基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真課件

1、基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院涉及內(nèi)容Proteus：電路原理圖的繪制與仿真及PCB的制作Keil c51軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)：匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)51系列：軟件程序設(shè)計(jì)與仿真、通用I/O口的控制（P1口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng) 、串行口、存儲(chǔ)器、顯示與鍵盤、接口設(shè)計(jì)等）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：溫度測(cè)量、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)等。課程要求本課程是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，掌握軟件編程和硬件電路設(shè)計(jì)的方法，能夠進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試工作。第1講 單片微型計(jì)算機(jī)概述及其硬件結(jié)構(gòu) 1.1 單片微型機(jī)計(jì)算機(jī)概述 1.2 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)1.1 單片微型

2、計(jì)算機(jī)概述1.1.1 微型機(jī)計(jì)算機(jī)概述1.1.2 單片機(jī)簡(jiǎn)介1.1.3 單片機(jī)的應(yīng)用1.1.1 微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)的概念微處理器（Microprocessor）又稱CPU,芯片內(nèi)部集成運(yùn)算器和控制器，是構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)工作站的核心部件。1971年Intel公司制成第一個(gè)CPUInter 4004微型計(jì)算機(jī)單片機(jī)將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、中斷系統(tǒng)集成在一塊芯片上，程序存放在ROM中。單板機(jī)-將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、中斷系統(tǒng)集成在一塊印制電路板上，程序存放在ROM中。多板機(jī)- 將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、中斷系統(tǒng)集成在多塊印制電路板上，程序存放在ROM中。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，

3、在多板機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，有更為豐富的軟硬件資源(計(jì)算機(jī)，電腦)。返回本章首頁(yè)1.1.1微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展返回本章首頁(yè)電子管 半導(dǎo)體晶體管 小規(guī)模集成電路 大規(guī)模集成電路 1.1.1微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用舉例：返回本章首頁(yè)1.1.2 單片機(jī)簡(jiǎn)介1.1.2.1 單片機(jī)的特點(diǎn)1.1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展返回本章首頁(yè)1.1.2.1 單片機(jī)的特點(diǎn)（1）體積小、重量輕、功耗低、功能強(qiáng)、性價(jià)比高。（2）數(shù)據(jù)大都在單片機(jī)內(nèi)部傳送，運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。（3）指令豐富，結(jié)構(gòu)靈活，易于組成各種微機(jī) 應(yīng)用系統(tǒng)。（4）應(yīng)用廣泛。返回本節(jié)首頁(yè)1.1.2.2 單片微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況在微型

4、計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，單片機(jī)是大規(guī)模集成電路發(fā)展的產(chǎn)物。五個(gè)發(fā)展階段：4位、8位、高端8位、16位、32位單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)；高性能化大容量?jī)?nèi)裝化返回本節(jié)首頁(yè)1.1.3 單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域1.1.3.1單機(jī)應(yīng)用1.1.3.1多機(jī)應(yīng)用1.1.3.1典型應(yīng)用舉例1.1.3.應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容返回本章首頁(yè)1.1.3.1 單機(jī)應(yīng)用測(cè)控系統(tǒng)在線控制，將計(jì)算機(jī)與控制系統(tǒng)組合在一起，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，體積小，功耗低，可靠性高；適用于單片機(jī)。離線控制，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建模、仿真、數(shù)據(jù)處理等，對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件性能要求較高；適用于微機(jī)系統(tǒng)。智能接口數(shù)據(jù)采集卡、處理卡、圖形顯示卡、通信接口智能儀表家電返回本節(jié)首頁(yè)1.1.3.2

5、 多機(jī)應(yīng)用分布式控制系統(tǒng) DCS（Distributed Control Systems）由一臺(tái)主機(jī)通過(guò)軟件組態(tài)，對(duì)單機(jī)控制的模塊化系統(tǒng)進(jìn)行離線控制，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS （Fieldbus Control System）把單個(gè)分散控制的測(cè)量設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以現(xiàn)場(chǎng)總線為紐帶，把他們連接成可以相互溝通信息、共同完成自控任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。返回本節(jié)首頁(yè)1.1.3.3 典型應(yīng)用系統(tǒng)典型的較全面的單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn) 受集成度限制/系統(tǒng)擴(kuò)展/在線控制功能強(qiáng)典型通道及特點(diǎn) 前向通道、后向通道、人機(jī)通道最小系統(tǒng)返回本節(jié)首頁(yè)1.1.3.4 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）總體設(shè)計(jì)，硬件和軟件

