單片機(jī)原理及應(yīng)用教案及課后習(xí)題答案第2章

1、第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-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 2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-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 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+程序存儲(chǔ)器+數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器+定時(shí)器/計(jì)數(shù)器+ 內(nèi)外中斷+可編程I/O+可編程全雙工串行口+第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 80C51=(8位)CPU + 4KBROM

2、 +128BRAM + (216)T/C + (48)I/O + 1個(gè)UART +5個(gè)INT87C52INTEL MCS-51系列單片機(jī)一覽表2.1.1 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 51單片機(jī)單片機(jī)主要內(nèi)部資源主要內(nèi)部資源的學(xué)習(xí)安排的學(xué)習(xí)安排 1. 中央處理器CPU 第2章2. 程序存儲(chǔ)器ROM 第2章3. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM 第2章4. 并行I/O口第2章5. 中斷源INT第5章6. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T/C第6章7. 全雙工串行口UART第7章第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 1、CPU（Central Processing Unit

3、）CPU = 控制器控制器 + 運(yùn)算器運(yùn)算器第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 控制器的用途：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)：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：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：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)：運(yùn)算器的任務(wù)：計(jì)算緩沖器內(nèi)容暫存修改運(yùn)行標(biāo)志運(yùn)算器的組成：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（Program CounterPC） 指向ROM存儲(chǔ)單元的地址

4、指針（引導(dǎo)程序運(yùn)行）（引導(dǎo)程序運(yùn)行） 0000HPC指針Xxxx xxxxXxxx xxxxXxxx xxxxXxxx xxxxXxxx xxxxROM0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH永遠(yuǎn)存放著下一條指令的首地址首地址具有16位字長(zhǎng)可尋址范圍216（= 65536字節(jié)= 64KB）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 （2）數(shù)據(jù)指針寄存器（Data Pointer DPTR）具有16位字長(zhǎng)，可尋址范圍216（64KB）具有可被指令修改功能可變更數(shù)據(jù)地

5、址可拆為2個(gè)8位的獨(dú)立寄存器DPL和DPH0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH 35H 77H F4H 94H 9EHDPTR指針 xxH xxHxxH xxH xxHROMRAMDPLDPH0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH 指向ROM或RAM存儲(chǔ)單元的地址指針（引導(dǎo)數(shù)據(jù)傳送）（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 （3）累加器（ACCUMULATERA） 具有8位字長(zhǎng)是利用率最高的寄存器具有可被指令修改功能 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 （4）程序狀態(tài)字寄存器（Program Stat

6、e WordPSW） 具有8位字長(zhǎng)各位都具有特殊含義狀態(tài)信息通常自動(dòng)形成，但也可用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由硬件硬件置“1”，否則清“0”。 1001 0011 + 1111 0000 CY= 1 1000 0011進(jìn)位標(biāo)志位CYCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1P位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PCYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVF1F1P PPSW.7PSW

7、.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位7位6位5位4位3位2位1位0用途用途：1、根據(jù)CY判斷有無(wú)判斷有無(wú)進(jìn)位或借位進(jìn)位或借位；2、在位操作中CY可作為位累加器用。舉例舉例第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 AC（PSW.6）輔助進(jìn)位標(biāo)志在進(jìn)行加加或或減運(yùn)算減運(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”。 0100 1111 + 1010 0001 AC=1 1111 0000半進(jìn)位CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OV

8、F1P位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PCYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVF1F1P PPSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位7位6位5位4位3位2位1位0舉例舉例用途用途：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 F0（PSW.5）和F1（PSW.1） 用戶標(biāo)志位 可作為用戶自行定義的一個(gè)狀態(tài)標(biāo)記用戶自行定義的一個(gè)狀態(tài)標(biāo)記 舉例

9、舉例 定義F0為安全門的狀態(tài)， F0 = 0開；F0 = 1閉 定義F1為指示燈的狀態(tài)， F1 = 0開；F1 = 1閉CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1P位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PCYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVF1F1P PPSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位7位6位5位4位3位2位1位0用途用途：在程序運(yùn)行中判斷門或燈的工作狀態(tài)第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 RS

