第2章-單片機硬件結構和原理

1、第第2 2章章 單片機的硬件結構與組成單片機的硬件結構與組成 本章內(nèi)容本章內(nèi)容p2.1 MCS-512.1 MCS-51單片機的內(nèi)部結構單片機的內(nèi)部結構 p2.2 MCS-512.2 MCS-51單片機的引腳及功能單片機的引腳及功能 p2.3 MCS-512.3 MCS-51單片機的存儲器配置單片機的存儲器配置p2.4 2.4 振蕩器與時鐘電路及振蕩器與時鐘電路及CPUCPU時序時序p2.5 2.5 并行并行I/OI/O端口端口p2.6 MCS-512.6 MCS-51單片機基本工作系統(tǒng)的組成單片機基本工作系統(tǒng)的組成2.1 MCS-512.1 MCS-51單片機的內(nèi)部結構單片機的內(nèi)部結構 80

2、518051單片機內(nèi)部總體結構單片機內(nèi)部總體結構數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器程序存儲器程序存儲器特殊功能特殊功能寄存器寄存器微處理微處理器器CPUI/O口口串行口、中斷系統(tǒng)、串行口、中斷系統(tǒng)、定時定時/計數(shù)器計數(shù)器MCS-51MCS-51單片機內(nèi)部的基本結構框圖單片機內(nèi)部的基本結構框圖 TXD中斷控制中斷控制CPU(8位位)時鐘時鐘ROM(4KB)片外地址總線擴展片外地址總線擴展控制器控制器(64KB)RAM(128B)定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器T0和和T1串行口串行口I/O接口接口P0 P1 P2 P3RXD中斷輸入中斷輸入MCS-51MCS-51硬件硬件基本配置基本配置p8 8位位CPUCPU，片

3、內(nèi)，片內(nèi)振蕩器振蕩器p4KB/8KB/8KB字節(jié)程序存儲器字節(jié)程序存儲器ROMROMp128B128B/256B/256B字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器RAMRAMp2 2/3/3個個1616位定時器位定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器p3232個可編程的個可編程的I/OI/O線（四個線（四個8 8位并行位并行I/OI/O端口）端口）p一個可編程一個可編程全雙工全雙工串行口串行口p5 5/6/6個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級p可尋址可尋址64KB64KB外部數(shù)據(jù)存儲器空間、外部數(shù)據(jù)存儲器空間、64KB64KB外部程序存儲器空外部程序存儲器空間的控制電路間的控制電路p有有位尋址位尋址功能，

4、適于布爾處理機的位處理機功能，適于布爾處理機的位處理機核內(nèi)=片內(nèi)2.1.1中央處理器中央處理器p中央處理器中央處理器(CPU)(CPU)是整個單片機的是整個單片機的核心部件核心部件，是，是8 8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8 8位位二進制數(shù)據(jù)或代二進制數(shù)據(jù)或代碼。碼。p作用：作用：控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，完成運算和控制輸完成運算和控制輸 入入/ /輸出功能等操作。輸出功能等操作。p它由它由運算器、控制器及位處理器運算器、控制器及位處理器( (布爾處理器布爾處理器) )等等組成組成。2.1.1中央處理器中央處理器1.1.

5、運算器運算器 主要對操作數(shù)進行算術、邏輯運算和位操作。主要對操作數(shù)進行算術、邏輯運算和位操作。p組成組成：算術算術/ /邏輯單元邏輯單元(ALU)(ALU)、累加器、累加器(ACC)(ACC)、寄存器、寄存器(B)(B)、暫存器暫存器(TEMP)(TEMP)及程序狀態(tài)寄存器及程序狀態(tài)寄存器(PSW)(PSW)等。等。pALUALU: :進行算術運算和邏輯運算?？梢詫巫止?jié)、半字節(jié)進行算術運算和邏輯運算?？梢詫巫止?jié)、半字節(jié)(4(4位位) )等數(shù)據(jù)進行操作。如能完成加、減、乘、除、加等數(shù)據(jù)進行操作。如能完成加、減、乘、除、加“1”1”、減、減“1”1”、BCDBCD碼十進制調(diào)整、碼十進制調(diào)整、

6、比較等算術運算，比較等算術運算，還能實現(xiàn)與、或、異或、取反、左右循環(huán)等邏輯操作。還能實現(xiàn)與、或、異或、取反、左右循環(huán)等邏輯操作。pA ACCCC累加器累加器: :具有具有特殊用途的特殊用途的二進制二進制8 8位位寄存器寄存器，專門用專門用來存放來存放操作數(shù)操作數(shù)或或運算運算結果結果。 ALU ALU的運算結果存入的運算結果存入ACCACC常作為數(shù)據(jù)傳送的常作為數(shù)據(jù)傳送的中轉站。中轉站。2.1.1中央處理器中央處理器p寄存器B:8位的寄存器，在乘、除運算時，用來存放操作數(shù)，同時存放運算后的一部分結果；不進行乘、除運算時，則可作為通用寄存器使用。思考：什么是操作數(shù)？思考：什么是操作數(shù)？pPSWPS

7、W：8位程序狀態(tài)字寄存器，用于指示指令程序狀態(tài)字寄存器，用于指示指令執(zhí)行后的執(zhí)行后的狀態(tài)信息狀態(tài)信息，供程序查詢和判別。，供程序查詢和判別。通常一條指令均包含通常一條指令均包含操作符操作符和和操作數(shù)操作數(shù)。例如：在例如：在加法指令加法指令中中操作符操作符指定計算機做指定計算機做加法加法操作，操作，操作數(shù)操作數(shù)則指定進行相加的則指定進行相加的兩個數(shù)值兩個數(shù)值。 2.1.1中央處理器中央處理器pPSWPSW用來存放用來存放兩類兩類信息：信息：p一類是體現(xiàn)當前指令執(zhí)行結果的各種一類是體現(xiàn)當前指令執(zhí)行結果的各種狀態(tài)信息狀態(tài)信息，如有無進位（如有無進位（CYCY位），有無溢出（位），有無溢出（OVOV位

8、），結果位），結果正負（正負（SFSF位），結果是否為零（位），結果是否為零（ZFZF位），奇偶標位），奇偶標志位（志位（P P位）等；位）等；p另一類是存放另一類是存放控制信息控制信息，如允許中斷，如允許中斷(IF(IF位位) )，跟，跟蹤標志（蹤標志（TFTF位）等。位）等。運算器工作原理：運算器工作原理： 進行進行算術運算和邏輯運算算術運算和邏輯運算后，將后，將操作操作結果結果一般一般存放在累加器存放在累加器(A)(A)中，結果的中，結果的狀態(tài)狀態(tài)信息在程序狀態(tài)信息在程序狀態(tài)寄存器寄存器(PSW)(PSW)中呈現(xiàn)出來。中呈現(xiàn)出來。p2.2.控制器控制器p控制器是控制單片機工作的控制器是控

