第二章 80C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理

第2章80C51的結(jié)構(gòu)和原理2.280C51單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2.3單片機(jī)的CPU2.4輸出/輸入端口結(jié)構(gòu)2.580C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器2.6時(shí)鐘電路及CPU時(shí)序2.7復(fù)位操作2.880C51單片機(jī)的低功耗工作方式2.180C51單片機(jī)介紹2.1

80C51單片機(jī)介紹見(jiàn)概述2.2

80C51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2.2.180C51單片機(jī)的基本組成2.2.280C51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.2.380C51單片機(jī)的引腳分布2.2.180C51單片機(jī)的基本組成一、組成80C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖80C51CPU振蕩器和時(shí)序OSC64KB總線擴(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)一個(gè)8位的微處理器CPU。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）

用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。片內(nèi)4kB程序存儲(chǔ)器FlashROM（4KB）四個(gè)8位并行I/O（輸入/輸出）接口P0-P3每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出。

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

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

需外接晶振和電容。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)具有節(jié)電工作方式休閑方式及掉電方式。二、80C51系列單片機(jī)的性能80C51單片機(jī)具有節(jié)電工作方式，即休閑方式及掉電方式。各個(gè)部分通過(guò)片內(nèi)8位數(shù)據(jù)總線相連接。80C51是用靜態(tài)邏輯來(lái)設(shè)計(jì)的，其工作頻率可下降到0Hz，并提供兩種省電方式——空閑方式和掉電方式。低電壓型號(hào)89LV51，除了電壓范圍有區(qū)別之外，其余特性與80C51完全一致。80C51/LV51是一種低功耗/低電壓、高性能的8位單片機(jī)。它采用了CMOS工藝和高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)，其輸出引腳和指令系統(tǒng)與80C51兼容；片內(nèi)的FlashROM允許在系統(tǒng)內(nèi)改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲(chǔ)器編程器來(lái)編程。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。80C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。2.2.280C51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)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128BRAM4KBROMB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-P1.7XTAL1XTAL2PSENALEEARESET80C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器I/O接口二、結(jié)構(gòu)組成中央處理單元（CPU）存儲(chǔ)器I/O接口1、中央處理單元運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器16位程序計(jì)數(shù)器指令寄存器IR及指令譯碼器ID振蕩器和定時(shí)電路2、存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器（ROM）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）80C51片內(nèi)為4KBFlashROM。地址從0000H開(kāi)始。用于存放程序和表格常數(shù)。

80C51RAM均為128B，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。3、I/O接口80C51有四個(gè)8位并行I/O接口P0～P3。它們都是雙向端口，每個(gè)端口各有8條I/O線。P0-P3口四個(gè)鎖存器同RAM統(tǒng)一編址，可作為SFR來(lái)尋址。80C51有一個(gè)可編程的全雙工串行口（UART），可實(shí)現(xiàn)與外界的串行通信。一、80C51單片機(jī)引腳圖2-380C51/LV51的引腳結(jié)構(gòu)（有雙列直插封裝(DIP)方式和方形封裝方式）2.2.380C51單片機(jī)引腳分布二、80C51單片機(jī)引腳功能電源引腳：Vcc和Vss時(shí)鐘電路引腳：XTAL1和XTAL2控制信號(hào)引腳RST、ALE、PSEN和EAI/O端口P0、P1、P2和P3電源引腳Vcc(40腳)：電源端，為+5V。Vss(20腳)：接地端。時(shí)鐘電路引腳XTAL2（18腳）接外部晶體和微調(diào)電容的一端；在80C51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。80C51正常工作時(shí)，該引腳應(yīng)有脈沖信號(hào)輸出。XTAL1（19腳）時(shí)鐘電路引腳XTAL2（18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。XTAL1（19腳）控制信號(hào)引腳

RST/VPD（9腳）ALE/PROG（30腳）PSEN（29腳）EA/VPP（31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。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?？刂菩盘?hào)引腳

RST/VPD（9腳）ALE/PROG（30腳）PSEN（29腳）EA/VPP（31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。PROG：是對(duì)片內(nèi)帶有4KBFlashROM的80C51編程寫(xiě)入時(shí)的編程脈沖輸入端?？刂菩盘?hào)引腳

RST/VPD（9腳）ALE/PROG（30腳）PSEN（29腳）EA/VPP（31腳）程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)輸出端。在訪問(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?？刂菩盘?hào)引腳