10、1和 RS0（PSW.4和 PSW.3） 工作寄存器組指針用途用途：用于指定指定CPU的當(dāng)前工作寄存器組的當(dāng)前工作寄存器組CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1P位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PCYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVF1F1P PPSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位7位6位5位4位3位2位1位0第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 OV（PSW.2） 溢出標(biāo)志在有符號(hào)數(shù)加減運(yùn)

11、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。CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1P位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PCYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVF1F1P PPSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位7位6位5位4位3位2位1位0用途用途：判斷運(yùn)算的結(jié)果是否正確判斷運(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 OV=C6Y C7Y

12、=1 0=1 01010100 （+84） + 01101001 （+105） CY=0 10111101（-67）D6有進(jìn)位D7無(wú)進(jìn)位101111011100001011000011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1 11111011 （-5） + 11110000 （-16） CY= 1 11101011 （-21）D7有進(jìn)位 D6有進(jìn)位OV=C6Y C7Y=1 1=0111010111001010010010101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)

13、個(gè)“1”，則P置“1”，否則置“0”舉例舉例 若A =1001 1111，則P=0 若A =1100 0001，則P=1CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1P位7位6位5位4位3位2位1位0CYACF0RS1RS0OVF1PCYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVF1F1P PPSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位7位6位5位4位3位2位1位0用途用途：用于串行通訊中的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，判斷是否存在傳輸錯(cuò)誤判斷是否存在傳輸錯(cuò)誤。第2章

14、 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 51系列單片機(jī)一般采用40只引腳的雙列直插式（DIPDual In-line Package）封裝結(jié)構(gòu)2. 1.2 MCS-51引腳及功能引腳及功能 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 除DIP封裝外， 51單片機(jī)還采用44只引腳的方形扁平(QFP Quad Flat Package) 封裝方式（4只引腳無(wú)用）。 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 DIP引腳分布 電源及晶振引腳（共4只）控制引腳（共4只）端口引腳 （共32只） 三類第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 （1）電源及晶振引腳VCC (40腳)：+5V電源引腳VSS (20腳)： 接地引腳XT

15、AL1 (19腳)；外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸入端）XTAL2 (18腳)：外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸出端）80C51Vcc80C512040Vss+5V80C51第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 （2）控制引腳 RST/VPD (9)：復(fù)位/ 備用電源引腳 ALE/PROG (30)：地址鎖存使能輸出/ 編程脈沖輸入 PSEN (29)：輸出訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/ VPP (31)：外部ROM允許訪問(wèn)/ 編程電源輸入 20F8K10k80C51第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 （3）端口引腳 P0.0P0.7（3932腳）P0口P1.0P1.7（18腳）P1口P2.0P

16、2.7（2128腳）P2口P3.0P3.7（1017腳）P3口8只/組4 組= 32 只引腳P0口P3口是單片機(jī)對(duì)外聯(lián)絡(luò)的重要通道第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 最簡(jiǎn)單的單片機(jī)電路圖MCU的電源引腳被隱藏（ISIS仿真與Vcc和Vss無(wú)關(guān)）2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)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 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 1. 存儲(chǔ)器劃分方法存儲(chǔ)器劃分方法計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器地址空間存儲(chǔ)器地址空間的兩種結(jié)構(gòu)形式：普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)。RAM和和R

17、OM統(tǒng)一編址統(tǒng)一編址 RAM和和ROM分別編址分別編址 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 51系列單片機(jī)采用哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)，共有4個(gè)物理存儲(chǔ)空間個(gè)物理存儲(chǔ)空間程序存儲(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 片內(nèi)RAM、片內(nèi)ROM、片外RAM、片外ROM2. 程序存儲(chǔ)器程序存儲(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統(tǒng)一編址（4KB時(shí)用片外ROM)第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 EA/ VPP (31引腳)：外部ROM允許訪問(wèn)/ 編程電源輸入a） 同時(shí)使用片內(nèi)和片外ROM b）ROM地址分布 當(dāng)EA引腳接高電平引腳接高電平