9、制單片機工作的神經(jīng)中樞神經(jīng)中樞，p組成組成：程序計數(shù)器程序計數(shù)器(PC)(PC)、指令寄存器指令寄存器(IR(IR) )、指令指令 譯碼器譯碼器(ID)(ID)、數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針(DPTR)(DPTR)、堆棧指針堆棧指針(SP)(SP)、RAMRAM地地 址寄存器、時鐘發(fā)生器、定時控制邏輯等。址寄存器、時鐘發(fā)生器、定時控制邏輯等。p程序計數(shù)器程序計數(shù)器PC:PC:1616位，由兩個位，由兩個8 8位的計數(shù)器（位的計數(shù)器（PCHPCH和和PCLPCL）組成。組成。 PCPC存儲將要執(zhí)行的下一條指令的地址。存儲將要執(zhí)行的下一條指令的地址。改變改變PCPC的內(nèi)容，就可改變程序執(zhí)行的方向。的內(nèi)容，就可

10、改變程序執(zhí)行的方向。pIRIR：指令寄存器指令寄存器，IDID: :指令譯碼器指令譯碼器p80518051內(nèi)有內(nèi)有振蕩器振蕩器OSCOSC，通過，通過XTAL1XTAL1、 XTAL2XTAL2外接一個晶外接一個晶振和兩個匹配電容振和兩個匹配電容，用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序，最高頻率達時序，最高頻率達12MHz12MHz。p工作原理：工作原理：控制器以控制器以主振頻率主振頻率為基準，發(fā)出為基準，發(fā)出CPUCPU的的控制時序，從控制時序，從程序存儲器程序存儲器取出指令，放在取出指令，放在指令寄指令寄存器存器，然后對指令進行，然后對指令進行譯碼譯碼，并通過定時和控

11、制，并通過定時和控制邏輯電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出一定序列的微操作邏輯電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出一定序列的微操作控制信號，協(xié)調(diào)控制信號，協(xié)調(diào)CPUCPU各部分的工作，以完成指令所各部分的工作，以完成指令所規(guī)定的操作。其中一些控制信號通過芯片的引腳規(guī)定的操作。其中一些控制信號通過芯片的引腳送到片外，控制擴展芯片的工作。送到片外，控制擴展芯片的工作。 p3.3.位處理器位處理器pMCS-51MCS-51的的CPUCPU內(nèi)有一個內(nèi)有一個1 1位位處理器子系統(tǒng)，它相當處理器子系統(tǒng)，它相當于一個完整的位單片機，但每次處理的數(shù)據(jù)只有于一個完整的位單片機，但每次處理的數(shù)據(jù)只有1 1位位。p它有自己累加器它有自己累加

12、器(CY)(CY)，數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器( (可位尋址空可位尋址空間間) )。它能完成邏輯。它能完成邏輯 與、或、非、異或等各種邏與、或、非、異或等各種邏輯運算。輯運算。p用于邏輯電路的仿真、開關量的控制及設置狀態(tài)用于邏輯電路的仿真、開關量的控制及設置狀態(tài)標志位非常有效。標志位非常有效。 CPU CPU p核心部件（核心部件（8 8位數(shù)據(jù)寬度）位數(shù)據(jù)寬度）n控制、指揮和調(diào)度、運算和控制輸入輸出控制、指揮和調(diào)度、運算和控制輸入輸出n組成組成p運算器運算器ALUALU、累加器、累加器A A、寄存器、寄存器B B、暫存器、暫存器、PSWPSW等等p控制器控制器PCPC、IRIR、IDID、DPTRD

13、PTR、SPSP、RAMRAM地址寄存器、地址寄存器、時鐘發(fā)生器、定時控制邏輯等時鐘發(fā)生器、定時控制邏輯等p位處理器（布爾處理器）位處理器（布爾處理器）每次處理每次處理一位一位數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2.1.2存儲器存儲器pMCS-51MCS-51系列單片機的系列單片機的存儲器存儲器包括：數(shù)據(jù)存儲器包括：數(shù)據(jù)存儲器(RAM)(RAM)和程序存儲器和程序存儲器(ROM)(ROM)兩部分。兩部分。p數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器(RAM)(RAM)5151片內(nèi)有片內(nèi)有128128個個8 8位位用戶讀寫數(shù)據(jù)存儲單元和用戶讀寫數(shù)據(jù)存儲單元和2121個個特特殊功能寄存器殊功能寄存器。讀寫數(shù)據(jù)存儲器讀寫數(shù)據(jù)存儲器是通用存儲器，用于

14、存放運算中間結是通用存儲器，用于存放運算中間結果或臨時數(shù)據(jù)等。果或臨時數(shù)據(jù)等。特殊功能寄存器特殊功能寄存器是是CPUCPU運行和片內(nèi)功能模塊專用的寄運行和片內(nèi)功能模塊專用的寄存器。如累加器存器。如累加器(A)(A)，定時定時/ /計數(shù)器等。計數(shù)器等。注意：注意：SFRSFR一般不能作為通用數(shù)據(jù)存儲器使用。一般不能作為通用數(shù)據(jù)存儲器使用。當片當片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器不夠使用時，可擴展片外內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器不夠使用時，可擴展片外RAMRAM。MCS-51MCS-51對外有對外有64KB64KB數(shù)據(jù)存儲器的尋址能力。數(shù)據(jù)存儲器的尋址能力。2.1.2存儲器存儲器p程序存儲器程序存儲器(ROM)(ROM)5151有有

15、4KB(1KB=1024B)4KB(1KB=1024B)的的掩膜掩膜ROMROM，用于存放用戶，用于存放用戶程序和常數(shù)程序和常數(shù)( (如原始數(shù)據(jù)或表格如原始數(shù)據(jù)或表格) )等。等。當需要擴展片外當需要擴展片外ROMROM時，時，MCS-51MCS-51對片外有對片外有64KB64KB程序程序存儲器存儲器的尋址能力。的尋址能力。pROMROM片內(nèi)片內(nèi)0000H-0FFFH0000H-0FFFH（4KB4KB）片外片外0000H-FFFFH 0000H-FFFFH （64KB64KB）pRAMRAM片內(nèi)片內(nèi)00H-FFH 00H-FFH （128B128B）片外片外0000H-FFFFH 0000

