測(cè)試過(guò)程控制§1189C51單片機(jī)概述課件

機(jī)械系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)控第一章單片機(jī)I/O接口擴(kuò)展第二章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)第三章傳感器與接口電路第四章步進(jìn)電機(jī)的控制第五章驅(qū)動(dòng)元件機(jī)械系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)控第一章單片機(jī)I/O接口擴(kuò)展第一章單片機(jī)的I/O接口擴(kuò)展技術(shù)§1.1MCS-51單片機(jī)概述§1.2I/O擴(kuò)展§1.3人機(jī)通道配置與接口技術(shù)§1.4前向通道配置與接口技術(shù)§1.5后向通道配置與接口技術(shù)§1.6應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)第一章單片機(jī)的I/O接口擴(kuò)展技術(shù)§1.1MCS-51 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) MCS-51單片機(jī)引腳及其功能 89C51存儲(chǔ)器配置 CPU時(shí)鐘 復(fù)位及復(fù)位電路 89C51單片機(jī)的低功耗工作方式返回§1.1MCS-51單片機(jī)概述 輸出/輸入端口結(jié)構(gòu) MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) MCS-51單片機(jī)引腳及其功能 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)§2.1.1MCS-51單片機(jī)的基本組成§2.1.2MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)返回 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)§2.1.1MCS-51單片機(jī)MCS-51單片機(jī)的基本組成一、組成二、MCS-51系列單片機(jī)的性能返回MCS-51單片機(jī)的基本組成一、組成二、MCS-51系列單片一、組成89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示返回一、組成89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示返回89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖89C51CPU振蕩器和時(shí)序OSC64KB總線(xiàn)擴(kuò)展控制器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器256BRAM/SFR2×16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可編程I/O程序存儲(chǔ)器4KBFLASHROM可編程全雙工串行口外中斷內(nèi)中斷控制并行口串行通信外部時(shí)鐘源外部事件計(jì)數(shù)返回89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖89C51振蕩器和時(shí)序64KB總線(xiàn)一、組成一個(gè)8位的微處理器CPU。返回一、組成一個(gè)8位的微處理器CPU。返回一、組成用以存放可以讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM128B/256B）:返回一、組成用以存放可以讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中一、組成用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。但有一些單片機(jī)內(nèi)部不帶ROM/EPROM，如8031、8032、80C31等。片內(nèi)程序存儲(chǔ)器FlashROM（4KB）:返回一、組成用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。但一、組成 每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出。四個(gè)8位并行I/O（輸入/輸出）接口 P0~P3:返回一、組成 每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出。四個(gè)8位并行I一、組成每個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。兩個(gè)或三個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器:

返回一、組成每個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方一、組成可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或其它微機(jī)之間串行通信。一個(gè)全雙工UART的串行I/O口:返回一、組成可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或其它微機(jī)之間串一、組成但需外接晶振和電容。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路:返回一、組成但需外接晶振和電容。片內(nèi)振蕩器和一、組成五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。返回一、組成五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。返回二、MCS-51系列單片機(jī)的性能如表2-1所示。表中型號(hào)帶“C”表示所用的是CMOS工藝，具有功耗低的優(yōu)點(diǎn)。返回二、MCS-51系列單片機(jī)的性能如表2-1所示。表中型號(hào)帶“MCS-51系列單片機(jī)的性能表返回MCS-51系列單片機(jī)的性能表返回MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)圖二、結(jié)構(gòu)組成返回MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)圖二、結(jié)構(gòu)組成返回一、結(jié)構(gòu)圖由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM及RAM）和I/O接口組成。MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。返回一、結(jié)構(gòu)圖由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM及RAMP0驅(qū)動(dòng)器P2驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器P2鎖存器RAM地址寄存器128BRAM4KBFlashROMB寄存器暫存器1暫存器2ACCSP程序地址寄存器緩沖器PC增1PCDPTR中斷、串行口和定時(shí)器PSWP1鎖存器P1驅(qū)動(dòng)器P3鎖存器P3驅(qū)動(dòng)器定時(shí)控制指令寄存器指令譯碼器OSCALUP0.0-P0.7P2.0-P2.7P3.0-P3.7P1.0-P1.7XTAL1XTAL2PSENALEEARET89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖返回P0驅(qū)動(dòng)器P2驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器P2鎖存器RAM地址寄存器12二、結(jié)構(gòu)組成（一）、中央處理單元（CPU）（二）、存儲(chǔ)器（三）、I/O接口返回二、結(jié)構(gòu)組成（一）、中央處理單元（CPU）（二）、存儲(chǔ)器（三（一）、中央處理單元（CPU）1．運(yùn)算器返回2．控制器（一）、中央處理單元（CPU）1．運(yùn)算器返回2．控制器1．運(yùn)算器（1）8位的ALU：返回（2）8位累加器ACC（A）：（3）8位程序狀態(tài)寄存器PSW：（4）8位寄存器B：（5）布爾處理器：（6）2個(gè)8位暫存器：1．運(yùn)算器（1）8位的ALU：返回（2）8位累加器ACC（A1．運(yùn)算器可對(duì)4位、8位、16位數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。返回（1）8位的ALU：1．運(yùn)算器可對(duì)4位、8位、16位數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。返回（1）8位1．運(yùn)算器（2）8位累加器ACC（A）：它經(jīng)常作為一個(gè)運(yùn)算數(shù)經(jīng)暫存器2進(jìn)入ALU的輸入端，與另一個(gè)來(lái)自暫存器1的運(yùn)算數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果又送回ACC。返回1．運(yùn)算器（2）8位累加器ACC（A）：它經(jīng)常作為一個(gè)運(yùn)算數(shù)1．運(yùn)算器指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息供程序查詢(xún)和判別用。（3）8位程序狀態(tài)寄存器PSW：返回1．運(yùn)算器指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息供程序查詢(xún)和判別用。（3）1．運(yùn)算器（4）8位寄存器B：

在乘除運(yùn)算時(shí)，用來(lái)存放一個(gè)操作數(shù)也用來(lái)存放運(yùn)算后的一部分結(jié)果；如不能做乘除運(yùn)算時(shí)，作為通用寄存器。返回1．運(yùn)算器（4）8位寄存器B：返回1．運(yùn)算器（5）布爾處理器：專(zhuān)門(mén)用于處理位操作的，以PSW中的C為其累加器。返回1．運(yùn)算器（5）布爾處理器：返回1．運(yùn)算器（6）2個(gè)8位暫存器：ALU的兩個(gè)入口處。返回1．運(yùn)算器（6）2個(gè)8位暫存器：返回2．控制器（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）（2）指令寄存器IR及指令譯碼器ID（3）振蕩器和定時(shí)電路返回2．控制器（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）（2）指令寄存器IR（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）由兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器PCH、PCL組成。PC是程序的字節(jié)地址計(jì)數(shù)器，PC內(nèi)容為將要執(zhí)行的指令地址。改變PC內(nèi)容，改變執(zhí)行的流向。PC可對(duì)64KB的ROM直接尋址，也可對(duì)89C51片內(nèi)RAM尋址。返回（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）由兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器PCH、PCL（2）指令寄存器IR及指令譯碼器ID由PC中的內(nèi)容指定ROM地址，取出來(lái)的指令經(jīng)IR送至ID，由ID對(duì)指令譯碼產(chǎn)生一定序列的控制信號(hào)，以執(zhí)行指令所規(guī)定的操作。返回（2）指令寄存器IR及指令譯碼器ID由PC中的內(nèi)容指定ROM（3）振蕩器和定時(shí)電路89C51單片機(jī)片內(nèi)有振蕩電路，只需外接石英晶體和頻率微調(diào)電容（2個(gè)30pF左右），其頻率范圍為1.2MHz~12MHz。該信號(hào)作為89C51工作的基本節(jié)拍即時(shí)間的最小單位。返回（3）振蕩器和定時(shí)電路89C51單片機(jī)片內(nèi)有振蕩電路，只需外（二）、存儲(chǔ)器1、程序存儲(chǔ)器（ROM）2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）返回（二）、存儲(chǔ)器1、程序存儲(chǔ)器（ROM）2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM1、程序存儲(chǔ)器（ROM）地址從0000H開(kāi)始。用于存放程序和表格常數(shù)。返回1、程序存儲(chǔ)器（ROM）地址從0000H開(kāi)始。返回2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）地址為00H～7FH。用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存以及數(shù)據(jù)緩沖等。這128B的RAM中有32個(gè)字節(jié)單元可指定為工作寄存器。片內(nèi)還有21個(gè)特殊功能寄存器（SFR），它們同128字節(jié)RAM統(tǒng)一編址，地址為80H～FFH。后面詳細(xì)介紹。返回2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）地址為00H～7FH。返回（三）、I/O接口89C51有四個(gè)8位并行I/O接口P0～P3。它們都是準(zhǔn)雙向端口，每個(gè)端口各有8條I/O線(xiàn)。P0-P3口四個(gè)鎖存器同RAM統(tǒng)一編址，可作為SFR來(lái)尋址。返回（三）、I/O接口89C51有四個(gè)8位并行I/O接口P0～P MCS-51單片機(jī)引腳及其功能 MCS-51單片機(jī)引腳MCS-51單片機(jī)引腳功能返回 MCS-51單片機(jī)引腳及其功能返回 89C51單片機(jī)引腳89C51單片機(jī)引腳如圖2-3所示。返回 89C51單片機(jī)引腳89C51單片機(jī)引腳如圖2-3所示。89C51單片機(jī)引腳圖返回89C51單片機(jī)引腳圖返回89C51單片機(jī)引腳功能一、電源引腳：Vcc和Vss二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2三、控制信號(hào)引腳RST、ALE、PSEN和EA四、I/O端口P0、P1、P2和P3返回89C51單片機(jī)引腳功能一、電源引腳：Vcc和Vss返回一、電源引腳：Vcc和Vss1．Vcc(40腳)：電源端，為+5V。2．Vss(20腳)：接地端。返回圖2-3一、電源引腳：Vcc和Vss返回圖2-3二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；在89C51片內(nèi)它是振蕩電路反向放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。若需采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，該引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。89C51/8031正常工作時(shí)，該引腳應(yīng)有脈沖信號(hào)輸出。返回二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）XTAL1（19腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片內(nèi)它是振蕩電路反向放大器的輸入端，在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳接地。二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2返回XTAL1（19腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片內(nèi)它三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EARST/VPD（9腳）：RST：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSENRST/VPD（9腳）：VPD：RST引腳的第二功能，備用電源輸入端。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將+5V電源自動(dòng)接入該引腳，為RAM提供備用電源，以保證RAM中的信息不丟失，使得復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EARST/VPD（9腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RSALE/PROG（30腳）：ALE：地址鎖存允許信號(hào)端。正常工作時(shí)，該引腳以振蕩頻率的1/6固定輸出正脈沖。CPU訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，該引腳輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。它的負(fù)載能力為8個(gè)LS型TTL負(fù)載。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAALE/PROG（30腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