6、的功能劃分（2）硬件設(shè)計(jì)方法系統(tǒng)擴(kuò)展通道與接口設(shè)計(jì)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)（3）軟件設(shè)計(jì)（4）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試（5）脫機(jī)運(yùn)行調(diào)試返回本節(jié)首頁(yè)1.2 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)1.2.1 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)1.2.3 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器及特殊功能寄存器1.2.4 并行I/O口電路結(jié)構(gòu)1.2.5 MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘電路與時(shí)序1.2.6 MCS-51單片機(jī)工作方式1.2.1 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、 MCS-51單片機(jī)的基本組成二、CPU構(gòu)成及工作原理返回本章首頁(yè)1.2.1 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、MCS-51單片

7、機(jī)的基本組成返回本節(jié)時(shí)鐘電路SFR和RAM ROMCPU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 T0 T1 P0 P1 P2 P3TXD RXD INT0 INT1（5）四個(gè)8位I/O并行端口。（6）一個(gè)串行端口。 （7）中斷控制系統(tǒng)。（8）內(nèi)部時(shí)鐘電路。一、MCS-51單片機(jī)的基本組成（1）一個(gè)8位微處理器CPU。（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和特殊 功能寄存器SFR。（3）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器ROM。（4）兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)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程序計(jì)數(shù)增量器PC程序計(jì)數(shù)器DPTR數(shù)據(jù)指針

8、寄存器VCCGNDP1.0P1.7SP堆棧指針寄存器ACCTMP2PSW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P3.0P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定時(shí)和控制邏輯指令譯碼器圖1-2 MCS-51片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)框圖P0.0P0.7P2.0P2.7返回本節(jié)1.2.1 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、CPU構(gòu)成及工作原理1、構(gòu)成微控制器運(yùn)算部件時(shí)序控制電路一組特殊功能寄存器例：Y=5+10求解過(guò)程ROM地址 機(jī)器代碼 指令

9、代碼2000H 7405H MOV A, #05H2002H 240AH ADD A, #0AH2004H 80FEH SJMP $ 2、工作原理由PC地址取指令通過(guò)IR、ID指令譯碼由微控制其控制指令執(zhí)行返回本節(jié)1.2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)一、MCC-51引腳描述二、MCC-51片外總線結(jié)構(gòu)返回本章首頁(yè)1.2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)一、MCC-51引腳描述1、分類主電源引腳VCC和VSS外接晶振引腳XTAL1和XTAL2控制或電源復(fù)用引腳RST/ Vpd（復(fù)位備用電源）ALE/PROG（地址鎖存編程）EA/Vpp（片外程序存儲(chǔ)器/編程電源）PSEN

10、（片外程序存儲(chǔ)器讀選通）輸入I/輸出O引腳(共4組32根) P0、P1、P2、P3P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS12345678910111213141516171819208031805187514039383736353433323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P

11、2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0返回本節(jié)1.2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)一、MCC-51引腳描述2、雙功能引腳3條控制總線： 地址總線：P2、P0； 數(shù)據(jù)總線：P0； 控制總線：ALE、EA、PSEN、RST +P3P3.2P3.3位線引腳第二功能P3.010RXD（串行輸入口）P3.111TXD（串行輸出口）12INT0（外部中斷0）13INT1（外部中斷1）P3.414T0（定時(shí)器0的計(jì)數(shù)輸入）P3.515T1（定時(shí)器1的計(jì)數(shù)輸入）16WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖）17RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）P3.7 P3.6 P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1

12、.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS12345678910111213141516171819208031805187514039383736353433323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0返回本節(jié)1.2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)二、MCC-51片外總

13、線結(jié)構(gòu) 總線：CPU與各部件之間傳 遞信息的公共通道數(shù)據(jù)總線（DB） 8位由P0提供地址總線（AB）16位由P2提供高8位 P0提供低8位控制總線（CB）控制線+P3DBAB地址鎖存器CBI/OA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETP3.0P3.1P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7VSSVCC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.2P0.4