16、H-FFFFH （64KB64KB）2.1.3接口電路接口電路pMCS-51MCS-51單片機有單片機有4 4個個8 8位寬度的并行輸入位寬度的并行輸入/ /輸出輸出(I/O)(I/O)端口，分別稱端口，分別稱P0P0口、口、P1P1口、口、P2P2口和口和P3P3口口，I/OI/O線共線共3232根。單片機根。單片機輸出輸出的控制信號和采集外部的的控制信號和采集外部的輸入輸入信號，都是通過這信號，都是通過這3232根根I/OI/O線進行傳輸?shù)摹＞€進行傳輸?shù)摹?.1.4 全雙工全雙工 串行口串行口 （1個）個）p主要用來進行主要用來進行雙機雙機通訊時，數(shù)據(jù)的收發(fā)通訊時，數(shù)據(jù)的收發(fā)。p全雙工是通

17、訊傳輸?shù)囊粋€術語，全雙工是通訊傳輸?shù)囊粋€術語，全雙工全雙工指在指在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進行發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù)據(jù)，兩者同步進行。如，打電話如，打電話2.1.5 定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器 （2個）個） p定時器定時器：可產(chǎn)生一個時間長度的定時，如：可產(chǎn)生一個時間長度的定時，如1ms1ms；p計數(shù)器計數(shù)器：如記錄脈沖個數(shù)：如記錄脈沖個數(shù)p串行通訊串行通訊時，間隔一定時間接收時，間隔一定時間接收/ /發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)p5151單片機通過定時單片機通過定時/ /計數(shù)器和串行口配合，完成串計數(shù)器和串行口配合，完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送行數(shù)據(jù)的發(fā)送/ /接收接收2.1.6 中斷系統(tǒng)（中斷

18、系統(tǒng)（5個中斷源，個中斷源，2個中斷優(yōu)先級）個中斷優(yōu)先級） p對對突發(fā)事件突發(fā)事件做出及時響應做出及時響應p根據(jù)事件的根據(jù)事件的重要性重要性，進行優(yōu)先級排序，先處理優(yōu)，進行優(yōu)先級排序，先處理優(yōu)先級別高的（即重要的）事件，再處理優(yōu)先級別先級別高的（即重要的）事件，再處理優(yōu)先級別低的。低的。2.1.7 特殊功能寄存器特殊功能寄存器 SFR p存儲的是存儲的是8 8位二進制數(shù)，隱含著位二進制數(shù)，隱含著控制信息控制信息p主要用于對片內(nèi)各功能模塊進行主要用于對片內(nèi)各功能模塊進行管理、控制、監(jiān)視管理、控制、監(jiān)視p是一個具有是一個具有特殊功能的特殊功能的RAMRAM區(qū)區(qū)，即一個數(shù)據(jù)存儲器，即一個數(shù)據(jù)存儲器，

19、掉電后所存儲的內(nèi)容丟失。掉電后所存儲的內(nèi)容丟失?？偨Y總結2.2 MCS-512.2 MCS-51單片機的引腳及功能單片機的引腳及功能 標準的標準的4040腳腳DIPDIP封裝封裝p1. 1. 電源電源2 2個個p2. 2. 外接晶體振蕩器外接晶體振蕩器2 2個個p3. I/O3. I/O引腳引腳3232個個p4. 4. 控制信號引腳控制信號引腳4 4個個2.2.1 2.2.1 主電源引腳主電源引腳pVccVcc：主電源正端，接：主電源正端，接5V5V電源（低功耗的為電源（低功耗的為+3.3V/2.7V+3.3V/2.7V）pVssVss：主電源負端，接：主電源負端，接地地2.2.2 2.2.2

20、 外接晶體振蕩器引腳外接晶體振蕩器引腳pXTAL1XTAL1：芯片內(nèi)部振蕩電路反：芯片內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸入端相放大器的輸入端；若使用；若使用外部輸入時鐘，則接地。外部輸入時鐘，則接地。pXTAL2XTAL2：芯片內(nèi)部振蕩電路反：芯片內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端相放大器的輸出端；若使用；若使用外部輸入時鐘，則接外部輸外部輸入時鐘，則接外部輸入時鐘的輸出端。入時鐘的輸出端。p振蕩頻率為晶振頻率（振蕩頻率為晶振頻率（1.21.212MHz12MHz），另外需兩個），另外需兩個30pF30pF左左右的電容以微調(diào)頻率右的電容以微調(diào)頻率2.2.3. 2.2.3. 控制信號引腳控制信號引腳4 4個

21、個 RST/Vpd(9 RST/Vpd(9腳）腳）: :復位輸入信復位輸入信號端，高電平有效。號端，高電平有效。 當振蕩器運行時，在此引當振蕩器運行時，在此引腳輸入腳輸入最少兩個機器周期最少兩個機器周期以上的以上的高電平，將使單片機復位。高電平，將使單片機復位。復位復位后單片機將從程序計數(shù)器后單片機將從程序計數(shù)器PC=0000HPC=0000H地址開始執(zhí)行程序地址開始執(zhí)行程序。 對對HMOSHMOS工藝的單片機此引工藝的單片機此引腳還有備用電源腳還有備用電源VpdVpd功能。該引功能。該引腳接上備用電源，在腳接上備用電源，在VccVcc掉電期掉電期間?？梢蚤g。可以保持片內(nèi)保持片內(nèi)RAMRAM的

22、數(shù)據(jù)不的數(shù)據(jù)不丟失的丟失的。單片機時鐘周期、機器周期單片機時鐘周期、機器周期 p時鐘周期時鐘周期是是計算機中計算機中最基本，最小最基本，最小的時間單位。的時間單位。p一個一個時鐘周期時鐘周期定義為一個定義為一個節(jié)拍節(jié)拍P P。p一個一個時鐘周期時鐘周期內(nèi)，內(nèi)，CPUCPU僅完成一個僅完成一個最基本的操作最基本的操作。p若時鐘晶振的若時鐘晶振的振蕩頻率振蕩頻率為為foscfosc，則，則時鐘周期時鐘周期Tosc=1/foscTosc=1/fosc。（即為振蕩頻率的倒數(shù)）。（即為振蕩頻率的倒數(shù)） p如：晶振頻率為如：晶振頻率為12MHZ12MHZ，則時鐘周期，則時鐘周期Tosc=1/12usTos