18、（開關(guān)接A點(diǎn)）時(shí)，4 KB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；當(dāng)EA引腳接低電平引腳接低電平（開關(guān)接B點(diǎn)）時(shí)，片內(nèi)ROM被禁用，全部64KB地址都在片外ROM中（圖中直線）。由于片內(nèi)外ROM是統(tǒng)一編址的，只能算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 片內(nèi)RAM和片外RAM是獨(dú)立的，而片內(nèi)ROM可與片外ROM統(tǒng)一編址第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 51單片機(jī)的4個(gè)物理存儲(chǔ)空間物理存儲(chǔ)空間相當(dāng)于3個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間邏輯存儲(chǔ)空間片 內(nèi)RAM片 外RAMROM的6個(gè)特殊存儲(chǔ)器單元引導(dǎo)程序跳轉(zhuǎn) 0000H：復(fù)位后程序自動(dòng)運(yùn)行的首

19、地址 0003H：外部中斷0入口地址 000BH：定時(shí)器0溢出中斷入口地址 0013H：外部中斷1入口地址 001BH：定時(shí)器0溢出中斷入口地址 0023H：串行口中斷入口地址程序一般應(yīng)安排在0030H地址以后 跳轉(zhuǎn)指令 跳轉(zhuǎn)指令 跳轉(zhuǎn)指令 跳轉(zhuǎn)指令 跳轉(zhuǎn)指令0000H0001H0002H0003H0004H0030H主程序首指令主程序首指令第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 3. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(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（ 00H7FH ）為普通RAM區(qū)高128B （80HFFH）為特殊功能寄存器區(qū)第2章

20、MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 (1) 低128字節(jié)的區(qū)域 工作寄存器區(qū)（00H1FH）可位尋址區(qū)（20H2FH） 用戶RAM區(qū)（30H7FH）30H第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 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)地址字節(jié)地址） 每個(gè)單元都有1個(gè)寄存器名稱（R0R7） 32個(gè)單元分為4組（第第0 第第3組組） 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 30HCPU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 30H區(qū)共有16個(gè)存儲(chǔ)單元； 每個(gè)單元都有

21、一個(gè)字節(jié)地址字節(jié)地址 每個(gè)單元都有8個(gè)不同的位地址位地址 區(qū)共有128個(gè)位地址 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 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(méi)有位地址，也沒(méi)有寄存器名。30H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)【注意注意】：區(qū)和區(qū)只能按字節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取操作，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）高高128字節(jié)字節(jié)RAM區(qū)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，字節(jié)地址，但只有其中21個(gè)單元個(gè)單元可以使用，并有相應(yīng)寄存器名稱。51單片機(jī)共

22、有21個(gè)特殊功能寄存器（Spetial Function Register）第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 字節(jié)地址末位是0或8的SFR，都具有位地址。88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-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 復(fù)位使單片機(jī)恢復(fù)原始默認(rèn)狀態(tài)原始默認(rèn)狀態(tài)的操作。1.復(fù)位與復(fù)位電路復(fù)位與復(fù)位電路 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 復(fù)位條件復(fù)位條件在RST/VPD引腳端出現(xiàn)10ms 要求的高電平（要求的高電平（3V）狀態(tài)）狀

23、態(tài)。 復(fù)位方式復(fù)位方式 上電復(fù)位 按鍵復(fù)位第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 復(fù)合復(fù)位CPU的微操作必須在統(tǒng)一的時(shí)鐘控制下才能正確進(jìn)行, 2.時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路 微調(diào)電容: C1、C2 30pF 晶振：石英晶體封裝 MCS-51的時(shí)鐘頻率為612MHz可調(diào)ALE時(shí)鐘S1S4S6S5S3S2讀操作碼讀操作碼(無(wú)效)(a) 1字節(jié)1周期指令讀下一指令S1S4S6S5S3S2讀操作碼讀第二字節(jié)(b) 2字節(jié)1周期指令讀下一指令S1S4S6S5S3S2讀操作碼讀操作碼(無(wú)效)(c) 1字節(jié)2周期指令讀下一指令S1S4S6S5S3S2外部時(shí)鐘方式需要通過(guò)單片機(jī)引腳接入晶振元件晶振元件或外部時(shí)鐘外部時(shí)鐘第