14、返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器一、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(Internal RAM)二、特殊功能寄存器(Special Function Register)三、片內(nèi)程序存儲(chǔ)器(Interal ROM)四、MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析返回本章首頁(yè)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器一、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（Internal RAM）低128單元用途：供用戶管理、使用，存放程序的變量、中間結(jié)果、堆棧等。特點(diǎn)：受集成度限制，容量非常有限，51系列僅為128B。注意合理分配、使用。擴(kuò)展：常通過(guò)擴(kuò)展片外RAM，提高數(shù)據(jù)存放量。按用途分三個(gè)區(qū)通用寄存器區(qū)位尋址區(qū)堆棧/數(shù)據(jù)緩沖區(qū)3

15、0H2FH00H20H1FH7FH通用寄存器區(qū)(4組)位尋址區(qū)128bit00H7FH堆棧/數(shù)據(jù)緩沖區(qū)80Byte16Byte32Byte返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器一、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（Internal RAM）低128單元1、通用寄存器區(qū)（32Byte）地址范圍：00H1FH，共4組，每組R0R7。當(dāng)前寄存器組選擇：通過(guò)設(shè)置PSW中的位 RS1、RS0完成。僅當(dāng)前R組以寄存器方式工作,其他組以存儲(chǔ)器方式功能：存放常用變量，提高訪問(wèn)速度;在中斷或程序調(diào)用時(shí)使用，可減少堆棧中的數(shù)據(jù)保護(hù)30H2FH07H00H20H1FH7FHR3組R2組R1組R0組位尋址區(qū)128bit00

16、H7FH堆棧/數(shù)據(jù)緩沖區(qū)80Byte16ByteRS1 RS011100100工作寄存器組設(shè)置參數(shù)返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器一、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（Internal RAM）低128單元2、位尋址區(qū)（16Byte）地址范圍：20H2FH對(duì)應(yīng)位地址：00H7FH功能可進(jìn)行位操作，設(shè)置用戶標(biāo)志未作位操作單元，可進(jìn)行字節(jié)操作3、堆棧/用戶數(shù)據(jù)區(qū)地址范圍：30H7FH功能程序堆棧區(qū)常選高端連續(xù)地址（如：50H7FH）用戶數(shù)據(jù)區(qū)30H2FH00H20H1FH7FH通用寄存器區(qū)(4組)位尋址區(qū)堆棧/數(shù)據(jù)緩沖區(qū)80Byte16Byte(128bit)32Byte00H7FH返回本節(jié)1.2

17、.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器二、特殊功能寄存器（SFR）高128單元地址范圍：物理地址分布在80HFFH中；未作定義單元，操作無(wú)效。數(shù)量：51系列共有SFR 21個(gè)，如圖； 52系列SFR 26個(gè)。操作方式：訪問(wèn)時(shí)，可用寄存器符號(hào)或地址；字節(jié)操作位操作（表中帶*號(hào)的SFR）專用寄存器簡(jiǎn)介返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器二、特殊功能寄存器（SFR）高128單元專用寄存器簡(jiǎn)介返回本節(jié)程序計(jì)數(shù)器 （Program Counter）16位計(jì)數(shù)器，尋址范圍64KB；自動(dòng)加1，保證指令順序執(zhí)行；PC無(wú)地址，不能直接操作。累加器A（AccAccumulator）8位寄存器 （The

18、 most versatile使用頻率最高 register)B寄存器8位寄存器，用于乘除運(yùn)算。也可作一般數(shù)據(jù)寄存器 。1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器二、特殊功能寄存器（SFR）高128單元專用寄存器簡(jiǎn)介程序狀態(tài)字（Program Status Word）8位寄存器，存放指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。（無(wú)符號(hào)數(shù)）（帶符號(hào)數(shù)）返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器二、特殊功能寄存器（SFR）高128單元專用寄存器簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)指針DPTR（Data Pointer）16位寄存器，尋址范圍64KB;由兩個(gè)8位寄存器（DPH DPL）組成；用于存放ROM及片外RAM地址。如：MOV DPTR