23、c=1/12us。p計算機中，常把一條指令的執(zhí)行過程分為若干個階段，計算機中，常把一條指令的執(zhí)行過程分為若干個階段，每一階段完成一項工作，完成一個每一階段完成一項工作，完成一個基本操作基本操作所需時間所需時間為為機器周期。機器周期。2.2.3. 2.2.3. 控制信號引腳控制信號引腳4 4個個ALE/PROGALE/PROG* *(30(30腳腳) )：地址鎖存地址鎖存允許允許/ /片片內(nèi)內(nèi)ROMROM編程脈沖端編程脈沖端 存取片外存儲器時，用于鎖存低存取片外存儲器時，用于鎖存低8 8位地址。位地址。當當P0P0口出現(xiàn)的是地址信息時，口出現(xiàn)的是地址信息時，ALEALE端發(fā)出下降沿，通過鎖存器，

24、鎖存端發(fā)出下降沿，通過鎖存器，鎖存地址信息。地址信息。 PROGPROG* *是對于是對于EPROMEPROM型單片機，型單片機， 在在EPROMEPROM編程期間，此引腳用于輸入編編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。程脈沖。 2.2.3. 2.2.3. 控制信號引腳控制信號引腳4 4個個/PSEN/PSEN（2929腳）腳）: :外部程序存儲器外部程序存儲器允許輸出信號端允許輸出信號端；它是片外程；它是片外程序存儲器的序存儲器的讀讀選通信號。選通信號。 區(qū)分是訪問外部區(qū)分是訪問外部程序程序存儲存儲器還是外部器還是外部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲器。存儲器。 MOVC MOVC 從外部從外部ROMROM讀數(shù)據(jù)讀

25、數(shù)據(jù)MOVX MOVX 從外部從外部RAMRAM讀數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù) 2.2.3. 2.2.3. 控制信號引腳控制信號引腳4 4個個p/EA/VPP/EA/VPP（3131腳）：腳）：外部程序外部程序存儲器地址允許輸入端存儲器地址允許輸入端/ /編程編程電源輸入端；電源輸入端；nEA=1:EA=1:先先訪問訪問片內(nèi)片內(nèi)程序存程序存儲器再片外儲器再片外; ;nEA=0EA=0: :只只訪問訪問片外片外程序存程序存儲器；儲器；nVppVpp，用于施加編程電壓，用于施加編程電壓pEAEA* */Vpp(31/Vpp(31腳腳) )：片內(nèi)程序存儲器屏蔽片內(nèi)程序存儲器屏蔽控制端，低控制端，低電平有效。電平有效。

26、p當當EAEA* *端保持端保持低電平低電平時。將屏蔽片內(nèi)的程序存儲器，時。將屏蔽片內(nèi)的程序存儲器，只只訪問訪問片外片外程序存儲器。程序存儲器。p當當EAEA* *保持保持高電平高電平時，執(zhí)行時，執(zhí)行( (訪問訪問) )片內(nèi)片內(nèi)程序存儲器，程序存儲器，但在但在PCPC( (程序計數(shù)器程序計數(shù)器) )值超過值超過0FFFH0FFFH( (對對5151子系列子系列) )或或1FFFH1FFFH( (對對5252子系列子系列) )時，將自動轉向執(zhí)行時，將自動轉向執(zhí)行片外片外程序程序存儲器內(nèi)的程序。存儲器內(nèi)的程序。2.2.3. 2.2.3. 控制信號引腳控制信號引腳4 4個個pP0P0口口n作普通作普

27、通I/OI/Op8 8位準雙向位準雙向I/OI/Op輸入輸入時，時，先寫先寫“1 1”n訪問片外訪問片外RAMRAM或或ROMROMp標準的雙向標準的雙向I/OI/O接口接口p分時復用分時復用，作，作低低8 8位位地址地址線線和和8 8位雙向位雙向數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線2.2.4 I/O2.2.4 I/O引腳引腳MCS-51MCS-51可尋址可尋址64KB64KB外部外部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲器空間存儲器空間64KB64KB外部外部程序程序存儲器空間存儲器空間pP0P0口根據(jù)使用情況，有口根據(jù)使用情況，有兩種工作方式兩種工作方式。p一是作為一是作為普通普通I/OI/O端口端口使用時，它是一種漏極開路使用時，它

28、是一種漏極開路的的8 8位準雙向位準雙向I/O I/O 口口，每一位可驅(qū)動，每一位可驅(qū)動8 8個個LSTTLLSTTL負載負載。當當P0P0口作為普通輸入接口時，應先向口鎖存器寫口作為普通輸入接口時，應先向口鎖存器寫“1”1”。p二是在訪問片外存儲器二是在訪問片外存儲器( (擴展擴展RAMRAM或或ROM)ROM)時，它是時，它是標標準的雙向準的雙向I/OI/O接口接口。分時復用分時復用作為低作為低8 8位地址線和位地址線和8 8位雙向數(shù)據(jù)總線使用。位雙向數(shù)據(jù)總線使用。pP2P2口口n作普通作普通I/OI/Op8 8位準雙向位準雙向I/OI/O接口接口p輸入時，先寫輸入時，先寫“1 1”n擴展

29、片外擴展片外RAMRAM或或ROMROMp作作高高8 8位位地址線地址線p單向單向接口接口MCS-51MCS-51可尋址可尋址64KB64KB外部外部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲器空間存儲器空間64KB64KB外部外部程序程序存儲器空間存儲器空間pP2 P2 口口(P2.0(P2.0P2.7P2.7，2121腳腳2828腳腳) )，P2P2口也有口也有兩兩種工作方式種工作方式，p一是作為一是作為普通普通I/OI/O口口使用時，它是自帶上拉電阻的使用時，它是自帶上拉電阻的8 8位準雙向位準雙向I/OI/O接口接口，每一位可驅(qū)動，每一位可驅(qū)動4 4個個LSTTLLSTTL負載。負載。當當P2 P2 口作為輸入接口

30、時，應先向口鎖存器寫口作為輸入接口時，應先向口鎖存器寫“1”1”。p二是在二是在訪問片外存儲器時訪問片外存儲器時( (擴展擴展RAMRAM或或ROM)ROM)時，時，P2 P2 口作為口作為高高8 8位地址線位地址線使用。使用。2.2.4 I/O2.2.4 I/O引腳引腳pP1P1口口n僅用作僅用作I/OI/On8 8位準雙向位準雙向I/OI/O接口接口n輸入輸入時，先時，先寫寫“1 1”pP1 P1 口口(P1.0(P1.0P1.7P1.7，1 1腳腳8 8腳腳) )，P1P1口口僅作為僅作為I/O I/O 口使口使用用，它也是自帶上拉電阻的，它也是自帶上拉電阻的8 8位準雙向位準雙向I/O