RST/VPD（9腳）ALE/PROG（30腳）PSEN（29腳）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訪問(wèn)片內(nèi)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只訪問(wèn)片外ROM并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的程序。Vpp：對(duì)80C51片內(nèi)FlashROM固化編程時(shí)，編程電壓輸入端（12-21V）。I/O端口P0、P1、P2和P3準(zhǔn)雙向P0口P1口P2口P3口當(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。I/O端口P0、P1、P2和P3準(zhǔn)雙向P0口P1口P2口P3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位地址總線和8位數(shù)據(jù)總線。I/O端口P0、P1、P2和P3準(zhǔn)雙向P0口P1口P2口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。I/O端口P0、P1、P2和P3準(zhǔn)雙向P0口P1口P2口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。在CPU訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高8位地址。I/O端口P0、P1、P2和P3準(zhǔn)雙向P0口P1口P2口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。表2-1P3端口引腳與復(fù)用功能表運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器可對(duì)4位、8位、16位數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器它經(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。2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息供程序查詢(xún)和判別用。2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器在乘除運(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。2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器專(zhuān)門(mén)用于處理位操作的，以PSW中的C為其累加器。2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器ALU的兩個(gè)入口處。2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器16位程序計(jì)數(shù)器指令寄存器IR及指令譯碼器ID振蕩器和定時(shí)電路2.380C51單片機(jī)的CPU2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器16位程序計(jì)數(shù)器指令寄存器IR及指令譯碼器ID振蕩器和定時(shí)電路由兩個(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)80C51片內(nèi)RAM尋址。運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器16位程序計(jì)數(shù)器指令寄存器IR及指令譯碼器ID振蕩器和定時(shí)電路由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。2.380C51單片機(jī)的CPU運(yùn)算器控制器8位的ALU8位累加器ACC（A）8位程序狀態(tài)寄存器PSW8位寄存器B布爾處理器2個(gè)8位暫存器16位程序計(jì)數(shù)器指令寄存器IR及指令譯碼器ID振蕩器和定時(shí)電路80C51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80C51工作的基本節(jié)拍即時(shí)間的最小單位。2.380C51單片機(jī)的CPU2.4

輸出/輸入端口結(jié)構(gòu)

I/O端口概述2.4.1P1口2.4.2P2口2.4.3P0口2.4.4P3口2.4.5端口的負(fù)載能力和接口要求I/O端口概述80C51單片機(jī)有四個(gè)8位并行I/O端口：P0、P1、P2和P3。每個(gè)端口都是8位準(zhǔn)雙向口，共占32根引腳。每一條I/O線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。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。P1口結(jié)構(gòu)：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，P1口為高阻輸入狀態(tài)。2.4.1P1口——準(zhǔn)雙向口，用作通用I/O口圖2-19

P1口某位的結(jié)構(gòu)P1口用作通用I/OP1口是一個(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。

P2口結(jié)構(gòu)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。2.4.2P2口圖2-20

P2口某位的結(jié)構(gòu)圖

P2口用作一般I/O口當(dāng)CPU對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O口進(jìn)行讀/寫(xiě)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。在只需擴(kuò)展256B片外RAM的系統(tǒng)中，使用“MOVXA,@Ri”類(lèi)指令訪問(wèn)片外RAM時(shí)，尋址范圍是256B，只需低8位地址線就可以實(shí)現(xiàn)。P2口不受該指令影響，仍可作通用I/O口。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。P2口用作高8位地址總線當(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（右）端，這時(shí)，P2口只輸出高8位地址。因?yàn)樵L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。

P0口結(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)總線使用。2.4.3P0口圖2-21

P0口某位的結(jié)構(gòu)圖

P0口作為一般I/O口使用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CL上，這樣，與內(nèi)部總線相連的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)部總線的數(shù)據(jù)。這是一般的數(shù)據(jù)輸出情況。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。在端口進(jìn)行輸入操作前，應(yīng)先向端口鎖存器寫(xiě)入1，即使鎖存器Q=0。因?yàn)榭刂凭€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。

P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線使用P0口用作輸出地址/數(shù)據(jù)總線以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)總線占用時(shí)，就無(wú)法再作I/O口使用了。由P0口輸入數(shù)據(jù)：“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。

P3口結(jié)構(gòu)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。2.4.4P3口圖2-22

