R0R0R7R7。 R0 R0與與R1R1可作間址寄存器使用?？勺鏖g址寄存器使用。 在基本型在基本型5151子系列中只有子系列中只有128128字節(jié)字節(jié)RAM,RAM,占地址占地址00-7FH, 00-7FH, SFRSFR占

21、地址占地址80H-FFH,80H-FFH,在增強(qiáng)型在增強(qiáng)型5252子系列中有子系列中有256256字節(jié)字節(jié)RAM,RAM,占地占地址址00-FFH,00-FFH,其中其中80H-FFH80H-FFH地址的地址的RAM RAM 和和SFR 80H-FFHSFR 80H-FFH占的地占的地址是重合的址是重合的,CPU,CPU訪問(wèn)內(nèi)部訪問(wèn)內(nèi)部RAMRAM和訪問(wèn)和訪問(wèn)SFRSFR的指令是相同的，所的指令是相同的，所訪問(wèn)的地址究竟是訪問(wèn)的地址究竟是RAMRAM還是還是SFRSFR呢，靠尋址方式區(qū)別，訪問(wèn)呢，靠尋址方式區(qū)別，訪問(wèn)SFRSFR用直接地址（稱(chēng)為直接尋址）訪問(wèn)用直接地址（稱(chēng)為直接尋址）訪問(wèn)RAM

22、RAM采用寄存器間接尋采用寄存器間接尋址。址。使用時(shí)應(yīng)注意使用時(shí)應(yīng)注意：3232個(gè)單元的寄存器區(qū)分為四組，使用時(shí)只能選其中一組寄存器個(gè)單元的寄存器區(qū)分為四組，使用時(shí)只能選其中一組寄存器。v寄存器的選組由程序狀態(tài)字寄存器的選組由程序狀態(tài)字PSWPSW的的RS1RS1和和RS0RS0位定。位定。 RS1 RS0 RS1 RS0 選寄存器組選寄存器組 0 0 00 0 0組組 0 1 10 1 1組組 1 0 21 0 2組組 1 1 31 1 3組組 v初始化時(shí)或復(fù)位時(shí)，自動(dòng)選中初始化時(shí)或復(fù)位時(shí)，自動(dòng)選中0 0組。組。v一旦選中一組，其它三組只能作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用，而不能一旦選中一組，其它三組只能

23、作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用，而不能作為寄存器使用。作為寄存器使用。v設(shè)置多組寄存器可以方便保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。設(shè)置多組寄存器可以方便保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。 （2 2）20H20H2FH2FH為位地址區(qū)為位地址區(qū) 共共1616個(gè)單元，每單元有八個(gè)位，每位有一個(gè)位地址，共個(gè)單元，每單元有八個(gè)位，每位有一個(gè)位地址，共128128位，位地址范圍為位，位地址范圍為00H00H7FH7FH，該區(qū)既可位尋址，又可字，該區(qū)既可位尋址，又可字節(jié)尋址。節(jié)尋址。 如如 MOV 20HMOV 20H，C C ( (這里這里C C是是CyCy進(jìn)位標(biāo)志位），該指令是將進(jìn)位標(biāo)志位），該指令是將CyCy內(nèi)內(nèi)容送容送20H20H位位, ,如果如果CyCy1

24、 1，位，位20H20H值為值為“1”1”。（3 3）除選中的寄存組以外的存儲(chǔ)器均可以作為通用）除選中的寄存組以外的存儲(chǔ)器均可以作為通用RAMRAM區(qū)。區(qū)。 （4 4）堆棧區(qū)）堆棧區(qū) 8XX518XX51單片機(jī)的堆棧設(shè)在內(nèi)部單片機(jī)的堆棧設(shè)在內(nèi)部RAMRAM區(qū)，深度不大于區(qū)，深度不大于128128字字節(jié)，初始化時(shí)節(jié)，初始化時(shí)SPSP指向指向07H07H。注：注： 對(duì)對(duì)5151基本型單片機(jī)只有基本型單片機(jī)只有00H00H7FH7FH單元單元128128字節(jié)的字節(jié)的RAMRAM區(qū)。區(qū)。對(duì)對(duì)5252增強(qiáng)型的單片機(jī)還有增強(qiáng)型的單片機(jī)還有80H80HFFHFFH組成的高組成的高128128字節(jié)字節(jié)RAMR