31、I/O端口，每一位端口，每一位可驅(qū)動可驅(qū)動4 4個個LSTTLLSTTL負載。負載。p當當P1 P1 口作為輸入接口時，口作為輸入接口時，應先向口鎖存器寫應先向口鎖存器寫“1”1”。2.2.4 I/O2.2.4 I/O引腳引腳pP3P3口口n雙功能復用口雙功能復用口n8 8位準雙向位準雙向I/OI/O接口接口n輸入時，先寫輸入時，先寫“1 1”n每個引腳有第二功能（多每個引腳有第二功能（多使用第二功能）使用第二功能）2.2.4 I/O2.2.4 I/O引腳引腳p也是自帶上拉電阻的也是自帶上拉電阻的8 8位位準雙向準雙向I/OI/O接口接口，每一位，每一位可驅(qū)動可驅(qū)動4 4個個LSTTLLSTT

32、L負載。負載。pP3 P3 口除了作為一般準雙口除了作為一般準雙向向I/OI/O接口使用外，每個接口使用外，每個引腳還有引腳還有第二功能第二功能，如表，如表所示。所示。pMCS-51MCS-51配有配有n2/32/3個個1616位定時器位定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器n一個可編程全雙工串行口一個可編程全雙工串行口n5/65/6個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級總結總結pP0P0和和P2P2口口，兩種工作方式：，兩種工作方式： 1 1）普通）普通I/OI/O口，口， 2 2）在單片機訪問外部存儲器時，）在單片機訪問外部存儲器時，P2P2口口僅僅提供高提供高8 8位地址；位地址；P0P0口

33、口分時復用分時復用，某時提供低，某時提供低8 8位地址，某時作為雙向數(shù)據(jù)總線。位地址，某時作為雙向數(shù)據(jù)總線。pP1P1口口僅僅作普通作普通I/OI/O口使用；口使用；pP3P3口口雙功能復用口雙功能復用口： 1 1）普通）普通I/OI/O口，口， 2 2）8 8條口線，對應不同功能。條口線，對應不同功能。p注意：注意： 1 1）四個端口，作為普通）四個端口，作為普通I/OI/O口時，如果作口時，如果作輸入端輸入端，需先給端口，需先給端口高電平。（準雙向口）高電平。（準雙向口） 2 2）仿真系統(tǒng)一般不支持）仿真系統(tǒng)一般不支持P0P0、P2P2、P3.6P3.6和和P3.7P3.7做普通的做普通的

34、I/OI/O口?？?。引腳總圖引腳總圖三總線三總線鎖存器鎖存器GP270P070ALEP170P370P1：通用通用I/O接口接口P3：通用通用I/O接口或第接口或第二功能二功能A15A8A7A0D7D0地地址址總總線線AB數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線DBRST復位復位EAXTAL1晶振晶振XTAL2Vcc電源電源GND片外程序片外程序存儲器選擇存儲器選擇PSEN片外程序片外程序存儲器讀選通存儲器讀選通控控制制總總線線CB805187518031MCS-51MCS-51的總線的總線p數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線(8(8位位) )nP0P0p地址總線地址總線(16(16位位) )nA0A0A7A7：P0P0（經(jīng)地址鎖存器

35、）（經(jīng)地址鎖存器）nA8A8A15A15：P2P2n外部存儲單元直接尋址范圍：外部存儲單元直接尋址范圍：p控制總線控制總線nP3P3口的口的第二功能狀態(tài)第二功能狀態(tài)n4 4根獨立控制線根獨立控制線RSTRST、ALEALE、/EA/EA和和/PSEN/PSENP0P0（經(jīng)地址鎖存器）（經(jīng)地址鎖存器）P2P22.3 2.3 存儲器存儲器p存儲器空間存放存儲器空間存放n程序、數(shù)據(jù)程序、數(shù)據(jù)p存儲器空間分類存儲器空間分類n根據(jù)作用分類根據(jù)作用分類p程序存儲器程序存儲器ROMROM、數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)存儲器RAMRAMn根據(jù)位置分類根據(jù)位置分類p片內(nèi)存儲器、片外存儲器片內(nèi)存儲器、片外存儲器核內(nèi)=片內(nèi)核外

36、=片外存儲器編址方法存儲器編址方法p2 2種種n馮馮. .諾依曼結構諾依曼結構p程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一統(tǒng)一編址編址n哈佛結構哈佛結構p程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分別分別編址編址MCS-51MCS-51系列單片機系列單片機程序存儲器程序存儲器(ROM)(ROM)和數(shù)和數(shù)據(jù)存儲器據(jù)存儲器(RAM)(RAM)尋址空間相互獨立，物尋址空間相互獨立，物理結構不相同理結構不相同PCPC機機哈佛（哈佛（Har-vard）結構）結構p存儲器空間可劃分為存儲器空間可劃分為5類：類：1. 程序程序存儲器空間存儲器空間 8031無內(nèi)部程序存儲器無內(nèi)部程序存儲器2. 內(nèi)部數(shù)

37、據(jù)存儲器空間內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器空間3. 外部數(shù)據(jù)存儲器空間外部數(shù)據(jù)存儲器空間 片外可擴展片外可擴展64KB的的RAM（片外（片外RAM和外擴和外擴I/O口統(tǒng)一編址）口統(tǒng)一編址）4. 特殊功能寄存器特殊功能寄存器（21個，占個，占128B）5. 位地址空間位地址空間 211個可尋址的位個可尋址的位程序存儲器程序存儲器ROM配置圖配置圖 如果有內(nèi)部如果有內(nèi)部ROM，則內(nèi)部，則內(nèi)部4KB的的ROM，和外部低，和外部低4KB的的ROM地址重疊地址重疊。 EA*端電平?jīng)Q定是執(zhí)行內(nèi)部端電平?jīng)Q定是執(zhí)行內(nèi)部ROM還是外部擴展還是外部擴展ROM中的程序。中的程序。4KB外部外部數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器RAM配置圖配置圖