ALE/PROG（30腳）：PROG：是對(duì)片內(nèi)帶有4KBEPROM的8751編程寫(xiě)入時(shí)的編程脈沖輸入端。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAALE/PROG（30腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

PSEN（29腳）：程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)輸出端。在訪(fǎng)問(wèn)片外ROM時(shí)，定時(shí)輸出負(fù)脈沖作為讀片外ROM的選通信號(hào)，接片外ROM的OE端。它的負(fù)載能力為8個(gè)LS型TTL負(fù)載。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAPSEN（29腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、EA/Vpp（31腳）：EA：外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端。當(dāng)該引腳接高電平時(shí)，CPU訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)EPROM/ROM并執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器中的指令，但當(dāng)PC值超過(guò)0FFFH（片內(nèi)ROM為4KB）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外ROM中的程序。當(dāng)該引腳接低電平時(shí)，CPU只訪(fǎng)問(wèn)片外EPROM/ROM并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的程序。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAEA/Vpp（31腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RSEA/Vpp（31腳）：Vpp：對(duì)8751片內(nèi)EPROM固化編程時(shí)，編程電壓輸入端（12-21V）。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAEA/Vpp（31腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RS四、I/O端口P0、P1、P2和P31、準(zhǔn)雙向2、P0口3、P1口4、P2口5、P3口返回四、I/O端口P0、P1、P2和P31、準(zhǔn)雙向返回1、準(zhǔn)雙向當(dāng)I/O口作為輸入時(shí)，應(yīng)先向此口鎖存器寫(xiě)入全1，此時(shí)該口引腳浮空，可作高阻抗輸入。返回1、準(zhǔn)雙向當(dāng)I/O口作為輸入時(shí)，應(yīng)先向此口鎖存器寫(xiě)入全1，2、P0口：漏極開(kāi)路的8位準(zhǔn)雙向I/O口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。P0口可作為一個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出口；在CPU訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，P0口為分時(shí)復(fù)用的低8位地址總線(xiàn)和8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)。返回2、P0口：漏極開(kāi)路的8位準(zhǔn)雙向I/O口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS3、P1口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。返回3、P1口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4、P2口：P2口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。在CPU訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高8位地址。返回4、P2口：P2口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每5、P3口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3口除作為一般I/O口外，每個(gè)引腳都有第二功能。返回5、P3口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng) 89C51存儲(chǔ)器配置 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi) 程序存儲(chǔ)器地址空間 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間返回 89C51存儲(chǔ)器配置 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi)返回 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi)一、物理結(jié)構(gòu)二、用戶(hù)角度返回 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi)一、物理結(jié)構(gòu)返回一、物理結(jié)構(gòu)89C51存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM片內(nèi)程序存儲(chǔ)器片外程序存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器返回一、物理結(jié)構(gòu)89C51存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM二、用戶(hù)角度圖2-489C51存儲(chǔ)器配置二、用戶(hù)角度圖2-489C51存儲(chǔ)器配置二、用戶(hù)角度1、片內(nèi)、外統(tǒng)一編址的64K程序存儲(chǔ)器地址空間。CPU訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)、片外ROM指令用MOVC。返回二、用戶(hù)角度1、片內(nèi)、外統(tǒng)一編址的64K程序存儲(chǔ)器地址空間。二、用戶(hù)角度2、64K的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片外RAM指令用MOVX。返回二、用戶(hù)角度2、64K的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片外RA二、用戶(hù)角度3、256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)RAM指令用MOV。上述三個(gè)存儲(chǔ)空間地址是重疊的，89C51的指令系統(tǒng)采用不同的數(shù)據(jù)傳送指令符號(hào)。返回二、用戶(hù)角度3、256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址空間一、用途：二、編址：三、尋址方式：返回程序存儲(chǔ)器地址空間一、用途：返回一、用途：用于存放編好的程序和表格常數(shù)。返回一、用途：用于存放編好的程序和表格常數(shù)。返回二、編址：容量為4KB。地址為0000H～0FFFH。片外最多可擴(kuò)至64KBROM/EPROM，地址為1000H～FFFFH。片內(nèi)外統(tǒng)一編址。返回二、編址：容量為4KB。地址為0000H～0FFFH。返回三、尋址方式：1、當(dāng)EA=“1”時(shí)：在0000～0FFFH范圍內(nèi)執(zhí)行片內(nèi)ROM中的程序，當(dāng)指令地址超過(guò)0FFFH后就自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外ROM中取指令。2、當(dāng)EA=”0”時(shí)：片內(nèi)ROM不起作用，CPU只能從片ROM/EPROM中取指令。可以從0000H開(kāi)始尋址。3、片內(nèi)ROM和片外ROM取指的速度相同。三、尋址方式：1、當(dāng)EA=“1”時(shí)：三、尋址方式：4、程序存儲(chǔ)器的保留存儲(chǔ)單元。（1）0000H～0002H三個(gè)單元：用作上電復(fù)位后引導(dǎo)程序的存放單元。因?yàn)閺?fù)位后PC的內(nèi)容為0000H，CPU總是從0000H開(kāi)始執(zhí)行程序。將轉(zhuǎn)移指令存放到這三個(gè)單元，程序就被引導(dǎo)到指定的程序存儲(chǔ)器空間去執(zhí)行。三、尋址方式：4、程序存儲(chǔ)器的保留存儲(chǔ)單元。三、尋址方式：（2）0003H～002AH單元：均分為五段，用作五個(gè)中斷服務(wù)程序的入口。中斷矢量地址表。返回三、尋址方式：（2）0003H～002AH單元：返回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間一、用途：二、片外RAM：三、片內(nèi)RAM：