25、AM區(qū)區(qū)（共（共256256字節(jié)字節(jié)RAM RAM ）。）。 1.3特殊功能寄存器特殊功能寄存器 MCS-51MCS-51單片機(jī)共有單片機(jī)共有2121個(gè)字節(jié)的特殊功能寄存器用英文縮個(gè)字節(jié)的特殊功能寄存器用英文縮寫(xiě)寫(xiě)SFR SFR （Special Fuction RegisterSpecial Fuction Register）表示。）表示。1.1.用途：用途：vA A 累加器、狀態(tài)標(biāo)志寄存器累加器、狀態(tài)標(biāo)志寄存器v單片機(jī)內(nèi)部各部件專(zhuān)用的控制、狀態(tài)寄存器單片機(jī)內(nèi)部各部件專(zhuān)用的控制、狀態(tài)寄存器v并行口、串行口影射寄存器并行口、串行口影射寄存器2.2.地址空間：地址空間：v2121個(gè)特殊功能器不連

26、續(xù)的分布在個(gè)特殊功能器不連續(xù)的分布在80H80HFFH 128FFH 128個(gè)字節(jié)地址個(gè)字節(jié)地址空間，見(jiàn)表空間，見(jiàn)表1-21-2。v地址為地址為X0HX0H和和X8HX8H是可位尋址的寄存器，表是可位尋址的寄存器，表1-21-2中用中用“* *”表表示。示。 表表1-21-2中還標(biāo)注了各中還標(biāo)注了各SFRSFR的名稱(chēng)、字節(jié)地址、可尋址位的名稱(chēng)、字節(jié)地址、可尋址位的位地址和位名稱(chēng)。的位地址和位名稱(chēng)。 2121個(gè)特殊功能寄存器的名稱(chēng)及主要功能介紹如下，詳細(xì)個(gè)特殊功能寄存器的名稱(chēng)及主要功能介紹如下，詳細(xì)的用法見(jiàn)后面各節(jié)的內(nèi)容。的用法見(jiàn)后面各節(jié)的內(nèi)容。 A A累加器，自帶有全零標(biāo)志累加器，自帶有全零標(biāo)

27、志Z Z，A=0A=0則則Z=1Z=1；A0A0則則Z=0Z=0。該標(biāo)志常用于程序分支轉(zhuǎn)移的判斷條件。該標(biāo)志常用于程序分支轉(zhuǎn)移的判斷條件。 B B寄存器，常用于乘除法運(yùn)算（見(jiàn)第寄存器，常用于乘除法運(yùn)算（見(jiàn)第2 2章）。章）。 PSWPSW程序狀態(tài)字。主要起著標(biāo)志寄存器的作用，其程序狀態(tài)字。主要起著標(biāo)志寄存器的作用，其8 8位位定義見(jiàn)表定義見(jiàn)表1-31-3。 其中其中 CYCY：進(jìn)：進(jìn)/ /借位標(biāo)志借位標(biāo)志 反映最高位的進(jìn)位借位情況，加法為進(jìn)位、減法為借位。反映最高位的進(jìn)位借位情況，加法為進(jìn)位、減法為借位。 CY=1CY=1，有進(jìn)，有進(jìn)/ /借位借位 ； CY=0CY=0，無(wú)進(jìn)，無(wú)進(jìn)/ /借位。

28、借位。 ACAC：輔助進(jìn)：輔助進(jìn)/ /借位標(biāo)志借位標(biāo)志 反映高半字節(jié)與低半字節(jié)之間的進(jìn)反映高半字節(jié)與低半字節(jié)之間的進(jìn)/ /借位，借位， AC=1AC=1有進(jìn)有進(jìn)/ /借位；借位； AC=0AC=0無(wú)進(jìn)無(wú)進(jìn)/ /借位借位 。 FOFO：用戶標(biāo)志位?？捎捎脩粼O(shè)定其含義。：用戶標(biāo)志位。可由用戶設(shè)定其含義。 RS1RS1，RS0RS0：工作寄存器組選擇位。：工作寄存器組選擇位。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV P位地址位地址位名稱(chēng)位名稱(chēng) OV OV：溢出標(biāo)志：溢出標(biāo)志 反映補(bǔ)碼運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果有無(wú)溢出反映補(bǔ)碼運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果有無(wú)溢出 有溢出有溢出 O