38、內(nèi)部內(nèi)部RAM（256B）堆堆棧棧區(qū)區(qū)數(shù)據(jù)存儲區(qū)數(shù)據(jù)存儲區(qū)（低（低128B）特殊功能特殊功能寄存器區(qū)寄存器區(qū)(高高128B)外部外部RAM（64KB）89C51存儲器空間存儲器空間pROMROM片內(nèi)片內(nèi)0000H-0FFFH0000H-0FFFH片外片外1000H1000H-FFFFH-FFFFHpRAMRAM片內(nèi)片內(nèi)00H-FFH00H-FFH片外片外0000H-FFFFH0000H-FFFFH外部外部ROM1000HFFFFH特殊特殊功能功能寄存寄存器區(qū)器區(qū)SFR通用通用RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存工作寄存器區(qū)器區(qū)00H1FH20H2FH30H7FH80HFFH堆棧區(qū)堆棧區(qū)內(nèi)部內(nèi)部R

39、AM2.3.1 2.3.1 程序存儲器程序存儲器(ROM)(ROM)p存放程序和存放程序和固定常數(shù)固定常數(shù)（如：原始數(shù)據(jù)或表格）（如：原始數(shù)據(jù)或表格）pMCS-51MCS-51對外對外程序存儲器尋址能力：程序存儲器尋址能力：64KB64KB（2 21616B B）外部外部ROM中斷向量表中斷向量表（1 1）中斷源中斷源PCPC功能功能0000H0000H復位時復位時ROMROM的地址的地址(PC=0,(PC=0,程序從程序從00H00H開始執(zhí)行開始執(zhí)行) )外中斷外中斷0 00003H0003H外部中斷外部中斷0 0入口地址入口地址定時器定時器T0T0 000BH000BH定時器計數(shù)器定時器計

40、數(shù)器0 0溢出中斷入口地址溢出中斷入口地址外中斷外中斷1 10013H0013H外部中斷外部中斷1 1入口地址入口地址定時器定時器T1T1 001BH001BH定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器1 1溢出中斷入口地址溢出中斷入口地址串行口串行口0023H0023H串行口中斷入口地址串行口中斷入口地址002BH002BH定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器2 2溢出溢出中斷入口地址中斷入口地址 ( (5252系列系列) )p預留存儲單元及作用預留存儲單元及作用中斷入口地址中斷入口地址p復位時，復位時，PC=0000HPC=0000H，從該處執(zhí)行程序，從該處執(zhí)行程序( (一條無條件轉移指令一條無條件轉移指令

41、) )p中斷向量表（中斷向量）中斷向量表（中斷向量）n0003H0003H002BH002BH：中斷服務程序入口地址：中斷服務程序入口地址p 存放一條無條件轉移指令進行跳轉存放一條無條件轉移指令進行跳轉p 不要占用不要占用p程序書寫程序書寫ORG 0000HORG 0000HLJMP MAIN ;LJMP MAIN ;只寫一條跳轉指令只寫一條跳轉指令 ORG 0030H ;ORG 0030H ;開始寫主程序開始寫主程序MAINMAIN： 中斷向量表中斷向量表（2 2）2.3.2 2.3.2 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器(RAM)(RAM) (1)(1)數(shù)據(jù)存儲器的配數(shù)據(jù)存儲器的配置置片內(nèi)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器

42、數(shù)據(jù)存儲器片外片外數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器低低128B128B高高128B128B(2)(2)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)RS1RS1RS0RS0寄存寄存器組器組片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM地址地址通用寄存器通用寄存器名稱名稱0 00 00 0組組00H00H07H07HR0R0R7R70 01 11 1組組08H08H0FH0FHR0R0R7R71 10 02 2組組10H10H17H17HR0R0R7R71 11 13 3組組18H18H1FH1FHR0R0R7R7在任何時刻在任何時刻CPUCPU只能使用其中只能使用其中一個一個區(qū)區(qū)（當前寄存器組當前寄存器組）(3)(3)位尋址區(qū)位尋址區(qū) p20H20H2

43、FH2FH，共，共1616個單元，個單元，128128位。位。p為為布爾處理布爾處理區(qū)區(qū)p各有自己的各有自己的位位地址地址，統(tǒng)一，統(tǒng)一編址為編址為00H00H7FH7FH（1 1個地址個地址代表代表1 1位位）p既可以字節(jié)尋址，也可以既可以字節(jié)尋址，也可以位尋址位尋址p有有1717條位操作指令，常用：條位操作指令，常用：置置1 1（SETBSETB）、清零）、清零（CLRCLR）、取反（）、取反（CPLCPL）(4)(4)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器高內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器高128B(128B(80H80HFFHFFH) )p組成組成n通用數(shù)據(jù)通用數(shù)據(jù)RAMRAM區(qū)區(qū)p5151子系列無該區(qū)子系列無該區(qū)n特殊功能寄存

44、器特殊功能寄存器SFRSFRp區(qū)別的方法區(qū)別的方法n訪問通用數(shù)據(jù)訪問通用數(shù)據(jù)RAMRAM區(qū)，用寄存器間接尋址區(qū)，用寄存器間接尋址p MOV AMOV A， R0R0n訪問特殊功能寄存器，用直接尋址訪問特殊功能寄存器，用直接尋址p MOV AMOV A， 80H80H邏輯地址邏輯地址物理地址物理地址(4)(4)特殊功能寄存器區(qū)（特殊功能寄存器區(qū)（SFRSFR區(qū)）區(qū)） 內(nèi)部內(nèi)部RAMRAM高高128B(128B(80H80HFFHFFH) )n反映反映MCS-51MCS-51單片機的狀態(tài)單片機的狀態(tài)n實際是實際是MCS-51MCS-51單片機的單片機的狀態(tài)字、控制字狀態(tài)字、控制字寄存器寄存器 控制

45、字寄存器控制字寄存器CPUCPU通過給功能部件（定時器、串行通過給功能部件（定時器、串行口、中斷等）的口、中斷等）的SFRSFR寫命令字寫命令字，由功能部件的，由功能部件的SFRSFR控制控制功功能部件工作。能部件工作。 狀態(tài)字寄存器狀態(tài)字寄存器功能部件的功能部件的工作狀態(tài)工作狀態(tài)也能反映到其也能反映到其SFRSFR上上。特殊功能寄存器。特殊功能寄存器SFRSFR綜合的、實際的反映了整個綜合的、實際的反映了整個單片機系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)，如單片機系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)，如PSWPSW程序狀態(tài)字寄存器。程序狀態(tài)字寄存器。n共共2121個個特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFRP0P0、P1P1、P2