P3口某位的結(jié)構(gòu)圖“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。當(dāng)CPU對(duì)P3口進(jìn)行SFR尋址（位或字節(jié)）訪問(wèn)時(shí)，由內(nèi)部硬件自動(dòng)將第二功能輸出線W置1，這時(shí)，P3口為通用I/O口。當(dāng)CPU不對(duì)P3口進(jìn)行SFR尋址（位或字節(jié)）訪問(wèn)時(shí)，即用作第二功能輸出/輸入線時(shí)，由內(nèi)部硬件使鎖存器Q=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。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。P3口作為通用I/O口使用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。表2-10P3各口線與第2功能表2.4.5端口的負(fù)載能力和接口要求P0口：

P0口與其他口不同，它的輸出級(jí)無(wú)上拉電阻。當(dāng)把它用作通用Ｉ/Ｏ口時(shí)，輸出級(jí)是開(kāi)漏電路，故用其輸出去驅(qū)動(dòng)NMOS輸入時(shí)須外接上拉電阻。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)總線時(shí)(片外擴(kuò)展ROM或RAM的情況)，則無(wú)須外接上拉電阻。P0口的每一位輸出可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。P1～P3口

P1～P3口的輸出級(jí)接有內(nèi)部上拉負(fù)載電阻，它們的每一位輸出可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。作為輸入口時(shí)，任何TTL或NMOS電路都能以正常的方式驅(qū)動(dòng)80C51單片機(jī)(CHMOS)的P1～P3口。由于它們的輸出級(jí)具有上拉電阻，所以也可以被集電極開(kāi)路(OC門(mén))或漏極開(kāi)路所驅(qū)動(dòng)，而無(wú)須外接上拉電阻。對(duì)于80C51單片機(jī)(CHMOS)，端口只能提供幾毫安的輸出電流，故當(dāng)作輸出口去驅(qū)動(dòng)一個(gè)普通晶體管的基極(或TTL電路輸入端)時(shí)，應(yīng)在端口與晶體管基極間串聯(lián)一個(gè)電阻，以限制高電平輸出時(shí)的電流。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。2.580C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器2.5.1

80C51存儲(chǔ)器分類(lèi)2.5.2

程序存儲(chǔ)器地址空間2.5.3

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間2.5.180C51存儲(chǔ)器分類(lèi)物理結(jié)構(gòu)（哈佛結(jié)構(gòu)）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80C51存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM圖2-480C51存儲(chǔ)器配置用戶(hù)角度上述三個(gè)存儲(chǔ)空間地址是重疊的，80C51的指令系統(tǒng)采用不同的數(shù)據(jù)傳送指令符號(hào)。片內(nèi)、外統(tǒng)一編址的64K程序存儲(chǔ)器地址空間。CPU訪問(wèn)片內(nèi)、片外ROM指令用MOVC。64K的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪問(wèn)片外RAM指令用MOVX。256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。訪問(wèn)片內(nèi)RAM指令用MOV。2.5.2程序存儲(chǔ)器地址空間用途編址尋址方式用于存放編好的程序和表格常數(shù)。2.5.2程序存儲(chǔ)器地址空間用途編址尋址方式80C51片內(nèi)FlashROM的容量為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。尋址方式當(dāng)EA=“1”時(shí)80C51的PC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。尋址方式當(dāng)EA=“1”時(shí)當(dāng)EA=“0”時(shí)80C51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。由于8031片內(nèi)不帶ROM

，所以使用時(shí)必須EA=”0”。尋址方式當(dāng)EA=“1”時(shí)當(dāng)EA=“0”時(shí)80C51從片內(nèi)ROM和片外ROM取指的速度相同。程序存儲(chǔ)器的保留存儲(chǔ)單元。如表2-2所示。

用作80C51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。尋址方式當(dāng)EA=“1”時(shí)當(dāng)EA=“0”時(shí)80C51從片內(nèi)ROM和片外ROM取指的速度相同。程序存儲(chǔ)器的保留存儲(chǔ)單元。如表2-2所示。