29、V=1OV=1，無(wú)溢出，無(wú)溢出OV=0OV=0。 - -：無(wú)效位。：無(wú)效位。 P P：奇偶標(biāo)志：奇偶標(biāo)志 運(yùn)算結(jié)果有奇?zhèn)€運(yùn)算結(jié)果有奇?zhèn)€“1”1”，P=1P=1； 運(yùn)算結(jié)果有偶個(gè)運(yùn)算結(jié)果有偶個(gè)“1”1”，P=0P=0。 影響標(biāo)志位的指令及其影響方式見(jiàn)第影響標(biāo)志位的指令及其影響方式見(jiàn)第2 2章。章。 SPSP堆棧指針。堆棧指針。8XX518XX51單片機(jī)的堆棧設(shè)在片內(nèi)單片機(jī)的堆棧設(shè)在片內(nèi)RAMRAM， 對(duì)堆棧的操作包括壓入（對(duì)堆棧的操作包括壓入（PUSHPUSH）和彈出（）和彈出（POPPOP）兩種方式，）兩種方式，并且遵循后進(jìn)先出的原則，但在堆棧生成的方向上，與并且遵循后進(jìn)先出的原則，但在堆棧生

30、成的方向上，與80868086正好相反正好相反8XX518XX51單片機(jī)的堆棧操作遵循先加后壓，先單片機(jī)的堆棧操作遵循先加后壓，先彈后減的順序，按字節(jié)進(jìn)行操作。彈后減的順序，按字節(jié)進(jìn)行操作。 DPTRDPTR數(shù)據(jù)指針寄存器數(shù)據(jù)指針寄存器 用來(lái)存放用來(lái)存放1616位地址值，以便用間接尋址或變址尋址位地址值，以便用間接尋址或變址尋址片外存儲(chǔ)器。片外存儲(chǔ)器。DPTRDPTR可分成可分成DPLDPL和和DPHDPH兩個(gè)兩個(gè)8 8位寄存器分別使位寄存器分別使用。用。P0 P1 P2 P3P0 P1 P2 P3I/OI/O端口寄存器端口寄存器 是四個(gè)并行是四個(gè)并行I/OI/O端口映射入端口映射入SFRSF

31、R中的寄存器。通過(guò)對(duì)中的寄存器。通過(guò)對(duì)該寄存器的讀該寄存器的讀/ /寫(xiě)，可實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)寫(xiě)，可實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)I/OI/O端口的輸入端口的輸入/ /輸出。輸出。 例如：指令例如：指令 MOV P1MOV P1，A A實(shí)現(xiàn)了把實(shí)現(xiàn)了把A A累加器中的內(nèi)容從累加器中的內(nèi)容從P P1 1端端口輸出的操作。指令口輸出的操作。指令MOV AMOV A，P3P3實(shí)現(xiàn)了把實(shí)現(xiàn)了把P3P3端口線上的信端口線上的信息輸入到息輸入到A A中的操作。中的操作。此外還有如下寄存器，它們將在后面章節(jié)介紹：此外還有如下寄存器，它們將在后面章節(jié)介紹：IPIP中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器。中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器。IEIE中斷允許控制寄存器。中斷

32、允許控制寄存器。 TMODTMOD定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器方式控制寄存器。計(jì)數(shù)器方式控制寄存器。TCONTCON定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器控制寄存器。計(jì)數(shù)器控制寄存器。THTH0 0，TLTL00定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 0。THTH1 1，THTH11定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 1。SCONSCON串行端口控制寄存器。串行端口控制寄存器。SBUFSBUF串行數(shù)據(jù)緩沖器。串行數(shù)據(jù)緩沖器。 PCONPCON電源控制寄存器。電源控制寄存器。注：注： 在在5252子系列中，高子系列中，高128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM和和SFRSFR的地的地址是重疊的，究竟訪問(wèn)哪一塊可通過(guò)不同的尋址是重