46、P2、P3P3對應對應 P0P0、P1P1、P2P2、P3P3端口的端口的鎖存器鎖存器。 當要對當要對P0P0P3P3端口寫端口寫/ /讀數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)自動被讀數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)自動被SFRSFR放到放到對應對應鎖存器鎖存器中。中。作作輸出口輸出口時，可鎖存數(shù)據(jù)；作時，可鎖存數(shù)據(jù)；作輸入口輸入口時，可緩沖數(shù)據(jù)。時，可緩沖數(shù)據(jù)。每條每條I/OI/O端口線均可獨立用作輸入端口線均可獨立用作輸入/ /輸出。（輸出。（按位尋址按位尋址） 特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFRSPSP堆棧指針，指示當前堆棧頂部在內(nèi)部堆棧指針，指示當前堆棧頂部在內(nèi)部RAMRAM區(qū)中的位置。區(qū)中的位置。（棧頂指針）（棧頂指針

47、） SPSP，始終指向，始終指向最后壓入或即將彈出最后壓入或即將彈出的數(shù)據(jù)單元，即的數(shù)據(jù)單元，即棧頂棧頂。 SPSP作為一個作為一個8 8位寄存器位寄存器，其內(nèi)容是，其內(nèi)容是棧頂棧頂存儲單元的存儲單元的地址地址。p堆棧是在片內(nèi)堆棧是在片內(nèi)RAMRAM中臨時開辟的暫存區(qū)；中臨時開辟的暫存區(qū)；n作用：作用：保護現(xiàn)場、保護斷點保護現(xiàn)場、保護斷點n針對：針對：子程序調(diào)用、中斷操作子程序調(diào)用、中斷操作n特點：特點：先進后出，后進先出（先進后出，后進先出（注意順序注意順序）n指令：指令：入棧入棧PUSHPUSH，出棧，出棧POPPOPSFR-SPSFR-SP棧頂棧頂數(shù)據(jù)出數(shù)據(jù)出數(shù)據(jù)入數(shù)據(jù)入SPSP+1SP

48、向上生長型向上生長型進棧進棧SPSP增加增加出棧出棧SPSP減小減小當前棧頂當前棧頂PUSHPUSH和和POPPOP都是對堆棧都是對堆棧的棧頂單元進行的。的棧頂單元進行的。 PUSHPUSH，壓棧壓棧，SPSP+ +1 1，數(shù)據(jù)壓入，數(shù)據(jù)壓入SPSP指示的單元。指示的單元。 POPPOP，出棧出棧，SPSP指示的單元中的數(shù)據(jù)彈出，指示的單元中的數(shù)據(jù)彈出，SPSP- -1 1。堆棧堆棧：先先入入后后出，出，后后入入先先出出p單片機復位時單片機復位時nSP=07HSP=07H，此時，此時pSPSP指向棧頂，指向棧頂，堆棧堆棧正落在正落在第第0 0組工作寄存器區(qū)組工作寄存器區(qū)切換工作寄存器區(qū)時切換工

49、作寄存器區(qū)時沖突沖突p一般設置：一般設置：SP=30HSP=30H或或以上以上pSPSP不能不能在在RAMRAM的頂端的頂端p為堆棧向上發(fā)展留足夠空間為堆棧向上發(fā)展留足夠空間SFR-SPSFR-SP特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR DPH,DPL DPH,DPL，數(shù)據(jù)指針，數(shù)據(jù)指針p1616位位n高位：高位：DPHDPH，8 8位位n低位：低位：DPLDPL，8 8位位p主要用途主要用途n訪問訪問外部數(shù)據(jù)存儲器（外部數(shù)據(jù)存儲器（64KB64KB）時，作時，作地址指針地址指針p保存保存1616位地址，位地址，有有+1+1功能功能（INCINC）n寄存器間址尋址、變址尋址寄存器間址尋址、變

50、址尋址p當不作為地址指示時，可分別作為兩個當不作為地址指示時，可分別作為兩個8 8位寄存器，暫位寄存器，暫存數(shù)據(jù)。存數(shù)據(jù)。 定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器p1616位：位：nT0T0：TH0TH0、TL0TL0nT1T1：TH1TH1、TL1TL1TH1TL17 07 0T1TH0TL07 07 0T0TCONTCONTMODTMOD微處理器微處理器內(nèi)部內(nèi)部總線總線 P定時器模式控制定時器模式控制寄存器寄存器，確定，確定T1T1和和T0T0的的功能和工功能和工作方式作方式定時器控制寄存器定時器控制寄存器，控，控制制T1T1和和T0T0的的啟動和停止啟動和停止 串行通信相關寄存器串行通信相關寄存

51、器pSBUFSBUF （Serial Date BufferSerial Date Buffer）n串行數(shù)據(jù)緩沖器串行數(shù)據(jù)緩沖器n放待發(fā)送和已接收數(shù)據(jù)的，雙緩沖結構放待發(fā)送和已接收數(shù)據(jù)的，雙緩沖結構pSCONSCON （Serial Control RegisterSerial Control Register）n串行接口控制寄存器串行接口控制寄存器pPCONPCON （Power Control RegisterPower Control Register）n電源控制寄存器電源控制寄存器 中斷相關寄存器中斷相關寄存器pIP IP （Interrupt Priority RegisterInt

52、errupt Priority Register）n中斷優(yōu)先級寄存器中斷優(yōu)先級寄存器pIE IE （Interrupt Enable RegisterInterrupt Enable Register）n中斷允許寄存器中斷允許寄存器 程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字 PSWPSW位序位序PSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2 PSW.1PSW.1 PSW.0PSW.0位位標志標志CYCYACACF0F0 RS1 RS1RS0RS0 OV OVF1F1P P進位標志進位標志輔助進位標志輔助進位標志寄存器區(qū)選擇控制位寄存器區(qū)選擇

53、控制位溢出標志位溢出標志位奇偶標志位奇偶標志位每個位都可由軟件每個位都可由軟件讀出讀出系統(tǒng)保留系統(tǒng)保留用戶標志位用戶標志位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 程序計數(shù)器程序計數(shù)器 PCPCp程序地址寄存器，程序地址寄存器，特殊功能寄存器特殊功能寄存器p存放存放CPUCPU準備取來執(zhí)行的準備取來執(zhí)行的下一條指令下一條指令的的地址地址p程序程序不能不能訪問訪問p1616位，位，范圍：范圍：0000H0000H0FFFFH0FFFFHp當一條指令被取出后，當一條指令被取出后，PCPC的內(nèi)容會的內(nèi)容會自動增量自動增量，指，指向向下一條下一條要執(zhí)行指令的地址要執(zhí)行指令的地址特殊功能寄存器特