24、2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 內(nèi)部時(shí)鐘方式3. 單片機(jī)時(shí)序單片機(jī)時(shí)序 （1）時(shí)序的概念）時(shí)序的概念第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 時(shí)序是指按照時(shí)間順序顯示的對(duì)象（或引腳、事件、信息）序列關(guān)系。 時(shí)序可以用狀態(tài)方程、狀態(tài)圖、狀態(tài)表和時(shí)序圖4種方法表示，其中時(shí)序圖時(shí)序圖最為常用。 時(shí)序圖亦稱為波形圖波形圖或序列圖序列圖，縱坐標(biāo)表示不同對(duì)象的電平，橫坐標(biāo)表示時(shí)間（從左往右為時(shí)間正向軸），通常坐標(biāo)軸都省略。第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 (1) 最左邊是引腳的標(biāo)識(shí)，表示該圖反映了RS、R/W、E、D0D7四類引腳的時(shí)序關(guān)系。 (2) 交叉線部分表示電平的變化，如高電平和低電平。 (3

25、) 封閉菱形部分表示數(shù)據(jù)有效范圍（偶爾使用的Valid Data也能說(shuō)明了這點(diǎn)）。(4) 水平方向的尺寸線表示持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)度。某芯片時(shí)序圖第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 nRS和R/W端首先變?yōu)榈碗娖?；n隨后D0D7端出現(xiàn)有效數(shù)據(jù)；nR/W低電平tsp1之后，E端出現(xiàn)寬度為tpm的正脈沖；nE脈沖結(jié)束并延時(shí)tHD1后，RS和R/W端恢復(fù)高電平；nE脈沖結(jié)束并延時(shí)tHD2后，D0D7端的本次數(shù)據(jù)結(jié)束；隨后D0D7端出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)，但下次E脈沖應(yīng)在tc時(shí)間后才能出現(xiàn)。根據(jù)這些信息便可以進(jìn)行相應(yīng)的軟件編程了。時(shí)序關(guān)系：時(shí)序的定時(shí)單位：時(shí)鐘周期（或節(jié)拍）P、狀態(tài)周期S、機(jī)器周期、指令周期 1個(gè)狀態(tài)

26、周期（S）= 2個(gè)節(jié)拍（P） 1個(gè)機(jī)器周期 = 6個(gè)狀態(tài)（S） =12個(gè)節(jié)拍（P） 1個(gè)指令周期約為14個(gè)機(jī)器周期第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 單片機(jī)時(shí)序單片機(jī)時(shí)序CPU在執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號(hào)的時(shí)間順序。 1、用于片內(nèi)各功能部件的控制（不作介紹） 2、用于片外存儲(chǔ)器或I/O端口的控制（第8.2.1節(jié)介紹） 51單片機(jī)訪問(wèn)外部RAM時(shí)序 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 單片機(jī)時(shí)序邏輯電路D觸發(fā)器又稱邊沿D觸發(fā)器（或維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器）正邊沿D觸發(fā)器特性只在時(shí)鐘脈沖CLK上升沿到來(lái)的時(shí)刻，才采樣D端的輸入信號(hào)，并據(jù)此立即改變Q和/Q端的輸出

27、狀態(tài)。而在其它時(shí)刻，D與Q是信號(hào)隔離的。 正邊沿D觸發(fā)器 D（輸入），Q（輸出）CLK（時(shí)鐘脈沖）第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 負(fù)邊沿D觸發(fā)器負(fù)邊沿D觸發(fā)器工作特性只在時(shí)鐘脈沖CLK下降沿到來(lái)的時(shí)刻，才采樣D端的輸入信號(hào)，并據(jù)此立即改變Q和/Q端的輸出狀態(tài)。而在其它時(shí)刻，D與Q是信號(hào)隔離的。D觸發(fā)器的這一特性被廣泛用于數(shù)字信號(hào)的觸發(fā)鎖存輸出觸發(fā)鎖存輸出。2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-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 并行并行I/O口口 第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 2.4 并行并行I/O口口 51單片機(jī)有32只I/O引腳，分屬于4個(gè)端