33、疊的，究竟訪問(wèn)哪一塊可通過(guò)不同的尋址方式加以區(qū)分，訪問(wèn)高址方式加以區(qū)分，訪問(wèn)高128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM采用寄存采用寄存器間址，訪問(wèn)器間址，訪問(wèn)SFRSFR則只能采用直接尋址，訪問(wèn)低則只能采用直接尋址，訪問(wèn)低128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM時(shí)，兩種尋址均可采用。時(shí)，兩種尋址均可采用。 1.4 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路時(shí)鐘電路與復(fù)位電路內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式： 在引腳在引腳 XTAL1 1和和 XTAL2XTAL2外外接晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱(chēng)晶振）如接晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱(chēng)晶振）如v圖圖1-51-5所示。所示。電容器電容器C01、C02v起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的v作用。電容值一

34、般為作用。電容值一般為 530PF。XTAL1XTAL2GND8XX51C01C01C02C02圖圖1-5 1-5 內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式 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)，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)，8XX51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種電路形式：?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種電路形式：內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式和和外部振蕩方式外部振蕩方式。 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。后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。 外部振蕩方式外部振蕩方式是把是把已

35、有的時(shí)鐘信號(hào)引入單已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)。這種方式適宜用片機(jī)。這種方式適宜用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與外于使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持一致。外部部信號(hào)保持一致。外部振蕩方式如圖振蕩方式如圖1-61-6所示。所示。對(duì)于對(duì)于51系列的單片機(jī)的外部時(shí)鐘由系列的單片機(jī)的外部時(shí)鐘由XTAL1引入。引入。外部外部時(shí)鐘時(shí)鐘懸空懸空XTAL1XTAL2GND8XX51外部外部時(shí)鐘時(shí)鐘圖圖1 16 6 外部振蕩方式外部振蕩方式單片機(jī)的時(shí)序單位有：?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)序單位有：v振蕩周期：振蕩周期：晶振的振蕩周期，又稱(chēng)時(shí)鐘周期，為晶振的振蕩周期，又稱(chēng)時(shí)鐘周期，為最小的時(shí)序單位。最小的時(shí)序單位。v狀態(tài)周期：振蕩頻率經(jīng)單片機(jī)內(nèi)的二分

36、頻器分頻狀態(tài)周期：振蕩頻率經(jīng)單片機(jī)內(nèi)的二分頻器分頻后提供給片內(nèi)后提供給片內(nèi)CPUCPU的時(shí)鐘周期。因此，一個(gè)狀態(tài)的時(shí)鐘周期。因此，一個(gè)狀態(tài)周期包含周期包含2 2個(gè)振蕩周期。個(gè)振蕩周期。v機(jī)器周期（機(jī)器周期（MCMC）：）：1 1個(gè)機(jī)器周期由個(gè)機(jī)器周期由6 6個(gè)狀態(tài)周期及個(gè)狀態(tài)周期及1212個(gè)振蕩周期組成。是計(jì)算機(jī)執(zhí)行一種基本操作個(gè)振蕩周期組成。是計(jì)算機(jī)執(zhí)行一種基本操作的時(shí)間單位。的時(shí)間單位。1.4.2 基本時(shí)序單位基本時(shí)序單位v指令周期指令周期 執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。一個(gè)指令周期由執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。一個(gè)指令周期由1 14 4個(gè)機(jī)器周期組成，依據(jù)指令不同而不同。個(gè)機(jī)器周期組成，依據(jù)指令不

37、同而不同。 4 4種時(shí)序單位中，振蕩周期和機(jī)器周期是單片機(jī)內(nèi)計(jì)算其種時(shí)序單位中，振蕩周期和機(jī)器周期是單片機(jī)內(nèi)計(jì)算其他時(shí)間值（例如，波特率、定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等）的基本他時(shí)間值（例如，波特率、定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等）的基本時(shí)序單位。時(shí)序單位。 例：?jiǎn)纹瑱C(jī)外接晶振頻率例：?jiǎn)纹瑱C(jī)外接晶振頻率12MHZ12MHZ時(shí)的各種時(shí)序單位：時(shí)的各種時(shí)序單位： 振蕩周期振蕩周期=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us 狀態(tài)周期狀態(tài)周期=2/fosc=2/12MHZ=0.167us=2/fosc=2/12MHZ=0.167us 機(jī)器周期機(jī)器周期=12/fosc=12