54、殊功能寄存器位位地址地址BACCPSWIPIEP2P3SCONP1TCONP0字節(jié)地址能被字節(jié)地址能被8 8整除整除幾點注意幾點注意p地址的重疊性地址的重疊性n程序存儲器程序存儲器和和數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器全部全部64KB64KB地址空間重疊（地址空間重疊（ROMROM和和RAMRAM使用上，要嚴格區(qū)分）使用上，要嚴格區(qū)分）n位地址空間位地址空間中的位地址中的位地址00H00H7FH7FH和和內(nèi)部內(nèi)部RAMRAM的地址的地址00H00H7FH7FHp位地址空間位地址空間有兩個區(qū)域有兩個區(qū)域n內(nèi)部低內(nèi)部低RAMRAM區(qū)的位尋址區(qū)（區(qū)的位尋址區(qū)（20H20H2FH2FH，16B16B，128128位

55、位）nSFRSFR中，字節(jié)地址末位為中，字節(jié)地址末位為0 0或或8 8，可位尋址（共，可位尋址（共8383位位）p片內(nèi)與片外片內(nèi)與片外數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器由指令來區(qū)分由指令來區(qū)分p片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)片外數(shù)據(jù)存儲區(qū)中，中，RAMRAM與與I/OI/O端口統(tǒng)一編址。端口統(tǒng)一編址。n所有外部所有外部I/OI/O端口的地址均占用端口的地址均占用RAMRAM地址單元，使用與訪問外地址單元，使用與訪問外部數(shù)據(jù)存儲器相同的傳送指令。（部數(shù)據(jù)存儲器相同的傳送指令。（MOVXMOVX）區(qū)分存儲器空間的方法區(qū)分存儲器空間的方法p指令指令n使用使用MOVMOV、MOVXMOVX、MOVCMOVC三個不同的指令三個不同的

56、指令p控制引腳控制引腳n片外片外ROMROM：控制信號：控制信號/PSEN/PSENn片外片外RAMRAM：控制信號：控制信號/RD/RD、/WR/WRn/ /EAEA引腳接地，從片外引腳接地，從片外ROMROM開始開始p0000H0000H0FFFH0FFFH位于位于片外片外ROMROMn/ /EAEA引腳接高電平，從片內(nèi)引腳接高電平，從片內(nèi)ROMROM開始，再轉片外。開始，再轉片外。p0000H0000H0FFFH0FFFH位于位于片內(nèi)片內(nèi)ROMROMp注意注意nROMROM和片外和片外RAMRAM一定要用一定要用1616位地址位地址n片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM和和SFRSFR，只能使用，只能使

57、用8 8位地址位地址存儲器配置總結存儲器配置總結外部外部ROM1000HFFFFH特殊特殊功能功能寄存寄存器區(qū)器區(qū)SFR通用通用RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存工作寄存器區(qū)器區(qū)00H1FH20H2FH30H7FH80HFFH堆棧區(qū)堆棧區(qū)離散分布離散分布21個個SFR堆棧區(qū)、數(shù)據(jù)緩沖堆棧區(qū)、數(shù)據(jù)緩沖器，臨時存儲數(shù)據(jù)。器，臨時存儲數(shù)據(jù)。即可位尋址，也可即可位尋址，也可字節(jié)尋址字節(jié)尋址內(nèi)部內(nèi)部RAM2.4 2.4 時鐘電路與指令的時序時鐘電路與指令的時序p1. 1. 時鐘電路時鐘電路n用于產(chǎn)生單片機工作所必需的用于產(chǎn)生單片機工作所必需的時鐘控制信號時鐘控制信號。n單片機內(nèi)部的所有操作都是在單片機內(nèi)

58、部的所有操作都是在時鐘節(jié)拍時鐘節(jié)拍的控制下完的控制下完成的。成的。n時鐘頻率直接影響單片機的時鐘頻率直接影響單片機的速度速度，n時鐘電路的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的時鐘電路的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性。n常用的時鐘電路有兩種方式：常用的時鐘電路有兩種方式：內(nèi)部時鐘方式內(nèi)部時鐘方式和和外部外部時鐘方式時鐘方式2.4 2.4 時鐘電路與指令的時序時鐘電路與指令的時序p1. 1. 時鐘電路時鐘電路n內(nèi)部振蕩電路內(nèi)部振蕩電路晶振晶振 內(nèi)部有一個用于內(nèi)部有一個用于構成振蕩器構成振蕩器的的高增益反向放大器，其輸入端：高增益反向放大器，其輸入端：XTAL1XTAL1，輸出端：，輸出端：XTAL2XTAL2。 高

59、增益反向放大器、外部無源高增益反向放大器、外部無源晶振、兩個串聯(lián)的電容晶振、兩個串聯(lián)的電容諧振諧振電路電路 系統(tǒng)上電后，諧振電路產(chǎn)生方系統(tǒng)上電后，諧振電路產(chǎn)生方波，波，方波頻率（時鐘頻率）方波頻率（時鐘頻率）取取決于外接決于外接晶振晶振的頻率。的頻率。 晶體的振蕩頻率在晶體的振蕩頻率在1.2MHz1.2MHz12MHz12MHz之間。之間。2.4 2.4 時鐘電路與指令的時序時鐘電路與指令的時序HMOSHMOS工藝器件外工藝器件外部時鐘連線圖部時鐘連線圖 CHMOSCHMOS工藝器件工藝器件外部時鐘連線圖外部時鐘連線圖 時序發(fā)生器框圖時序發(fā)生器框圖p1. 1. 時鐘電路時鐘電路n外部部振蕩電路

60、外部部振蕩電路 外部時鐘信號已經(jīng)產(chǎn)生，外部時鐘信號已經(jīng)產(chǎn)生，直接接到直接接到XTAL2XTAL2端口，端口，XTAL1XTAL1接地。接地。2. 2. 機器周期和指令周期機器周期和指令周期振蕩周期和機器周期振蕩周期和機器周期是計算其他時間的是計算其他時間的基本時序單位基本時序單位S1S2S3S4S5S6S1S2P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2fosc節(jié)拍節(jié)拍(p,振蕩周期振蕩周期)一個狀態(tài)周期一個狀態(tài)周期一個機器周期X2oscoscosc1212,fff振蕩周期狀態(tài)周期機器周期指令周期指令周期=1=1 4 4機器周期機器周期 時鐘周