返回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間一、用途：返回一、用途：用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。一、用途：用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。二、片外RAM：地址：0000H~FFFFH尋址：用MOVX指令二、片外RAM：地址：0000H~FFFFH三、片內(nèi)RAM：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可尋址256個(gè)單元，它們又分為兩部分：低128字節(jié)(00H～7FH)是真正的RAM區(qū)；高128字節(jié)(80H～FFH)為特殊功能寄存器(SFR)區(qū)。如圖27所示。高128字節(jié)和低128字節(jié)RAM中的配置及含義如圖2－8和圖2－9所示。三、片內(nèi)RAM：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可尋址256個(gè)單元，它們圖2－8低128字節(jié)RAM區(qū)圖2－9高128字節(jié)RAM區(qū)(SFR區(qū)，特殊功能寄存器區(qū))圖2－8低128字節(jié)RAM區(qū)圖2－9高128字節(jié)RA1)低128字節(jié)RAM89C51的32個(gè)工作寄存器與RAM安排在同一個(gè)隊(duì)列空間里，統(tǒng)一編址并使用同樣的尋址方式(直接尋址和間接尋址)。00H～1FH地址安排為4組工作寄存器區(qū)，每組有8個(gè)工作寄存器(R0～R7)，共占32個(gè)單元，見(jiàn)表2-4。通過(guò)對(duì)程序狀態(tài)字PSW中RS1、RS0的設(shè)置，每組寄存器均可選作CPU的當(dāng)前工作寄存器組。若程序中并不需要4組，那么其余可用作一般RAM單元。CPU復(fù)位后，選中第0組寄存器為當(dāng)前的工作寄存器。工作寄存器區(qū)后的16字節(jié)單元(20H～2FH)，可用位尋址方式訪(fǎng)問(wèn)其各位。在89系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，還包括許多位操作指令，這些位操作指令可直接對(duì)這128位尋址。這128位的位地址為00H～7FH，其位地址分布見(jiàn)圖2－8。1)低128字節(jié)RAM89C51的32個(gè)工作寄存器與RAM2)高128字節(jié)RAM——特殊功能寄存器(SFR)89C51片內(nèi)高128字節(jié)RAM中，有21個(gè)特殊功能寄存器(SFR)，它們離散地分布在80H～FFH的RAM空間中。訪(fǎng)問(wèn)特殊功能寄存器只允許使用直接尋址方式。這些特殊功能寄存器見(jiàn)圖2－9。各SFR的名稱(chēng)及含義如表2－5所列。2)高128字節(jié)RAM——特殊功能寄存器(SFR)89C5(1)累加器ACC(E0H)累加器ACC是89C51最常用、最忙碌的8位特殊功能寄存器，許多指令的操作數(shù)取自于A(yíng)CC，許多運(yùn)算中間結(jié)果也存放于A(yíng)CC。在指令系統(tǒng)中用A作為累加器ACC的助記符。(1)累加器ACC(E0H)累加器ACC是89C51最常用(2)寄存器B(F0H)在乘、除指令中，用到了8位寄存器B。乘法指令的兩個(gè)操作數(shù)分別取自A和B，乘積存于B和A兩個(gè)8位寄存器中。除法指令中，A中存放被除數(shù)，B中放除數(shù)，商存放于A(yíng)，B中存放余數(shù)。在其他指令中，B可作為一般通用寄存器或一個(gè)RAM單元使用。(2)寄存器B(F0H)在乘、除指令中，用到了8位寄存器B(3)程序狀態(tài)寄存器PSW(D0H)PSW是一個(gè)8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判別之用。各位的含義及其格式如表2－6所列。PSW除有確定的字節(jié)地址(D0H)外，每一位均有位地址，見(jiàn)表2－6。(3)程序狀態(tài)寄存器PSW(D0H)PSW是一個(gè)8位特殊功CY(PSW.7)：進(jìn)位標(biāo)志位。在執(zhí)行加法(或減法)運(yùn)算指令時(shí)，如果運(yùn)算結(jié)果最高位(位7)向前有進(jìn)位(或借位)，則CY位由硬件自動(dòng)置1；如果運(yùn)算結(jié)果最高位無(wú)進(jìn)位(或借位)，則CY清0。CY也是89C51在進(jìn)行位操作(布爾操作)時(shí)的位累加器，在指令中用C代替CY。AC(PSW.6)：半進(jìn)位標(biāo)志位，也稱(chēng)輔助進(jìn)位標(biāo)志。當(dāng)執(zhí)行加法(或減法)操作時(shí)，如果運(yùn)算結(jié)果(和或差)的低半字節(jié)(位3)向高半字節(jié)有半進(jìn)位(或借位)，則AC位將被硬件自動(dòng)置1；否則AC被自動(dòng)清0。F0(PSW.5)：用戶(hù)標(biāo)志位。用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要對(duì)F0位賦予一定的含義，由用戶(hù)置位或復(fù)位，以作為軟件標(biāo)志。CY(PSW.7)：進(jìn)位標(biāo)志位。在執(zhí)行加法(或減法)運(yùn)算指RS0和RS1(PSW.3和PSW.4)：工作寄存器組選擇控制位。這兩位的值可決定選擇哪一組工作寄存器為當(dāng)前工作寄存器組。通過(guò)用戶(hù)用軟件改變RS1和RS0值的組合，以切換當(dāng)前選用的工作寄存器組。其組合關(guān)系如表2－7所列。89C51上電復(fù)位后，RS1=RS0=0，CPU自動(dòng)選擇第0組為當(dāng)前工作寄存器組。根據(jù)需要，可利用傳送指令對(duì)PSW整字節(jié)操作或用位操作指令改變RS1和RS0的狀態(tài)，以切換當(dāng)前工作寄存器組。這樣的設(shè)置為程序中保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)提供了方便。RS0和RS1(PSW.3和PSW.4)：工作寄存器組選擇OV(PSW.2)：溢出標(biāo)志位。當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，如有溢出，即當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出－128～＋127的范圍時(shí)，OV位由硬件自動(dòng)置1；無(wú)溢出時(shí)，OV=0。PSW.1：為保留位。89C51未用，89C52為F1用戶(hù)標(biāo)志位。P(PSW.0)：奇偶校驗(yàn)標(biāo)志位。每條指令執(zhí)行完后，該位始終跟蹤指示累加器A中1的個(gè)數(shù)。如結(jié)果A中有奇數(shù)個(gè)1，則置P=1；否則P=0。常用于校驗(yàn)串行通信中的數(shù)據(jù)傳送是否出錯(cuò)。OV(PSW.2)：溢出標(biāo)志位。當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，如有溢(4)棧指針SP(81H)堆棧指針SP為8位特殊功能寄存器，SP的內(nèi)容可指向89C51片內(nèi)00H～7FHRAM的任何單元。系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為07H，即指向07H的RAM單元。(4)棧指針SP(81H)堆棧指針SP為8位特殊功能寄存89C51在片內(nèi)RAM中專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟出來(lái)一個(gè)區(qū)域，數(shù)據(jù)的存取是以“后進(jìn)先出”的結(jié)構(gòu)方式處理的，好像沖鋒槍壓入子彈。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式對(duì)于處理中斷，調(diào)用子程序都非常方便。堆棧的操作有兩種：一種叫數(shù)據(jù)壓入(PUSH)，另一種叫數(shù)據(jù)彈出(POP)。89C51的堆棧指針SP是一個(gè)雙向計(jì)數(shù)器。進(jìn)棧時(shí)，SP內(nèi)容自動(dòng)增值，出棧時(shí)自動(dòng)減值。存取信息必須按“后進(jìn)先出”或“先進(jìn)后出”的規(guī)則進(jìn)行。89C51在片內(nèi)RAM中專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟出來(lái)一個(gè)區(qū)域，數(shù)據(jù)的存取是以在圖2－10中，假若有8個(gè)RAM單元，每個(gè)單元都在其右面編有地址，棧頂由堆棧指針SP自動(dòng)管理。每次進(jìn)行壓入或彈出操作以后，堆棧指針便自動(dòng)調(diào)整以保持指示堆棧頂部的位置。這些操作可用圖2－10說(shuō)明。圖2－10堆棧的壓入與彈出在圖2－10中，假若有8個(gè)RAM單元，每個(gè)單元都在其右面編有(5)數(shù)據(jù)指針DPTR(83H，82H)DPTR是一個(gè)16位的特殊功能寄存器，其高位字節(jié)寄存器用DPH表示(地址83H)，低位字節(jié)寄存器用DPL表示(地址82H)。DPTR既可以作為一個(gè)16位寄存器來(lái)處理，也可以作為兩個(gè)獨(dú)立的8位寄存器DPH和DPL使用。DPTR主要用于存放16位地址，以便對(duì)64KB片外RAM作間接尋址。(5)數(shù)據(jù)指針DPTR(83H，82H)DPTR是一個(gè)16(6)Ｉ/Ｏ端口P0～P3

(80H，90H，A0H，B0H)P0～P3為4個(gè)8位特殊功能寄存器，分別是4個(gè)并行Ｉ/Ｏ端口的鎖存器。它們都有字節(jié)地址，每一個(gè)口鎖存器還有位地址，每一條Ｉ/Ｏ線(xiàn)均可獨(dú)立用作輸入或輸出。用作輸出時(shí)，可以鎖存數(shù)據(jù)；用作輸入時(shí)，數(shù)據(jù)可以緩沖。圖2-11所示為各個(gè)SFR所在的字節(jié)地址位置。空格部分為未來(lái)設(shè)計(jì)新型芯片可定義的SFR位置。(6)Ｉ/Ｏ端口P0～P3