均分為五段，用作五個(gè)中斷服務(wù)程序的入口。中斷矢量地址表如表2-3所示。2.5.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間用途片外RAM片內(nèi)RAM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。2.3.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間用途片外RAM片內(nèi)RAM地址：0000H-FFFFH尋址：用MOVX指令2.3.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間用途片外RAM片內(nèi)RAM片內(nèi)RAM地址空間低128字節(jié)RAM（00H～7FH）高128字節(jié)RAM（80H～FFH）：—特殊功能寄存器SFR區(qū)片內(nèi)RAM地址空間尋址：用指令MOV最大可尋址256個(gè)單元。低128B（00H-7FH）：真正RAM區(qū)高128B（80H-FFH）：特殊功能寄存器（SFR）區(qū)地址：00H-FFH低128字節(jié)RAM（00H-7FH）1、工作寄存器區(qū)（00H-1FH）2、位尋址區(qū)（20H-2FH）3、用戶(hù)RAM區(qū)（30H-7FH）由四組（32個(gè)）工作寄存器組成，每組8個(gè)寄存器（R0-R7），共占32個(gè)單元。見(jiàn)表2-4。低128字節(jié)RAM（00H-7FH）1、工作寄存器區(qū)（00H-1FH）2、位尋址區(qū)（20H-2FH）3、用戶(hù)RAM區(qū)（30H-7FH）由四組（32個(gè)）工作寄存器組成，每組8個(gè)寄存器（R0-R7），共占32個(gè)單元。見(jiàn)表2-4。通過(guò)程序狀態(tài)寄存器PSW中RS1、RS0兩位設(shè)定來(lái)選擇CPU的當(dāng)前工作寄存器組。復(fù)位時(shí)，第0組為當(dāng)前的工作寄存器。若不需要四組，則其余可作為一般RAM單元。低128字節(jié)RAM（00H-7FH）1、工作寄存器區(qū)（00H-1FH）2、位尋址區(qū)（20H-2FH）3、用戶(hù)RAM區(qū)（30H-7FH）位尋址區(qū)有16個(gè)單元，每個(gè)單元8位，共128位。位地址為00H-7FH。可用位尋址方式訪問(wèn)其各位。RAM位尋址區(qū)位地址表如表2-5所示。低128字節(jié)RAM（00H-7FH）1、工作寄存器區(qū)（00H-1FH）2、位尋址區(qū)（20H-2FH）3、用戶(hù)RAM區(qū)（30H-7FH）位尋址區(qū)有16個(gè)單元，每個(gè)單元8位，共128位。位地址為00H-7FH。可用位尋址方式訪問(wèn)其各位。RAM位尋址區(qū)位地址表如表2-5所示。

這些可尋址位，通過(guò)執(zhí)行指令可直接對(duì)某一位操作，如置1、清0、判斷轉(zhuǎn)移等。位尋址是80C51的一個(gè)重要特點(diǎn)。低128字節(jié)RAM（00H-7FH）1、工作寄存器區(qū)（00H-1FH）2、位尋址區(qū)（20H-2FH）3、用戶(hù)RAM區(qū)（30H-7FH）用于堆棧和數(shù)據(jù)緩沖。高128字節(jié)RAM（80H-FFH）1、有21個(gè)特殊功能功能寄存器。見(jiàn)表2-6高128字節(jié)RAM（80H-FFH）1、有21個(gè)特殊功能功能寄存器。見(jiàn)表2-62、地址分布在80H～FFH的RAM空間。3、只能用直接尋址方式。4、有11個(gè)具有位尋址能力。11個(gè)SFR的字節(jié)地址正好能被8整除。特殊功能寄存器的地址見(jiàn)表2-7。高128字節(jié)RAM（80H-FFH）1、有21個(gè)特殊功能功能寄存器。見(jiàn)表2-62、地址分布在80H～FFH的RAM空間。3、只能用直接尋址方式。4、有11個(gè)具有位尋址能力。11個(gè)SFR的字節(jié)地址正好能被8整除。特殊功能寄存器的地址見(jiàn)表2-7。5、部分特殊功能寄存器介紹5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)用A作為ACC的助記符。用于存放第一個(gè)操作數(shù)及運(yùn)算結(jié)果。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)在乘法指令中，B用于存放乘數(shù)和乘積的高8位。在除法指令中用于存放除數(shù)和余數(shù)。在其它指令中用作一般的寄存器或RAM單元。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV--P5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式PSW各位的含義D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV--PCY位（PSW.7）：進(jìn)（借）位標(biāo)志位。執(zhí)行加法（減法）運(yùn)算指令時(shí)，如運(yùn)算結(jié)果最高位（D7）向前有進(jìn)位（借位），CY=1；否則，CY=0。在位操作指令中，CY位是布爾累加器，用C表示。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式PSW各位的含義D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV--PAC位（PSW.6）：半進(jìn)位標(biāo)志位（輔助進(jìn)位標(biāo)志）。執(zhí)行加法（減法）運(yùn)算指令時(shí)，如運(yùn)算結(jié)果的低半字節(jié)（D3）向高半字節(jié)有進(jìn)位（借位），AC=1；否則，AC=0。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式PSW各位的含義D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV--PFO位（PSW.5)：用戶(hù)標(biāo)志。由用戶(hù)自己定義、置位、復(fù)位，以作為軟件標(biāo)志。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式PSW各位的含義D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS2OV--PRS0、RS1位（PSW.3和PSW.4）：工作寄存器組選擇控制位。由用戶(hù)用軟件改變RS0和RS1的值，以切換當(dāng)前選用的工作寄存器組。RS0，RS1的組合關(guān)系如表2-8