19、,#2000H返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器二、特殊功能寄存器（SFR）高128單元專用寄存器簡(jiǎn)介30H2FH00H20H1FH7FH通用寄存器區(qū)(4組)位尋址區(qū)128bit00H7FH堆棧/數(shù)據(jù)緩沖區(qū)80B16B32B52H51HSP50H05HACC80HB05H80H入棧05HACC80HB出棧堆棧指針 SP（Stack Pointer） 堆棧概念一種符合FILO/LIFO的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；功能：保護(hù)恢復(fù)斷點(diǎn)(自動(dòng))與中斷現(xiàn)場(chǎng)(人工)。堆棧的設(shè)置內(nèi)堆棧，必須設(shè)置在內(nèi)部RAM中的堆棧/用戶數(shù)據(jù)區(qū)；堆棧由棧底、棧頂組成；向上生長(zhǎng)型，SP指向棧頂。如：MOV SP, #50H ;

20、則可用51H7FH為堆?？臻g堆棧的操作保護(hù)恢復(fù)斷點(diǎn)，SP自動(dòng)加1或減1；入棧PUSH ACCPUSH B出棧POP B ；后入先出PUSH ACC返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器三、片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）類型腌膜ROMEPROMEEPROMFlash ROM片內(nèi)尋址范圍EA=1時(shí)： （否則64KB全部限定在片外)51系列，4KB，0000H 0FFFH52系列，8KB，0000H 1FFFH一組特殊單元RESET 地址：0000H中斷向量：0003H 000AH外部中斷（INT0）地址區(qū) 000BH 0012H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷（T0）地址區(qū) 0013H 001AH外部中斷

21、（INT1）地址區(qū) 001BH 0022H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷（T1）地址區(qū)0023H 002AH串行中斷（Serial）地址區(qū)外部ROM內(nèi)部ROM(EA=1)外部ROM(EA=0)0000H0000H0FFFH0FFFH1000HFFFFH返回本節(jié)1.2.3 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器四、MCS-51系統(tǒng)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（內(nèi)外地址重疊，通過(guò)不同指令訪問(wèn)） 內(nèi)部RAM 128B + SFR外部擴(kuò)展RAM 64KB外部ROM內(nèi)部ROM(EA=1)外部ROM(EA=0)0000H0000H0FFFH0FFFH1000HFFFFH程序存儲(chǔ)器（c）返回本節(jié)程序存儲(chǔ)器 （由EA確定訪問(wèn)空間

22、） 內(nèi)部ROM 4KB或8KB外部擴(kuò)展ROM 64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（b）特殊功能寄存器通用RAM區(qū)位尋址區(qū)00H20H1FH30H2FH80H7FHFFH外 部RAM(I/O口地址)0000HFFFFH內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（a）工作寄存器區(qū)00FFH 1.2.4 MCS-51并行輸入輸出（I/O）端口一、I/O口內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)二、I/O口操作三、各I/O口作用四、負(fù)載能力返回本章首頁(yè)1.2.4 MCS-51并行輸入輸出（I/O）端口一、I/O口內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)P0口（三態(tài)口：可作為地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用， 也可作通用I/O口，位結(jié)構(gòu)原理圖）組成：鎖存器：起輸出鎖存作用三態(tài)門1引腳輸入緩沖，三態(tài)門2 讀鎖存器

23、端口，與門3、反相器4 及模擬轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)構(gòu)成輸出控制電 路場(chǎng)效應(yīng)管T1、T2組成輸出驅(qū)動(dòng)電 路提高負(fù)載能力，驅(qū)動(dòng)8TTL工作原理：通過(guò)指令譯碼，CPU發(fā)出不同控制信號(hào)CB=1，作AB/DB數(shù)據(jù)地址分時(shí)復(fù)用輸入AB/DB=1 ，T1(+),T2(-), 輸出1輸入AB/DB=0 ，T1(-),T2(+), 輸出0CB=0，作I/O口線,T1(-),需外接上拉電阻。VCCP0.X鎖存器讀鎖存器地址/數(shù)據(jù)控制CBD讀引腳寫鎖存器內(nèi)部總線QQMUXT2P0.XT1CL&VCC返回本節(jié)1.2.4 MCS-51并行輸入輸出（I/O）端口二、I/O操作寫操作（作為輸出口使用）指令：MOV P0, A ；P0(