(80H，90H，A0H，B0圖2-11特殊功能寄存器SFR的位置圖2-11特殊功能寄存器SFR的位置 片內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生89C51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。電容器Ｃ１和Ｃ２通常取30pF左右，可穩(wěn)定頻率并對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。振蕩脈沖頻率范圍為fOSC=0～24MHz。晶體振蕩器的頻率為fOSC，振蕩信號(hào)從XTAL2端輸入到片內(nèi)的時(shí)鐘發(fā)生器上，如圖2-12所示。返回 片內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生89C51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器圖2-1289C51的片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘發(fā)生器圖2-1289C51的片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘發(fā)生器 復(fù)位操作返回2.5.1復(fù)位操作的主要功能主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表2－8所列。表2－8中的符號(hào)意義如下： 復(fù)位操作返回2.5.1復(fù)位操作的主要功能A=00H：表明累加器已被清0。PSW=00H：表明選寄存器0組為工作寄存器組。SP=07H：表明堆棧指針指向片內(nèi)RAM07H字節(jié)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)入08H單元中。P0～P3=FFH：表明已向各端口線(xiàn)寫(xiě)入1，此時(shí)，各端口既可用于輸入，又可用于輸出。IP=×××00000B：表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí)。IE=0××00000B：表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷。TMOD=00H：表明T0，T1均為工作方式0，且運(yùn)行于定時(shí)器狀態(tài)。TCON=00H：表明T0，T1均被關(guān)斷。SCON=00H：表明串行口處于工作方式0，允許發(fā)送，不允許接收。PCON=00H：表明SMOD=0，波特率不加倍。A=00H：表明累加器已被清0。表2－8各特殊功能寄存器的復(fù)位值返回表2－8各特殊功能寄存器的復(fù)位值返回 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生一、復(fù)位信號(hào)：RST引腳為復(fù)位信號(hào)輸入端。當(dāng)RST引腳為高電平，且有效時(shí)間持續(xù)24個(gè)振蕩周期以上，才能復(fù)位。二、產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路邏輯圖：如圖2-15所示。返回 復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生一、復(fù)位信號(hào)：返回返回

復(fù)位電路施密特觸發(fā)器片內(nèi)RAMRST/VPDVCCVSSD1D2圖2－15復(fù)位電路邏輯圖返回復(fù)位電路施密特觸發(fā)器片內(nèi)RAMRST/VPDVCCVS復(fù)位電路一、上電自動(dòng)復(fù)位：是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電實(shí)現(xiàn)。如圖2-16(a)所示。二、按鍵手動(dòng)復(fù)位：按鍵電平復(fù)位方式：如圖2-16(b)所示。返回復(fù)位電路一、上電自動(dòng)復(fù)位：返回圖2-16(a)上電復(fù)位電路只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)復(fù)位。返回VCCCRVCCRST/VPDVSS1KΩ22μF89C51圖2-16(a)上電復(fù)位電路只要Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)圖2-12(b)按鍵電平復(fù)位電路通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與VCC電源接通而實(shí)現(xiàn)。VCCCR2VCCRST/VPDVSS1KΩ22μF89C51R1200ΩRESET返回圖2-12(b)按鍵電平復(fù)位電路通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與V89C51單片機(jī)的低功耗工作方式89C51提供兩種節(jié)電工作方式，即空閑（等待、待機(jī)）方式和掉電（停機(jī)）工作方式圖2－17所示為實(shí)現(xiàn)這兩種方式的內(nèi)部電路。由圖可見(jiàn)，若IDL(idle)=0，則89C51將進(jìn)入空閑運(yùn)作方式。在這種方式下，振蕩器仍繼續(xù)運(yùn)行，但I(xiàn)DL封鎖了去CPU的“與”門(mén)，故CPU此時(shí)得不到時(shí)鐘信號(hào)。而中斷、串行口和定時(shí)器等環(huán)節(jié)卻仍在時(shí)鐘控制下正常運(yùn)行。掉電方式下（PD=0），振蕩器凍結(jié)。圖2－17中，PD和IDL均為PCON中PD和IDL觸發(fā)器的輸出端。89C51單片機(jī)的低功耗工作方式89C51提供兩種節(jié)電工作方圖2－17空閑和掉電方式控制電路圖2－17空閑和掉電方式控制電路方式的設(shè)定空閑方式和掉電方式是通過(guò)對(duì)SFR中的PCON（地址87H)相應(yīng)位置1而啟動(dòng)的。圖2－18所示為89C51電源控制寄存器PCON各位的分布情況。HMOS器件的PCON只包括一個(gè)SMOD位，其他4位是CHMOS器件獨(dú)有的。3個(gè)保留位用戶(hù)不得使用。圖2－18電源控制寄存器PCON方式的設(shè)定空閑方式和掉電方式是通過(guò)對(duì)SFR中的PCON（地址圖2－18中各符號(hào)的名稱(chēng)和功能如下：SMOD：波特率倍頻位。若此位為1，則串行口方式1、方式2和方式3的波特率加倍。GF1和GF0：通用標(biāo)志位。PD：掉電方式位。此位寫(xiě)1即啟動(dòng)掉電方式。由圖217可見(jiàn)，此時(shí)時(shí)鐘凍結(jié)。IDL：空閑方式位。此位寫(xiě)1即啟動(dòng)空閑方式。這時(shí)CPU因無(wú)時(shí)鐘控制而停止運(yùn)作。如果同時(shí)向PD和IDL兩位寫(xiě)1，則PD優(yōu)先。89C51中PCON的復(fù)位值為0×××0000B。圖2－18中各符號(hào)的名稱(chēng)和功能如下：SMOD：波特率倍頻位空閑（等待、待機(jī)）工作方式CPU執(zhí)行完置IDL=1(PCON.1）的指令后，系統(tǒng)進(jìn)入空閑工作方式。進(jìn)入空閑方式后，有兩種方法可以使系統(tǒng)退出空閑方式：一是任何的中斷請(qǐng)求被響應(yīng)都可以由硬件將PCON.0（IDL）清0而中止空閑工作方式。另一種退出空閑方式的方法是硬件復(fù)位，空閑（等待、待機(jī)）工作方式CPU執(zhí)行完置IDL=1(PCON掉電（停機(jī)）工作方式當(dāng)CPU執(zhí)行一條置PCON.1位（PD）為1的指令后，系統(tǒng)進(jìn)入掉電工作方式。退出掉電方式的唯一方法是由硬件復(fù)位，復(fù)位后將所有特殊功能寄存器的內(nèi)容初始化，但不改變片內(nèi)RAM區(qū)的數(shù)據(jù)。在掉電工作方式下，VCC可以降到2V，但在進(jìn)入掉電方式之前，VCC不能降低。而在準(zhǔn)備退出掉電方式之前，VCC必須恢復(fù)正常的工作電壓值，并維持一段時(shí)間（約10ms），使振蕩器重新啟動(dòng)并穩(wěn)定后方可退出掉電方式。掉電（停機(jī)）工作方式當(dāng)CPU執(zhí)行一條置PCON.1位（PD） 輸出/輸入端口I/O端口概述P0口P1口P2口P3口端口的負(fù)載能力和接口要求返回 輸出/輸入端口I/O端口概述返回 I/O端口概述返回1．89C51單片機(jī)有四個(gè)8位并行I/O端口：P0、P1、P2和P3。2．每個(gè)端口都是8位準(zhǔn)雙向口，共占32根引腳。3．每一條I/O線(xiàn)都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。4．每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器（即特殊功能寄存器P0~P3），一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器，作輸出是數(shù)據(jù)可以鎖存，作輸入時(shí)數(shù)據(jù)可以緩沖。 I/O端口概述返回1．89C51單片機(jī)有四個(gè)8位并行I/OP0口一、結(jié)構(gòu)二、P0口作為一般I/O口使用三、P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用返回P0口一、結(jié)構(gòu)返回一、結(jié)構(gòu)P0口某位的結(jié)構(gòu)由一個(gè)輸出鎖存器、二個(gè)三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)電路及控制電路組成。如圖2-21所示。當(dāng)C=0時(shí)，開(kāi)關(guān)MUX被控為如圖示位置，P0口為通用I/O口；當(dāng)C=1時(shí)，開(kāi)關(guān)撥向反相器3的輸出端，P0口分時(shí)作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用。返回一、結(jié)構(gòu)P0口某位的結(jié)構(gòu)由一個(gè)輸出鎖存器、二個(gè)三態(tài)輸入緩沖器圖2-21