所示。上電復(fù)位時(shí)，（RS0）=（RS1）=0，CPU自然選擇第0組為當(dāng)前工作寄存器組。RS1 RS0 寄存器組 片內(nèi)RAM地址0 0 第0組

00H～07H 0 1 第1組 08H～0FH 1 0 第2組 10H～17H 1 1 第3組 18H～1FH 5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式PSW各位的含義D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV--POV位（PSW.2）：溢出標(biāo)志位。如有溢出，即運(yùn)算結(jié)果超出-128～+127的范圍時(shí)，OV=1；無(wú)溢出時(shí)，OV=0。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式PSW各位的含義D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV--PP位（PSW.0）：奇偶檢驗(yàn)位。每條指令執(zhí)行后，A中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則P=1；否則，P=0。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)PSW包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷用。PSW的格式PSW各位的含義D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV--PPSW.1：為保留位。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)堆棧指針SP(81H)堆棧：在片內(nèi)RAM中，開(kāi)辟的一個(gè)按“先進(jìn)后出”的結(jié)構(gòu)方式處理數(shù)據(jù)的區(qū)域。SP的內(nèi)容可指向片內(nèi)RAM00H—7FH的任何單元。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，SP初始化為07H。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)堆棧指針SP(81H)數(shù)據(jù)指針DPTR(83H,82H)DPTR是一個(gè)16位的特殊功能寄存器。由DPH（83H），DPL（82H）組成。DPH，DPL可以單獨(dú)使用。5、部分特殊功能寄存器介紹累加器ACC(E0H)寄存器B(F0H)程序狀態(tài)字寄存器PSW(D0H)堆棧指針SP(81H)數(shù)據(jù)指針DPTR(83H,82H)I/O端口P0-P3(80H,90H,A0H,B0H)分別為四個(gè)并行端口的鎖存器，每一個(gè)口鎖存器還有位地址，所以每一條I/O線可獨(dú)立輸入或輸出。輸出時(shí)，可以鎖存；輸入時(shí)，可以緩沖。2.6