38、/12MHZ=1us=12/fosc=12/12MHZ=1us 指令周期指令周期=(1=(14)4)機(jī)器周期機(jī)器周期=1=14us4us復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)行。定的狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)行。v 當(dāng)當(dāng)MCS-51MCS-51系列單片機(jī)的復(fù)位引腳系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RSTRST出現(xiàn)出現(xiàn) 5 5msms以上的以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。如果高電平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。如果RSTRST持續(xù)為高持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。v 復(fù)位操作通常有復(fù)位操作通常有2

39、 2種基本形式：種基本形式： 上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位上電復(fù)位要求要求一接通電源一接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。開(kāi)關(guān)復(fù)位開(kāi)關(guān)復(fù)位要求在電源接通的條件下，要求在電源接通的條件下，單片機(jī)運(yùn)行期單片機(jī)運(yùn)行期 間或發(fā)間或發(fā)生死機(jī)狀態(tài)時(shí)控制其退出程序，通過(guò)操作按鈕開(kāi)關(guān)使其復(fù)生死機(jī)狀態(tài)時(shí)控制其退出程序，通過(guò)操作按鈕開(kāi)關(guān)使其復(fù)位。位。1.4.3 1.4.3 復(fù)位電路復(fù)位電路 上電后，由于電容充電，使上電后，由于電容充電，使 RSTRST持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)單片持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)單片 機(jī)已在運(yùn)行過(guò)程中時(shí)，按下復(fù)位鍵機(jī)已在運(yùn)行過(guò)程中時(shí)，按下復(fù)位鍵 也能使也能使 RST

40、RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，持續(xù)一段時(shí)間的高電平， 從而實(shí)現(xiàn)上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。從而實(shí)現(xiàn)上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。 通常選擇通常選擇 C=10C=10 f ,R=10Kf ,R=10K 。 RST8XX51RCVCC 常用的上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位電路如常用的上電且開(kāi)關(guān)復(fù)位電路如 圖圖1-7 1-7 所示。所示。圖1-7 復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位操作是使單片機(jī)的復(fù)位操作是使SFRSFR寄存器進(jìn)入初始化，不改變寄存器進(jìn)入初始化，不改變片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM區(qū)中的內(nèi)容。區(qū)中的內(nèi)容。 幾個(gè)主要特殊功能寄存器復(fù)位狀態(tài)幾個(gè)主要特殊功能寄存器復(fù)位狀態(tài)歸納如下：歸納如下： v PC=0000HPC=0000H，程序計(jì)數(shù)器為

41、零表明單片機(jī)復(fù)位后程序從，程序計(jì)數(shù)器為零表明單片機(jī)復(fù)位后程序從0000H0000H地址單元開(kāi)始執(zhí)行。地址單元開(kāi)始執(zhí)行。v A=00H 表明累加器已被清零。表明累加器已被清零。v PSW=00H 表明選寄存器表明選寄存器0組為工作寄存器組。組為工作寄存器組。v SP=07H 表明堆棧指針指向片內(nèi)表明堆棧指針指向片內(nèi)RAM 07H單元，單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的數(shù)據(jù)被寫(xiě)根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的數(shù)據(jù)被寫(xiě)入入08H單元中。單元中。v P0P3=FFH 表明已向各端口線寫(xiě)入，各端口既表明已向各端口線寫(xiě)入，各端口既可用于輸入又可用于輸出?？捎糜谳斎胗挚捎糜谳敵?。v記

42、住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對(duì)于熟悉單片機(jī)操作，減短應(yīng)用狀態(tài)，對(duì)于熟悉單片機(jī)操作，減短應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。程序中的初始化部分是十分必要的。 其它的特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)其它的特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)見(jiàn)教材表見(jiàn)教材表1-41-4。1.5 引腳功能引腳功能 根據(jù)單片機(jī)的引腳多少，有根據(jù)單片機(jī)的引腳多少，有可總線擴(kuò)展的可總線擴(kuò)展的單片機(jī)單片機(jī)和和 不可總線擴(kuò)展的不可總線擴(kuò)展的單片機(jī)。單片機(jī)。 單片機(jī)內(nèi)部資源十分豐富，如果單片機(jī)內(nèi)部資源十分豐富，如果設(shè)計(jì)大系統(tǒng)，內(nèi)設(shè)計(jì)大系統(tǒng)，內(nèi)部資源不夠，還需要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器或部資源不夠，還需要擴(kuò)展外部