P0口某位的結(jié)構(gòu)圖當(dāng)C=0時(shí)，開(kāi)關(guān)MUX被控為如圖示位置，P0口為通用I/O口；當(dāng)C=1時(shí)，開(kāi)關(guān)撥向反相器3的輸出端，P0口分時(shí)作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用。返回讀引腳讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)寫(xiě)入DCPQQ地址/數(shù)據(jù)控制CMUXVCCT1T2P0.X4312鎖存器圖2-21P0口某位的結(jié)構(gòu)圖當(dāng)C=0時(shí)，開(kāi)關(guān)MUX被控二、P0口作為一般I/O口使用1、P0口用作輸出口2、P0口作輸入口返回二、P0口作為一般I/O口使用1、P0口用作輸出口返回1、P0口用作輸出口當(dāng)CPU執(zhí)行輸出指令時(shí)，寫(xiě)脈沖加在D鎖存器的CP上，這樣，與內(nèi)部總線(xiàn)相連的D端的數(shù)據(jù)取反后就出現(xiàn)在Q端上，又經(jīng)輸出級(jí)FET（T2）反相，在P0端口上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)正好是內(nèi)部總線(xiàn)的數(shù)據(jù)。這是一般的數(shù)據(jù)輸出情況。返回1、P0口用作輸出口當(dāng)CPU執(zhí)行輸出指令時(shí)，寫(xiě)脈沖加在D鎖存2、P0口作輸入口當(dāng)執(zhí)行一條由端口輸入的指令時(shí)，“讀引腳”脈沖把三態(tài)緩沖器2打開(kāi)，這樣，端口上的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)緩沖器2讀入到內(nèi)部總線(xiàn)。在端口進(jìn)行輸入操作前，應(yīng)先向端口鎖存器寫(xiě)入1，也就是使鎖存器Q=0。因?yàn)榭刂凭€(xiàn)C=0，因此T1和T2全截止，引腳處于懸浮狀態(tài)，可作高阻抗輸入。返回2、P0口作輸入口當(dāng)執(zhí)行一條由端口輸入的指令時(shí)，“讀引腳”脈三、P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用1．P0口用作輸出地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)以P0口引腳輸出低8位地址或數(shù)據(jù)信息，MUX開(kāi)關(guān)把CPU內(nèi)部地址/數(shù)據(jù)線(xiàn)經(jīng)反向器3與驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管FET（T2）柵極接通。上下兩個(gè)FET處于反相，構(gòu)成推拉式的輸出電路（T1導(dǎo)通時(shí)上拉，T2導(dǎo)通時(shí)下拉），提高了負(fù)載能力。當(dāng)P0口被地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)占用時(shí)，就無(wú)法再作I/O口使用了。返回三、P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用1．P0口用作輸出地址/數(shù)據(jù)2．由P0口輸入數(shù)據(jù)：在“讀引腳”信號(hào)有效時(shí)，打開(kāi)輸入緩沖器2，使數(shù)據(jù)進(jìn)入內(nèi)部總線(xiàn)。三、P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用返回2．由P0口輸入數(shù)據(jù)：三、P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用返回P1口一、P1口結(jié)構(gòu)二、P1口用作通用I/O返回P1口一、P1口結(jié)構(gòu)返回 P1口一、P1口結(jié)構(gòu)：其電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-19，輸出驅(qū)動(dòng)部分與P0口不同，內(nèi)部有上拉負(fù)載電阻與電源相連。實(shí)質(zhì)上，電阻是兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管FET并在一起：一個(gè)FET為負(fù)載管，其電阻固定。另一個(gè)FET可工作在導(dǎo)通或截止兩種狀態(tài)，使其總電阻值變化近似為0或阻值很大兩種情況。當(dāng)阻值近似為0時(shí)，可將引腳快速上拉至高電平；當(dāng)阻值很大時(shí)，P1口為高阻輸入狀態(tài)。返回 P1口一、P1口結(jié)構(gòu)：返回圖2-19

P1口某位的結(jié)構(gòu)圖讀引腳讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)寫(xiě)入DCPQQVCCP1.X12鎖存器圖2-19P1口某位的結(jié)構(gòu)圖讀引腳讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)寫(xiě)入 P1口二、P1口用作通用I/OP1口也是一個(gè)準(zhǔn)雙向口。在端口用作輸入時(shí)，也必須先向?qū)?yīng)的鎖存器寫(xiě)入1，使FET截止。當(dāng)P1口輸出高電平時(shí)，能向外提供拉電流負(fù)載，所以不必再接上拉電阻。 P1口二、P1口用作通用I/OP2口一、P2口結(jié)構(gòu)二、P2口用作一般I/O口三、P2口用作高8位地址總線(xiàn)P2口一、P2口結(jié)構(gòu)一、P2口結(jié)構(gòu)如圖2-20所示，P2口某位的結(jié)構(gòu)與P0口類(lèi)似，有MUX開(kāi)關(guān)。驅(qū)動(dòng)部分與P1口類(lèi)似，但比P1口多了一個(gè)轉(zhuǎn)換控制部分。一、P2口結(jié)構(gòu)測(cè)試過(guò)程控制§1189C51單片機(jī)概述課件圖2-20

P2口某位的結(jié)構(gòu)圖返回讀引腳讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)寫(xiě)入DCPQQ地址/數(shù)據(jù)控制CMUXVCCP2.X鎖存器圖2-20P2口某位的結(jié)構(gòu)圖返回讀引腳讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)二、P2口用作一般I/O口1、當(dāng)CPU對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O口進(jìn)行讀/寫(xiě)（執(zhí)行MOV指令或EA=1時(shí)，執(zhí)行MOVC指令）時(shí)，由內(nèi)部硬件自動(dòng)使開(kāi)關(guān)MUX倒向鎖存器的Q端，這時(shí)，P2口為一般I/O口。返回二、P2口用作一般I/O口1、當(dāng)CPU對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O口二、P2口用作一般I/O口2、在只需擴(kuò)展256B片外RAM的系統(tǒng)中，使用“MOVXA,@Ri”類(lèi)指令訪(fǎng)問(wèn)片外RAM時(shí)，尋址范圍是256B，只需低8位地址線(xiàn)就可以實(shí)現(xiàn)。P2口不受該指令影響，仍可作通用I/O口。返回二、P2口用作一般I/O口2、在只需擴(kuò)展256B片外RAM的二、P2口用作一般I/O口3、若擴(kuò)展的RAM容量超過(guò)256B，使用“MOVXA,@DPTR”類(lèi)指令的尋址范圍是64KB，此時(shí)，高8位地址總線(xiàn)用P2口輸出。在片外RAM讀/寫(xiě)周期內(nèi)，P2口鎖存器仍保持原來(lái)端口的數(shù)據(jù)；在訪(fǎng)問(wèn)片外RAM周期結(jié)束后，多路開(kāi)關(guān)MUX自動(dòng)切換倒鎖存器Q端。由于CPU對(duì)RAM的訪(fǎng)問(wèn)不是經(jīng)常的，在這種情況下，P2口在一定的限度內(nèi)仍可用作通用I/O口。返回二、P2口用作一般I/O口3、若擴(kuò)展的RAM容量超過(guò)256B三、P2口用作高8位地址總線(xiàn)當(dāng)CPU對(duì)片外存儲(chǔ)器或I/O口進(jìn)行讀/寫(xiě)（執(zhí)行MOVX指令或EA=0時(shí)執(zhí)行MOVC指令）時(shí)，開(kāi)關(guān)倒向地址線(xiàn)（右）端，這時(shí)，P2口只輸出高8位地址。因?yàn)樵L(fǎng)問(wèn)片外EPROM和RAM的操作往往接連不斷，所以，P2口要不斷送出高8位地址，此時(shí)P2口無(wú)法再用作通用I/O口。返回三、P2口用作高8位地址總線(xiàn)當(dāng)CPU對(duì)片外存儲(chǔ)器或I/O口進(jìn) P3口一、結(jié)構(gòu)二、P3口作為通用I/O口使用三、P3口用作第二功能使用返回 P3口一、結(jié)構(gòu)返回一、結(jié)構(gòu)1、P3口是一個(gè)多功能端口，其某一位的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-22。P3口與P1口的差別在于多了“與非”門(mén)3和緩沖器4。使得P3口除了具有P1口的準(zhǔn)雙向I/O功能外，還可以使用各引腳所具有的第二功能。2、“與非”門(mén)3的作用實(shí)際上是一個(gè)開(kāi)關(guān)，決定是輸出鎖存器上的數(shù)據(jù)還是輸出第二功能（W）的信號(hào)。當(dāng)W=1時(shí)，輸出Q端信號(hào)；當(dāng)Q=1時(shí)，可輸出W線(xiàn)信號(hào)。編程時(shí)，可不必事先由軟件設(shè)置P3口為第一功能（通用I/O口）還是第二功能。3、當(dāng)CPU對(duì)P3口進(jìn)行SFR尋址（位或字節(jié)）訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，由內(nèi)部硬件自動(dòng)將第二功能輸出線(xiàn)W置1，這時(shí)，P3口為通用I/O口。4、當(dāng)CPU不對(duì)P3口進(jìn)行SFR尋址（位或字節(jié)）訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，即用作第二功能輸出/輸入線(xiàn)時(shí)，由內(nèi)部硬件使鎖存器Q=1。一、結(jié)構(gòu)1、P3口是一個(gè)多功能端口，其某一位的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-2圖2-22

P3口某位的結(jié)構(gòu)圖讀引腳讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)寫(xiě)入DCPQ第二輸出功能VCCP3.X312鎖存器4第二輸入功能W返回圖2-22P3口某位的結(jié)構(gòu)圖讀引腳讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)寫(xiě)入1、當(dāng)把P3口作為通用I/O口進(jìn)行SFR尋址時(shí)“第二輸出功能端”W保持高電平，打開(kāi)“與非”門(mén)3，D鎖存器輸出端Q的狀態(tài)可通過(guò)“與非”門(mén)3送至FET場(chǎng)效應(yīng)管輸出。2、當(dāng)P3口作為輸入使用（即CPU讀引腳狀態(tài)）時(shí)，同P0—P2口一樣應(yīng)由軟件向口鎖存器寫(xiě)1。二、P3口作為通用I/O口使用返回1、當(dāng)把P3口作為通用I/O口進(jìn)行SFR尋址時(shí)“第二輸出功能三、P3口用作第二功能使用