時(shí)鐘電路及

CPU時(shí)序2.6.1片內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生2.6.2 CPU取指、執(zhí)指時(shí)序2.6.1 片內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生80C51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=1.2～12MHz。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。圖2-1280C51的片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)鐘發(fā)生器是一個(gè)2分頻的觸發(fā)器電路，它將振蕩器的信號(hào)頻率fOSC除以2，向CPU提供兩相時(shí)鐘信號(hào)P1和P2。時(shí)鐘信號(hào)的周期稱(chēng)為機(jī)器狀態(tài)周期S，是振蕩周期的2倍。在每個(gè)時(shí)鐘周期(即S)的前半周期，相位1(P1)信號(hào)有效，在每個(gè)時(shí)鐘周期的后半周期，相位2(P2，節(jié)拍2)信號(hào)有效。每個(gè)時(shí)鐘周期有兩個(gè)節(jié)拍(相)P1和P2，CPU就以?xún)上鄷r(shí)鐘P1和P2為基本節(jié)拍指揮80C51單片機(jī)各個(gè)部件協(xié)調(diào)地工作。節(jié)拍與狀態(tài)周期機(jī)器周期機(jī)器周期和指令周期計(jì)算機(jī)程序中的一條指令由若干個(gè)字節(jié)組成，執(zhí)行一條指令需要多長(zhǎng)時(shí)間則以機(jī)器周期為單位。一個(gè)機(jī)器周期是指CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器一次所需的時(shí)間。例如：取指令、讀存儲(chǔ)器、寫(xiě)存儲(chǔ)器等。一個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)振蕩周期，分為6個(gè)S狀態(tài)：S1-S6。每個(gè)狀態(tài)又分為兩拍，稱(chēng)為P1和P2。因此，一個(gè)機(jī)器周期中的12個(gè)振蕩周期表示為S1P1，S1P2，S2P1，···，S6P1，S6P2。若采用6MHz晶體振蕩器，則每個(gè)機(jī)器周期為多少？設(shè):晶體振蕩器頻率fosc=6MHz,則:振蕩周期=1/fosc=1/6μs（微秒），因?yàn)?一個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)振蕩周期,所以:一個(gè)機(jī)器周期=12*(1/6)μs（微秒）=2μs（微秒）問(wèn):如果fosc=12MHz,一個(gè)機(jī)器周期為多少?答案1μs（微秒）指令周期每條指令都由一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成。指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。每條指令由一個(gè)或若干個(gè)字節(jié)組成。有單字節(jié)指令，雙字節(jié)指令，…多字節(jié)指令等。字節(jié)數(shù)少則占存儲(chǔ)器空間少。例如單字節(jié)指令：如，INCA；機(jī)器碼格式：00000100B雙字節(jié)指令：如，MOVA,#data機(jī)器碼格式：01110100Bdata

指令周期每條指令都由一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成。指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。每條指令由一個(gè)或若干個(gè)字節(jié)組成。有單字節(jié)指令，雙字節(jié)指令，…多字節(jié)指令等。字節(jié)數(shù)少則占存儲(chǔ)器空間少。例如每條指令的指令周期都由一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成。有單周期指令、雙周期指令、和四周期指令。機(jī)器周期數(shù)少則執(zhí)行速度快。振蕩周期為6MHz，則其指令周期各為多少？設(shè)振蕩周期為6MHz，則一個(gè)機(jī)器周期為2μs（微秒）單周期指令：指令周期為2μs（微秒）雙周期指令：指令周期為4μs（微秒）四周期指令：指令周期為8μs（微秒）如果振蕩周期為12MHz，則其指令周期分別為1μs、2μs和4μs。80C51或其他C51系列單片機(jī)的基本時(shí)序定時(shí)單位有4個(gè)：振蕩周期：晶振的振蕩周期，為最小的時(shí)序單位。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)CPU的時(shí)鐘周期。因此，一個(gè)狀態(tài)周期包含2個(gè)振蕩周期。機(jī)器周期：1個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)狀態(tài)周期即12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。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1～4個(gè)機(jī)器周期組成，依據(jù)指令不同而不同。

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?；緯r(shí)序定時(shí)單位假設(shè)單片機(jī)外接晶振頻率12MHz，則：

振蕩周期=1/fOSC=1/12MHz=0.0833μs

狀態(tài)周期=2/fOSC=2/12MHz=0.167μs

機(jī)器周期=12/fOSC=12/12MHz=1μs

指令周期=（1～4）機(jī)器周期=1～4μs4個(gè)時(shí)序單位從小到大依次是節(jié)拍（振蕩脈沖周期，1/fOSC）、狀態(tài)周期（時(shí)鐘周期）、機(jī)器周期和指令周期，如圖2-13所示。圖2-1380C51單片機(jī)各種周期的相互關(guān)系2.6.2CPU取指、執(zhí)指時(shí)序每條指令的執(zhí)行都可以包括取指和執(zhí)指兩個(gè)階段。在取指階段，CPU從內(nèi)部或外部ROM中取出指令操作碼及操作數(shù)，然后再執(zhí)行這條指令。單字節(jié)和雙字節(jié)的指令都可能是單機(jī)器周期或雙周期，而三字節(jié)指令都是雙周期的，只有乘、除指令占四周期。CPU取指、執(zhí)指時(shí)序如

圖2-14所示。圖2-1480C51單片機(jī)的取指/執(zhí)行時(shí)序

2.7

復(fù)位操作2.7.1復(fù)位操作的主要功能2.7.2復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生2.7.3復(fù)位電路2.7.1復(fù)位操作的主要功能復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作主要功能程序地址指針PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。2.7.1復(fù)位操作的主要功能復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作主要功能寄存器的復(fù)位狀態(tài)2.7.2