43、存儲(chǔ)器或I/O接口，需要接口，需要選擇可總線擴(kuò)展的單片機(jī)。這種單片機(jī)有地址總線、選擇可總線擴(kuò)展的單片機(jī)。這種單片機(jī)有地址總線、數(shù)據(jù)總線等引腳，引腳通常多于數(shù)據(jù)總線等引腳，引腳通常多于40個(gè)。個(gè)。 有的系統(tǒng)較小，單片機(jī)內(nèi)部資源足夠需求，有的系統(tǒng)較小，單片機(jī)內(nèi)部資源足夠需求， 無(wú)需無(wú)需擴(kuò)展外圍芯片，為減小體積，縮小擴(kuò)展外圍芯片，為減小體積，縮小PCB(印刷電路板印刷電路板)面積，可選擇不可總線擴(kuò)展的單片機(jī)，它們省去總線面積，可選擇不可總線擴(kuò)展的單片機(jī)，它們省去總線引腳，引腳只有引腳，引腳只有20個(gè)。個(gè)。 兩種單片機(jī)它們內(nèi)部資源一樣、指令系統(tǒng)兼容兩種單片機(jī)它們內(nèi)部資源一樣、指令系統(tǒng)兼容各個(gè)引腳的功能

44、說(shuō)明如下。各個(gè)引腳的功能說(shuō)明如下。Vss:接地端。接地端。Vcc:電源端，接電源端，接+5V。XTAL1，XTAL2:接外部晶體或外部時(shí)鐘。接外部晶體或外部時(shí)鐘。 RST/VPDRST/VPD： 復(fù)位信號(hào)輸入。復(fù)位信號(hào)輸入。 接備用電源。掉電后，接備用電源。掉電后，在低功耗條件下保持內(nèi)部在低功耗條件下保持內(nèi)部RAMRAM中的數(shù)據(jù)。中的數(shù)據(jù)。圖1-81.5.11.5.1可總線擴(kuò)展的單片機(jī)引腳可總線擴(kuò)展的單片機(jī)引腳 可總線擴(kuò)展的單片機(jī)有可總線擴(kuò)展的單片機(jī)有4444個(gè)個(gè)引腳的方形封裝和引腳的方形封裝和4040個(gè)引腳的個(gè)引腳的雙列直插式封裝形式，最常用雙列直插式封裝形式，最常用的的4040個(gè)引腳封裝，

45、見(jiàn)右圖。個(gè)引腳封裝，見(jiàn)右圖。vALE/PROGALE/PROG： ALE ALE 地址鎖存允許。地址鎖存允許。 ALEALE輸出脈沖的頻率為振蕩頻率輸出脈沖的頻率為振蕩頻率 的的1/61/6。 PROG PROG 對(duì)對(duì)8XX518XX51單片機(jī)片內(nèi)單片機(jī)片內(nèi) EPROM EPROM 編程時(shí)，編程脈沖由該引腳編程時(shí)，編程脈沖由該引腳引入。引入。vPSEN PSEN ：程序存儲(chǔ)器允許。輸出讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。：程序存儲(chǔ)器允許。輸出讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。vEA/VPPEA/VPP： EA =0 EA =0，單片機(jī)只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。，單片機(jī)只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。 EA =1EA =1

46、，單片機(jī)訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。，單片機(jī)訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 在在8XX518XX51單片機(jī)片內(nèi)單片機(jī)片內(nèi)EPROMEPROM編程期間，此引腳引入編程期間，此引腳引入21V21V編程電源編程電源VPPVPP。v P0.0P0.0P0.7P0.7：P0P0口，數(shù)據(jù)口，數(shù)據(jù)/ /低八位地址復(fù)用總線端口。低八位地址復(fù)用總線端口。v P1.0P1.0P1.7P1.7：P1P1口，靜態(tài)通用端口?？冢o態(tài)通用端口。v P2.0P2.0P2.7P2.7：P2P2口，高八位地址總線端口?？冢甙宋坏刂房偩€端口。 v P3.0P3.0P3.7P3.7：P3P3口，雙功能靜態(tài)端口?？?，雙功能靜態(tài)端口。 在增強(qiáng)型的在增