24、A)實(shí)現(xiàn)：D=1，T2(-)，P0.X =1 D=0，T2(+)，P0.X =0 讀操作 （作為輸入口使用）讀鎖存器P為目的操作數(shù)的指令，如：ANL P0, #0FH；指令執(zhí)行過(guò)程：讀 修改 寫；避免鎖存器與引腳數(shù)據(jù)不同時(shí)（如負(fù)載為三極管）,出現(xiàn)錯(cuò)誤操作。讀引腳：先寫1，再讀 P為源操作數(shù)的指令，如：MOV P0, #0FFH；先寫1MOV A, P0；再讀避免鎖存器D=0時(shí)，引腳信號(hào)嵌位在0P0.X鎖存器DCLQQT2(+)10VCCP0.X鎖存器讀鎖存器地址/數(shù)據(jù)控制CBD讀引腳寫鎖存器內(nèi)部總線QQMUXT2P0.XT1CL&VCCVCC1.2.4 MCS-51并行輸入輸出（I/O）端口三

25、、各I/O口結(jié)構(gòu)及作用I/O口，準(zhǔn)雙向口,P0需外接上拉電阻外部總線擴(kuò)展P0：DB, AB（低8位）P2：AB（高8位）P3：CB VCCP1.X鎖存器讀鎖存器D讀引腳寫鎖存器內(nèi)部總線QQTP1.X內(nèi)部上拉電阻CLP1口VCCP2.X鎖存器讀鎖存器地址控制D讀引腳 寫鎖存器內(nèi)部總線QQMUXT內(nèi)部上拉電阻CLP2.XP2口VCCP3.X鎖存器讀鎖存器第二輸出功能D讀引腳 寫鎖存器內(nèi)部總線QQT內(nèi)部上拉電阻第二輸入功能CLP3.XP3口1.2.4 MCS-51并行輸入輸出（I/O）端口四、負(fù)載能力P0 驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTLP1、P2、P2 驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL返回本節(jié)1.2.5 MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘電路與

26、時(shí)序一、單片機(jī)的時(shí)鐘電路二、時(shí)序單位三、MCS-51典型指令時(shí)序返回本章首頁(yè)1.2.5 MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘電路與時(shí)序一、單片機(jī)的時(shí)鐘電路通常有兩種形式：內(nèi)部振蕩方式：由高增益片內(nèi)反相放大器與作為反饋元件的片外晶體振蕩器連接，構(gòu)成內(nèi)部自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖；晶振選擇范圍：1.212MHz。XTAL2XTAL1MCS-51C2C1CYS內(nèi)部時(shí)鐘方式 外部時(shí)鐘方式XTAL2XTAL18051+5VVSSTTL外部時(shí)鐘源XTAL2XTAL180C51VSS外部時(shí)鐘源外部振蕩方式：外部振蕩方式就是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)；適用多機(jī)同步工作系統(tǒng)；注意MOS與CMOS單片機(jī)芯片的不同接法。

27、1.2.5 MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘電路與時(shí)序二、時(shí)序單位 CPU從取指令到指令執(zhí)行，是在時(shí)序系統(tǒng)控制下順序進(jìn)行的。振蕩周期（拍節(jié)P=1/fOSC）：為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)的振蕩源的周期。CPU時(shí)鐘周期（狀態(tài)S= 2/fOSC ）：是振蕩源信號(hào)經(jīng)二分頻后形成的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。機(jī)器周期（T=12/fOSC ）：完成一個(gè)基本操作所需的時(shí)間稱為機(jī)器周期。如： fOSC =12MHz，T=1us指令周期：CPU執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間。有1/2/3/4周期指令。P1P2S1P2振蕩周期時(shí)鐘周期機(jī)器周期機(jī)器周期指令周期fOSCS2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1

28、P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P21.2.5 MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘電路與時(shí)序三、MCS-51典型指令時(shí)序MCS-51指令按字節(jié)長(zhǎng)度分：?jiǎn)巫止?jié)指令雙字節(jié)指令三字節(jié)指令MCS-51指令按執(zhí)行指令的機(jī)器周期分：?jiǎn)沃芷谥噶铍p周期指令三周期指令四周期指令MCS-51典型指令時(shí)序分析返回本節(jié)1.2.5 MCS-51單片機(jī)時(shí)鐘電路與時(shí)序P2S1讀操作碼讀下一個(gè)操作碼（丟棄）（a） 單字節(jié)，單周期指令 例：MOV A, R1 E9HP1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1讀第二字節(jié)P2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1（b） 雙字節(jié)，單周期指令 例：ADD A, #10H 2510H讀下一個(gè)操作碼（丟棄）（c）單字節(jié)，雙周期指令 例：INC DPTR A3HP2S1讀操作碼P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1ALEP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P2S6P2S1S2