28、口（P0P3）。由于工作任務(wù)不同， 4個(gè)端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不同。了解4類端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于正確使用這些I/O端口非常重要。第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 1. P1口口 P1.n = 1個(gè)鎖存器 + 1個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)器V + 2個(gè)三態(tài)門緩沖器V21P1口包含P1.0P1.7共8個(gè)相同結(jié)構(gòu)的電路P1.0P1.7中的8個(gè)鎖存器組成P1 SFR（90H）第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 P1.n的通用I/O口工作方式：輸出輸出、讀引腳讀引腳、讀鎖存器讀鎖存器輸出時(shí)輸出時(shí)： D端=1/Q=0V截止P1.n=1 D端=0/Q=1V導(dǎo)通P1.n=0V21讀引腳時(shí)讀引腳時(shí)：P1.n讀引腳三態(tài)門1內(nèi)部

29、總線讀鎖存器時(shí)讀鎖存器時(shí)：Q端讀鎖存器三態(tài)門2內(nèi)部總線第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 場(chǎng)效應(yīng)管V的狀態(tài)會(huì)影響P1.n的狀態(tài)： 如V導(dǎo)通P1.n電平0（鉗位） 讀引腳可能出錯(cuò)可見(jiàn)，P1口作為輸入口時(shí)是有條件的（應(yīng)先寫1），而輸出時(shí)無(wú)條件，因此，稱P1口為準(zhǔn)雙向口準(zhǔn)雙向口。V為正確讀出P1.n引腳電平，需設(shè)法在讀引腳前先使在讀引腳前先使V截止截止 令令D=1/Q=0V截止讀P1.n不會(huì)出錯(cuò)第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 2. P3口口 與P1.n 差別：第二功能控制單元第二功能控制單元雙功能 3412第二輸入功能VP3.0P3.7中的8個(gè)鎖存器組成P3 SFR（B0H）第2章 MCS-

30、51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 輸出時(shí)輸出時(shí)： D端=1Q=1V截止P1.n=1 D端=0Q=0V導(dǎo)通P1.n=0讀引腳時(shí)讀引腳時(shí)：P1.n讀引腳三態(tài)門1內(nèi)部總線（需先寫1）讀鎖存器時(shí)讀鎖存器時(shí)： Q端讀鎖存器三態(tài)門2內(nèi)部總線3412第二輸入功能V第二輸出第二輸出功能口功能口 = “1”(與非門開鎖)P3.n的通用的通用I/O口工作方式：口工作方式：第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 P3口的第二功能方式：口的第二功能方式： 輸出時(shí)輸出時(shí)：第二輸出功能 = 1與非門輸出0V截止P3.n=1 第二輸出功能 = 0與非門輸出1V導(dǎo)通P3.n=0輸入時(shí)輸入時(shí)：P3.n驅(qū)動(dòng)門4第二輸入功能（也需先使V截至）D

31、端端 寫寫 “1”(與非門開鎖)3412第二輸入功能V第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 P3口第二功能定義 引腳名稱第二功能定義P3.0RXD串行通信數(shù)據(jù)接收端輸入P3.1TXD串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送端輸出輸出P3.2外部中斷0請(qǐng)求端口輸入P3.3外部中斷1請(qǐng)求端口輸入P3.4T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部計(jì)數(shù)輸入端口輸入P3.5T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部計(jì)數(shù)輸入端口輸入P3.6片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通輸出輸出P3.7片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通輸入INT0WRINT1RD（第5章）（第5章）（第8章）（第8章）（第7章）（第7章）（第6章）（第6章）第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 3. P0口口 與P1.n

32、 差別：輸出控制電路輸出控制電路、 輸出驅(qū)動(dòng)電路輸出驅(qū)動(dòng)電路總線功能 P0.0P0.7中的8個(gè)鎖存器組成P0 SFR（80H）第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 漏極開路與上拉電阻的概念 封鎖封鎖與門A0 地址/數(shù)據(jù)端與A輸出無(wú)關(guān)控制端=0MUX下通/Q與V1柵極直通V2截止V1漏極開路漏極開路第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 為使漏極開路的V1有效，必須通過(guò)外接上拉電阻與電源連通，上拉電阻的阻值一般為10k。 注意：P1、P2、P3口無(wú)需外接上拉電阻（已有內(nèi)部上拉電阻） 3412第二輸入功能V第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 P0.n的通用I/O口工作方式（控制端控制端 = 0）輸出時(shí)輸出時(shí)： D端=1/Q=0V1截止P0.n=1 D端=0/Q/=1