當(dāng)端口用于第二功能時(shí)，8個(gè)引腳可按位獨(dú)立定義。見(jiàn)表2-10返回三、P3口用作第二功能使用當(dāng)端口用于第二功能時(shí)，8個(gè)引腳可表2-10P3口線(xiàn)與第二功能表返回表2-10P3口線(xiàn)與第二功能表返回端口的負(fù)載能力和接口要求1、P0口：

當(dāng)把它用作通用I/O口使用時(shí)，用其輸出去驅(qū)動(dòng)NMOS輸入時(shí)需外接上拉電阻。用作輸入時(shí)，應(yīng)先向口鎖存器（80H）寫(xiě)1。把它當(dāng)作地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)時(shí)（8031情況），則無(wú)需外接上拉電阻。用作數(shù)據(jù)輸入時(shí)，也無(wú)需先寫(xiě)“1”。P0口的每一位輸出可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。端口的負(fù)載能力和接口要求1、P0口：端口的負(fù)載能力和接口要求2、P1-P3口每一位輸出可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。

89C51單片機(jī)（HMOS）的P1-P3口無(wú)需外接上拉電阻。

80C51單片機(jī)（CHMOS），作輸出口時(shí)應(yīng)在端口與晶體管基極間串聯(lián)一個(gè)電阻。P1-P3口也都是準(zhǔn)雙向口。作為輸入時(shí)，必須先對(duì)相應(yīng)端口鎖存器寫(xiě)1。

第二章結(jié)束端口的負(fù)載能力和接口要求2、P1-P3口第二章結(jié)束機(jī)械系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)控第一章單片機(jī)I/O接口擴(kuò)展第二章工業(yè)控制計(jì)算機(jī)第三章傳感器與接口電路第四章步進(jìn)電機(jī)的控制第五章驅(qū)動(dòng)元件機(jī)械系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)控第一章單片機(jī)I/O接口擴(kuò)展第一章單片機(jī)的I/O接口擴(kuò)展技術(shù)§1.1MCS-51單片機(jī)概述§1.2I/O擴(kuò)展§1.3人機(jī)通道配置與接口技術(shù)§1.4前向通道配置與接口技術(shù)§1.5后向通道配置與接口技術(shù)§1.6應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)第一章單片機(jī)的I/O接口擴(kuò)展技術(shù)§1.1MCS-51 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) MCS-51單片機(jī)引腳及其功能 89C51存儲(chǔ)器配置 CPU時(shí)鐘 復(fù)位及復(fù)位電路 89C51單片機(jī)的低功耗工作方式返回§1.1MCS-51單片機(jī)概述 輸出/輸入端口結(jié)構(gòu) MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) MCS-51單片機(jī)引腳及其功能 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)§2.1.1MCS-51單片機(jī)的基本組成§2.1.2MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)返回 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)§2.1.1MCS-51單片機(jī)MCS-51單片機(jī)的基本組成一、組成二、MCS-51系列單片機(jī)的性能返回MCS-51單片機(jī)的基本組成一、組成二、MCS-51系列單片一、組成89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示返回一、組成89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示返回89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖89C51CPU振蕩器和時(shí)序OSC64KB總線(xiàn)擴(kuò)展控制器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器256BRAM/SFR2×16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可編程I/O程序存儲(chǔ)器4KBFLASHROM可編程全雙工串行口外中斷內(nèi)中斷控制并行口串行通信外部時(shí)鐘源外部事件計(jì)數(shù)返回89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖89C51振蕩器和時(shí)序64KB總線(xiàn)一、組成一個(gè)8位的微處理器CPU。返回一、組成一個(gè)8位的微處理器CPU。返回一、組成用以存放可以讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM128B/256B）:返回一、組成用以存放可以讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中一、組成用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。但有一些單片機(jī)內(nèi)部不帶ROM/EPROM，如8031、8032、80C31等。片內(nèi)程序存儲(chǔ)器FlashROM（4KB）:返回一、組成用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。但一、組成 每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出。四個(gè)8位并行I/O（輸入/輸出）接口 P0~P3:返回一、組成 每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出。四個(gè)8位并行I一、組成每個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。兩個(gè)或三個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器:

返回一、組成每個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方一、組成可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或其它微機(jī)之間串行通信。一個(gè)全雙工UART的串行I/O口:返回一、組成可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或其它微機(jī)之間串一、組成但需外接晶振和電容。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路:返回一、組成但需外接晶振和電容。片內(nèi)振蕩器和一、組成五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。返回一、組成五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。返回二、MCS-51系列單片機(jī)的性能如表2-1所示。表中型號(hào)帶“C”表示所用的是CMOS工藝，具有功耗低的優(yōu)點(diǎn)。返回二、MCS-51系列單片機(jī)的性能如表2-1所示。表中型號(hào)帶“MCS-51系列單片機(jī)的性能表返回MCS-51系列單片機(jī)的性能表返回MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)圖二、結(jié)構(gòu)組成返回MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)圖二、結(jié)構(gòu)組成返回一、結(jié)構(gòu)圖由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM及RAM）和I/O接口組成。MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。返回一、結(jié)構(gòu)圖由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM及RAMP0驅(qū)動(dòng)器P2驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器P2鎖存器RAM地址寄存器128BRAM4KBFlashROMB寄存器暫存器1暫存器2ACCSP程序地址寄存器緩沖器PC增1PCDPTR中斷、串行口和定時(shí)器PSWP1鎖存器P1驅(qū)動(dòng)器P3鎖存器P3驅(qū)動(dòng)器定時(shí)控制指令寄存器指令譯碼器OSCALUP0.0-P0.7P2.0-P2.7P3.0-P3.7P1.0-P1.7XTAL1XTAL2PSENALEEARET89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖返回P0驅(qū)動(dòng)器P2驅(qū)動(dòng)器P0鎖存器P2鎖存器RAM地址寄存器12二、結(jié)構(gòu)組成（一）、中央處理單元（CPU）（二）、存儲(chǔ)器（三）、I/O接口返回二、結(jié)構(gòu)組成（一）、中央處理單元（CPU）（二）、存儲(chǔ)器（三（一）、中央處理單元（CPU）1．運(yùn)算器返回2．控制器（一）、中央處理單元（CPU）1．運(yùn)算器返回2．控制器1．運(yùn)算器（1）8位的ALU：返回（2）8位累加器ACC（A）：（3）8位程序狀態(tài)寄存器PSW：（4）8位寄存器B：（5）布爾處理器：（6）2個(gè)8位暫存器：1．運(yùn)算器（1）8位的ALU：返回（2）8位累加器ACC（A1．運(yùn)算器可對(duì)4位、8位、16位數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。返回（1）8位的ALU：1．運(yùn)算器可對(duì)4位、8位、16位數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。返回（1）8位1．運(yùn)算器（2）8位累加器ACC（A）：它經(jīng)常作為一個(gè)運(yùn)算數(shù)經(jīng)暫存器2進(jìn)入ALU的輸入端，與另一個(gè)來(lái)自暫存器1的運(yùn)算數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果又送回ACC。返回1．運(yùn)算器（2）8位累加器ACC（A）：它經(jīng)常作為一個(gè)運(yùn)算數(shù)1．運(yùn)算器指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息供程序查詢(xún)和判別用。（3）8位程序狀態(tài)寄存器PSW：返回1．運(yùn)算器指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息供程序查詢(xún)和判別用。（3）1．運(yùn)算器（4）8位寄存器B：