47、強(qiáng)型的52系列單片機(jī)中，系列單片機(jī)中，P1.0、P1.1除為端口線外，除為端口線外，還為定時(shí)還為定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2的外部引腳的外部引腳 T2和和2EX。 在在ISP型的型的51單片機(jī)單片機(jī)(89S51/89S52)中，中，P1.5、P1.6、 P1.7除為端口線外，還為在線編程的數(shù)據(jù)輸入、輸出線和編除為端口線外，還為在線編程的數(shù)據(jù)輸入、輸出線和編程時(shí)鐘線。程時(shí)鐘線。圖圖1-9 在在51系列單片機(jī)的系列單片機(jī)的2051/1051型號(hào)中因無(wú)型號(hào)中因無(wú)P0口和口和P2口總線引腳，因此只有口總線引腳，因此只有20個(gè)引腳個(gè)引腳（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖1-9），由于不能進(jìn)行外），由于不能進(jìn)行外部擴(kuò)展，因此無(wú)部擴(kuò)展，

48、因此無(wú)PSEN引腳，它引腳，它們內(nèi)部有一個(gè)模擬比較器，相比們內(nèi)部有一個(gè)模擬比較器，相比較的模擬信號(hào)由較的模擬信號(hào)由P1.0（AIN0）和）和P1.1（AIN1）輸入，而模擬比較）輸入，而模擬比較器的輸出接器的輸出接P3.6，在內(nèi)部已連接，在內(nèi)部已連接，因此外部無(wú)因此外部無(wú)P3.6引腳。由于體積引腳。由于體積小，占用小，占用PCB(印刷電路板）面印刷電路板）面積小積小, 產(chǎn)品中也使用較多。產(chǎn)品中也使用較多。1.5.2 1.5.2 不可總線擴(kuò)展的單片機(jī)引腳不可總線擴(kuò)展的單片機(jī)引腳1.6 小小 結(jié)結(jié) 單片機(jī)是集單片機(jī)是集CPUCPU、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器、I/OI/O接口于一體的接口于一體的大規(guī)模集成電路

49、芯片。大規(guī)模集成電路芯片。8XX518XX51系列單片機(jī)是目前系列單片機(jī)是目前市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)機(jī)型。市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)機(jī)型。本章重點(diǎn)是單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)本章重點(diǎn)是單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 51系列系列單片機(jī)內(nèi)部包含：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部包含：v 一個(gè)一個(gè)8 8位的位的CPUCPU。v 4KB4KB程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器ROMROM（視不同產(chǎn)品型號(hào)不同：（視不同產(chǎn)品型號(hào)不同：80318031內(nèi)部無(wú)內(nèi)部無(wú)ROMROM；80518051內(nèi)部為掩模式內(nèi)部為掩模式ROMROM；87518751為為EPROMEPROM；89C5189C51內(nèi)部為內(nèi)部為FLASH EEPROMFLASH E

50、EPROM）。）。v 128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。v兩個(gè)兩個(gè)1616位定時(shí)器位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。v可尋址可尋址64KB64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和64KB64KB外部程序存儲(chǔ)器空間的外部程序存儲(chǔ)器空間的控制電路?？刂齐娐?。v3232條可編程的條可編程的I/OI/O線（四個(gè)線（四個(gè)8 8位并行位并行I/OI/O端口）。端口）。 v一個(gè)可編程全雙工串行口。一個(gè)可編程全雙工串行口。v具有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)的五個(gè)中斷源。具有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)的五個(gè)中斷源。 掌握掌握51系列單片機(jī)各存儲(chǔ)空間的地址分配，使用特點(diǎn)及系列單片機(jī)各存儲(chǔ)空間的地址分配，使用特點(diǎn)及數(shù)據(jù)操作方法?，F(xiàn)將此內(nèi)容歸納于教材表數(shù)據(jù)操作方法?，F(xiàn)將此內(nèi)容歸納于教材表1-5中，此表是中，此表是編程和硬件擴(kuò)展的基礎(chǔ)，相當(dāng)重要，務(wù)必要熟記和掌握。編程和硬件擴(kuò)展的基礎(chǔ)，相當(dāng)重要，務(wù)必要熟記和掌握。 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路對(duì)嵌入式系統(tǒng)是很重要的時(shí)鐘電路和復(fù)位電路對(duì)嵌入式系統(tǒng)是很重要的v計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是