在乘除運(yùn)算時(shí)，用來(lái)存放一個(gè)操作數(shù)也用來(lái)存放運(yùn)算后的一部分結(jié)果；如不能做乘除運(yùn)算時(shí)，作為通用寄存器。返回1．運(yùn)算器（4）8位寄存器B：返回1．運(yùn)算器（5）布爾處理器：專(zhuān)門(mén)用于處理位操作的，以PSW中的C為其累加器。返回1．運(yùn)算器（5）布爾處理器：返回1．運(yùn)算器（6）2個(gè)8位暫存器：ALU的兩個(gè)入口處。返回1．運(yùn)算器（6）2個(gè)8位暫存器：返回2．控制器（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）（2）指令寄存器IR及指令譯碼器ID（3）振蕩器和定時(shí)電路返回2．控制器（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）（2）指令寄存器IR（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）由兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器PCH、PCL組成。PC是程序的字節(jié)地址計(jì)數(shù)器，PC內(nèi)容為將要執(zhí)行的指令地址。改變PC內(nèi)容，改變執(zhí)行的流向。PC可對(duì)64KB的ROM直接尋址，也可對(duì)89C51片內(nèi)RAM尋址。返回（1）程序計(jì)數(shù)器PC（16位）由兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器PCH、PCL（2）指令寄存器IR及指令譯碼器ID由PC中的內(nèi)容指定ROM地址，取出來(lái)的指令經(jīng)IR送至ID，由ID對(duì)指令譯碼產(chǎn)生一定序列的控制信號(hào)，以執(zhí)行指令所規(guī)定的操作。返回（2）指令寄存器IR及指令譯碼器ID由PC中的內(nèi)容指定ROM（3）振蕩器和定時(shí)電路89C51單片機(jī)片內(nèi)有振蕩電路，只需外接石英晶體和頻率微調(diào)電容（2個(gè)30pF左右），其頻率范圍為1.2MHz~12MHz。該信號(hào)作為89C51工作的基本節(jié)拍即時(shí)間的最小單位。返回（3）振蕩器和定時(shí)電路89C51單片機(jī)片內(nèi)有振蕩電路，只需外（二）、存儲(chǔ)器1、程序存儲(chǔ)器（ROM）2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）返回（二）、存儲(chǔ)器1、程序存儲(chǔ)器（ROM）2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM1、程序存儲(chǔ)器（ROM）地址從0000H開(kāi)始。用于存放程序和表格常數(shù)。返回1、程序存儲(chǔ)器（ROM）地址從0000H開(kāi)始。返回2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）地址為00H～7FH。用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存以及數(shù)據(jù)緩沖等。這128B的RAM中有32個(gè)字節(jié)單元可指定為工作寄存器。片內(nèi)還有21個(gè)特殊功能寄存器（SFR），它們同128字節(jié)RAM統(tǒng)一編址，地址為80H～FFH。后面詳細(xì)介紹。返回2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）地址為00H～7FH。返回（三）、I/O接口89C51有四個(gè)8位并行I/O接口P0～P3。它們都是準(zhǔn)雙向端口，每個(gè)端口各有8條I/O線(xiàn)。P0-P3口四個(gè)鎖存器同RAM統(tǒng)一編址，可作為SFR來(lái)尋址。返回（三）、I/O接口89C51有四個(gè)8位并行I/O接口P0～P MCS-51單片機(jī)引腳及其功能 MCS-51單片機(jī)引腳MCS-51單片機(jī)引腳功能返回 MCS-51單片機(jī)引腳及其功能返回 89C51單片機(jī)引腳89C51單片機(jī)引腳如圖2-3所示。返回 89C51單片機(jī)引腳89C51單片機(jī)引腳如圖2-3所示。89C51單片機(jī)引腳圖返回89C51單片機(jī)引腳圖返回89C51單片機(jī)引腳功能一、電源引腳：Vcc和Vss二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2三、控制信號(hào)引腳RST、ALE、PSEN和EA四、I/O端口P0、P1、P2和P3返回89C51單片機(jī)引腳功能一、電源引腳：Vcc和Vss返回一、電源引腳：Vcc和Vss1．Vcc(40腳)：電源端，為+5V。2．Vss(20腳)：接地端。返回圖2-3一、電源引腳：Vcc和Vss返回圖2-3二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；在89C51片內(nèi)它是振蕩電路反向放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。若需采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，該引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。89C51/8031正常工作時(shí)，該引腳應(yīng)有脈沖信號(hào)輸出。返回二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）XTAL1（19腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片內(nèi)它是振蕩電路反向放大器的輸入端，在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳接地。二、時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2返回XTAL1（19腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片內(nèi)它三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EARST/VPD（9腳）：RST：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSENRST/VPD（9腳）：VPD：RST引腳的第二功能，備用電源輸入端。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將+5V電源自動(dòng)接入該引腳，為RAM提供備用電源，以保證RAM中的信息不丟失，使得復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EARST/VPD（9腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RSALE/PROG（30腳）：ALE：地址鎖存允許信號(hào)端。正常工作時(shí)，該引腳以振蕩頻率的1/6固定輸出正脈沖。CPU訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，該引腳輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。它的負(fù)載能力為8個(gè)LS型TTL負(fù)載。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAALE/PROG（30腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

ALE/PROG（30腳）：PROG：是對(duì)片內(nèi)帶有4KBEPROM的8751編程寫(xiě)入時(shí)的編程脈沖輸入端。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAALE/PROG（30腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

PSEN（29腳）：程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)輸出端。在訪(fǎng)問(wèn)片外ROM時(shí)，定時(shí)輸出負(fù)脈沖作為讀片外ROM的選通信號(hào)，接片外ROM的OE端。它的負(fù)載能力為8個(gè)LS型TTL負(fù)載。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAPSEN（29腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、EA/Vpp（31腳）：EA：外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端。當(dāng)該引腳接高電平時(shí)，CPU訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)EPROM/ROM并執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器中的指令，但當(dāng)PC值超過(guò)0FFFH（片內(nèi)ROM為4KB）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外ROM中的程序。當(dāng)該引腳接低電平時(shí)，CPU只訪(fǎng)問(wèn)片外EPROM/ROM并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的程序。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAEA/Vpp（31腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RSEA/Vpp（31腳）：Vpp：對(duì)8751片內(nèi)EPROM固化編程時(shí)，編程電壓輸入端（12-21V）。返回三、控制信號(hào)引腳：

RST、ALE、PSEN和EAEA/Vpp（31腳）：返回三、控制信號(hào)引腳：

RS四、I/O端口P0、P1、P2和P31、準(zhǔn)雙向2、P0口3、P1口4、P2口5、P3口返回四、I/O端口P0、P1、P2和P31、準(zhǔn)雙向返回1、準(zhǔn)雙向當(dāng)I/O口作為輸入時(shí)，應(yīng)先向此口鎖存器寫(xiě)入全1，此時(shí)該口引腳浮空，可作高阻抗輸入。返回1、準(zhǔn)雙向當(dāng)I/O口作為輸入時(shí)，應(yīng)先向此口鎖存器寫(xiě)入全1，2、P0口：漏極開(kāi)路的8位準(zhǔn)雙向I/O口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。P0口可作為一個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出口；在CPU訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，P0口為分時(shí)復(fù)用的低8位地址總線(xiàn)和8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)。返回2、P0口：漏極開(kāi)路的8位準(zhǔn)雙向I/O口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS3、P1口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。返回3、P1口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4、P2口：P2口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。在CPU訪(fǎng)問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高8位地址。返回4、P2口：P2口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每5、P3口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3口除作為一般I/O口外，每個(gè)引腳都有第二功能。返回5、P3口：帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每位能驅(qū)動(dòng) 89C51存儲(chǔ)器配置 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi) 程序存儲(chǔ)器地址空間 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間返回 89C51存儲(chǔ)器配置 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi)返回 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi)一、物理結(jié)構(gòu)二、用戶(hù)角度返回 89C51存儲(chǔ)器分類(lèi)一、物理結(jié)構(gòu)返回一、物理結(jié)構(gòu)89C51存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM片內(nèi)程序存儲(chǔ)器片外程序存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器返回一、物理結(jié)構(gòu)89C51存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ROM二、用戶(hù)角度圖2-489C51存儲(chǔ)器配置二、用戶(hù)角度圖2-489C51存儲(chǔ)器配置二、用戶(hù)角度1、片內(nèi)、外統(tǒng)一編址的64K程序存儲(chǔ)器地址空間。CPU訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)、片外ROM指令用MOVC。返回二、用戶(hù)角度1、片內(nèi)、外統(tǒng)一編址的64K程序存儲(chǔ)器地址空間。二、用戶(hù)角度2、64K的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片外RAM指令用MOVX。返回二、用戶(hù)角度2、64K的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片外RA二、用戶(hù)角度3、256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)RAM指令用MOV。上述三個(gè)存儲(chǔ)空間地址是重疊的，89C51的指令系統(tǒng)采用不同的數(shù)據(jù)傳送指令符號(hào)。返回二、用戶(hù)角度3、256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址空間一、用途：二、編址：三、尋址方式：返回程序存儲(chǔ)器地址空間一、用途：返回一、用途：用于存放編好的程序和表格常數(shù)。返回一、用途：用于存放編好的程序和表格常數(shù)。返回二、編址：容量為4KB。地址為0000H～0FFFH。片外最多可擴(kuò)至64KBROM/EPROM，地址為1000H～FFFFH。片內(nèi)外統(tǒng)一編址。返回二、編址：容量為4KB。地址為0000H～0FFFH。返回三、尋址方式：1、當(dāng)EA=“1”時(shí)：在0000～0FFFH范圍內(nèi)執(zhí)行片內(nèi)ROM中的程序，當(dāng)指令地址超過(guò)0FFFH后就自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外ROM中取指令。2、當(dāng)EA=”0”時(shí)：片內(nèi)ROM不起作用，CPU只能從片ROM/EPROM中取指令?？梢詮?000H開(kāi)始尋址。3、片內(nèi)ROM和片外ROM取指的速度相同。三、尋址方式：1、當(dāng)EA=“1”時(shí)：三、尋址方式：4、程序存儲(chǔ)器的保留存儲(chǔ)單元。（1）0000H～0002H三個(gè)單元：用作上電復(fù)位后引導(dǎo)程序的存放單元。因?yàn)閺?fù)位后PC的內(nèi)容為0000H，CPU總是從0000H開(kāi)始執(zhí)行程序。將轉(zhuǎn)移指令存放到這三個(gè)單元，程序就被引導(dǎo)到指定的程序存儲(chǔ)器空間去執(zhí)行。三、尋址方式：4、程序存儲(chǔ)器的保留存儲(chǔ)單元。三、尋址方式：（2）0003H～002AH單元：均分為五段，用作五個(gè)中斷服務(wù)程序的入口。中斷矢量地址表。返回三、尋址方式：（2）0003H～002AH單元：返回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間一、用途：二、片外RAM：三、片內(nèi)RAM：

返回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間一、用途：返回一、用途：用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。一、用途：用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。二、片外RAM：地址：0000H~FFFFH尋址：用MOVX指令二、片外RAM：地址：0000H~FFFFH三、片內(nèi)RAM：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可尋址256個(gè)單元，它們又分為兩部分：低128字節(jié)(00H～7FH)是真正的RAM區(qū)；高128字節(jié)(80H～FFH)為特殊功能寄存器(SFR)區(qū)。如圖27所示。高128字節(jié)和低128字節(jié)RAM中的配置及含義如圖2－8和圖2－9所示。三、片內(nèi)RAM：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可尋址256個(gè)單元，它們圖2－8低128字節(jié)RAM區(qū)圖2－9高128字節(jié)RAM區(qū)(SFR區(qū)，特殊功能寄存器區(qū))圖2－8低128字節(jié)RAM區(qū)圖2－9高128字節(jié)RA1)低128字節(jié)RAM89C51的32個(gè)工作寄存器與RAM安排在同一個(gè)隊(duì)列空間里，統(tǒng)一編址并使用同樣的尋址方式(直接尋址和間接尋址)。00H～1FH地址安排為4組工作寄存器區(qū)，每組有8個(gè)工作寄存器(R0～R7)，共占32個(gè)單元，見(jiàn)表2-4。通過(guò)對(duì)程序狀態(tài)字PSW中RS1、RS0的設(shè)置，每組寄存器均可選作CPU的當(dāng)前工作寄存器組。若程序中并不需要4組，那么其余可用作一般RAM單元。CPU復(fù)位后，選中第0組寄存器為當(dāng)前的工作寄存器。工作寄存器區(qū)后的16字節(jié)單元(20H～2FH)，可用位尋址方式訪(fǎng)問(wèn)其各位。在89系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，還包括許多位操作指令，這些位操作指令可直接對(duì)這128位尋址。這128位的位地址為00H～7FH，其位地址分布見(jiàn)圖2－8。1)低128字節(jié)RAM89C51的32個(gè)工作寄存器與RAM2)高128字節(jié)RAM——特殊功能寄存器(SFR)89C51片內(nèi)高128字節(jié)RAM中，有21個(gè)特殊功能寄存器(SFR)，它們離散地分布在80H～FFH的RAM空間中。訪(fǎng)問(wèn)特殊功能寄存器只允許使用直接尋址方式。這些特殊功能寄存器見(jiàn)圖2－9。各SFR的名稱(chēng)及含義如表2－5所列。2)高128字節(jié)RAM——特殊功能寄存器(SFR)89C5(1)累加器ACC(E0H)累加器ACC是89C51最常用、最忙碌的8位特殊功能寄存器，許多指令的操作數(shù)取自于A(yíng)CC，許多運(yùn)算中間結(jié)果也存放于A(yíng)CC。在指令系統(tǒng)中用A作為累加器ACC的助記符。(1)累加器ACC(E0H)累加器ACC是89C51最常用(2)寄存器B(F0H)在乘、除指令中，用到了8位寄存器B。乘法指令的兩個(gè)操作數(shù)分別取自A和B，乘積存于B和A兩個(gè)8位寄存器中。除法指令中，A中存放被除數(shù)，B中放除數(shù)，商存放于A(yíng)，B中存放余數(shù)。在其他指令中，B可作為一般通用寄存器或一個(gè)RAM單元使用。(2)寄存器B(F0H)在乘、除指令中，用到了8位寄存器B(3)程序狀態(tài)寄存器PSW(D0H)PSW是一個(gè)8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判別之用。各位的含義及其格式如表2－6所列。PSW除有確定的字節(jié)地址(D0H)外，每一位均有位地址，見(jiàn)表2－6。(3)程序狀態(tài)寄存器PSW(D0H)PSW是一個(gè)8位特殊功CY(PSW.7)：進(jìn)位標(biāo)志位。在執(zhí)行加法(或減法)運(yùn)算指令時(shí)，如果運(yùn)算結(jié)果最高位(位7)向前有進(jìn)位(或借位)，則CY位由硬件自動(dòng)置1；如果運(yùn)算結(jié)果最高位無(wú)進(jìn)位(或借位)，則CY清0。CY也是89C51在進(jìn)行位操作(布爾操作)時(shí)的位累加器，在指令中用C代替CY。AC(PSW.6)：半進(jìn)位標(biāo)志位，也稱(chēng)輔助進(jìn)位標(biāo)志。當(dāng)執(zhí)行加法(或減法)操作時(shí)，如果運(yùn)算結(jié)果(和或差)的低半字節(jié)(位3)向高半字節(jié)有半進(jìn)位(或借位)，則AC位將被硬件自動(dòng)置1；否則AC被自動(dòng)清0。F0(PSW.5)：用戶(hù)標(biāo)志位。用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要對(duì)F0位賦予一定的含義，由用戶(hù)置位或復(fù)位，以作為軟件標(biāo)志。CY(PSW.7)：進(jìn)位標(biāo)志位。在執(zhí)行加法(或減法)運(yùn)算指RS0和RS1(PSW.3和PSW.4)：工作寄存器組選擇控制位。這兩位的值可決定選擇哪一組工作寄存器為當(dāng)前工作寄存器組。通過(guò)用戶(hù)用軟件改變RS1和RS0值的組合，以切換當(dāng)前選用的工作寄存器組。其組合關(guān)系如表2－7所列。89C51上電復(fù)位后，RS1=RS0=0，CPU自動(dòng)選擇第0組為當(dāng)前工作寄存器組。根據(jù)需要，可利用傳送指令對(duì)PSW整字節(jié)操作或用位操作指令改變RS1和RS0的狀態(tài)，以切換當(dāng)前工作寄存器組。這樣的設(shè)置為程序中保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)提供了方便。RS0和RS1(PSW.3和PSW.4)：工作寄存器組選擇OV(PSW.2)：溢出標(biāo)志位。當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，如有溢出，即當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出－128～＋127的范圍時(shí)，OV位由硬件自動(dòng)置1；無(wú)溢出時(shí)，OV=0。PSW.1：為保留位。89C51未用，89C52為F1用戶(hù)標(biāo)志位。P(PSW.0)：奇偶校驗(yàn)標(biāo)志位。每條指令執(zhí)行完后，該位始終跟蹤指示累加器A中1的個(gè)數(shù)。如結(jié)果A中有奇數(shù)個(gè)1，則置P=1；否則P=0。常用于校驗(yàn)串行通信中的數(shù)據(jù)傳送是否出錯(cuò)。OV(PSW.2)：溢出標(biāo)志位。當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，如有溢(4)棧指針SP(81H)堆棧指針SP為8位特殊功能寄存器，SP的內(nèi)容可指向89C51片內(nèi)00H～7FHRAM的任何單元。系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為07H，即指向07H的RAM單元。(4)棧指針SP(81H)堆棧指針SP為8位特殊功能寄存89C51在片內(nèi)RAM中專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟出來(lái)一個(gè)區(qū)域，數(shù)據(jù)的存取是以“后進(jìn)先出”的結(jié)構(gòu)方式處理的，好像沖鋒槍壓入子彈。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式對(duì)于處理中斷，調(diào)用子程序都非常方便。堆棧的操作有兩種：一種叫數(shù)據(jù)壓入(PUSH)，另一種叫數(shù)據(jù)彈出(POP)。89C51的堆棧指針SP是一個(gè)雙向計(jì)數(shù)器。進(jìn)棧時(shí)，SP內(nèi)容自動(dòng)增值，出棧時(shí)自動(dòng)減值。存取信息必須按“后進(jìn)先出”或“先進(jìn)后出”的規(guī)則進(jìn)行。89C51在片內(nèi)RAM中專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟出來(lái)一個(gè)區(qū)域，數(shù)據(jù)的存取是以在圖2－10中，假若有8個(gè)RAM單元，每個(gè)單元都在其右面編有地址，棧頂由堆棧指針SP自動(dòng)管理。每次進(jìn)行壓入或彈出操作以后，堆棧指針便自動(dòng)調(diào)整以保持指示堆棧頂部的位置。這些操作可用圖2－10說(shuō)明。圖2－10堆棧的壓入與彈出在圖2－10中，假若有8個(gè)RAM單元，每個(gè)單元都在其右面編有(5)數(shù)據(jù)指針DPTR(83H，82H)DPTR是一