復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生復(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。產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路邏輯圖：如圖2-15所示。

圖2-15 復(fù)位電路邏輯圖

復(fù)位電路施密特觸發(fā)器片內(nèi)RAMRST/VPDVCCVSSD1D22.7.3 復(fù)位電路上電自動(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。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。圖2-16(a)上電復(fù)位電路VCCCRVCCRST/VPDVSS1KΩ22μF80C512.7.3 復(fù)位電路上電自動(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。手動(dòng)復(fù)位：按鍵電平復(fù)位方式：如圖2-16(b)所示。按鍵脈沖復(fù)位方式圖2-16(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/VPDVSS1KΩ22μF80C51R1200ΩRESET2.8

80C51單片機(jī)的低功耗工作方式80C51屬于CHMOS的單片機(jī)，運(yùn)行時(shí)耗電少，提供兩種節(jié)電工作方式，即空閑方式和掉電方式。圖2-17

空閑和掉電方式控制電路圖2-17中，PD和IDL均為PCON中PD和IDL觸發(fā)器的輸出端。2.8.1

方式的設(shè)定圖2-18電源控制寄存器PCON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。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。80C51中PCON的復(fù)位值為0×××0000B。2.8.2

空閑（等待、待機(jī)）工作方式當(dāng)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。這時(shí)，內(nèi)部時(shí)鐘不向CPU提供，而只供給中斷、串行口、定時(shí)器部分。CPU的內(nèi)部狀態(tài)維持，即包括堆棧指針SP、程序計(jì)數(shù)器PC、程序狀態(tài)字PSW、累加器ACC所有的內(nèi)容保持不變，端口狀態(tài)也保持不變.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。由硬件將PCON.0（IDL）清0當(dāng)執(zhí)行完中斷服務(wù)程序返回到主程序時(shí)，在主程序中，下一條要執(zhí)行的指令將是原先使IDL置位指令后面的那條指令。PCON中的通用標(biāo)志位GF1和GF0可以用來(lái)指明中斷是在正常操作還是在待機(jī)方式期間發(fā)生的。在待機(jī)方式時(shí)，除用指令使IDL=1外，還可先用指令使GF1或GF0置1。當(dāng)由于中斷而停止待機(jī)方式時(shí)，在中斷服務(wù)程序中可以檢查這些標(biāo)志位，說(shuō)明是從待機(jī)方式進(jìn)入中斷的。硬件復(fù)位由于在空閑工作方式下振蕩器仍然工作，因此硬件復(fù)位僅需2個(gè)機(jī)器周期便可完成。而RST端的復(fù)位信號(hào)直接將PCON.0(IDL)清0，從而退出空閑狀態(tài)，CPU則從進(jìn)入空閑方式的下一條指令開(kāi)始重新執(zhí)行程序。2.8.3

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。在這種工作方式下，內(nèi)部振蕩器停止工作。內(nèi)部RAM區(qū)和特殊功能寄存器的內(nèi)容被保留，而端口的輸出狀態(tài)值都保存在對(duì)應(yīng)的SFR中。退出掉電方式的惟一方法是由硬件復(fù)位。復(fù)位后將所有SFR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。選擇：1、單片機(jī)應(yīng)用程序一般存放在（

）

A、RAM

B、ROM

C、寄存器

D、CPU

2．在單片機(jī)中，通常將一些中間計(jì)算結(jié)果放在（

）中

A、累加器

B、控制器

C、程序存儲(chǔ)器

D、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

3．CPU主要的組成部部分為（

）

A、運(yùn)算器、控制器

B、加法器、寄存器

C、運(yùn)算器、寄存器

D、運(yùn)算器、指令譯碼器4、80C51單片機(jī)的堆棧區(qū)應(yīng)建立在（）。

A.

片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的低128字節(jié)單元

B.

片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)

C.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的高128字節(jié)單元

D.程序存儲(chǔ)區(qū)5、

80C51單片機(jī)中既可位尋址又可字節(jié)尋址的單元是（

）

A、20H

B、30H

C、00H

D、70H6、在80C51單片機(jī)中，PC存放的是（）A、正在執(zhí)行指令的地址B、將要執(zhí)行的下一條指令的地址C、正在執(zhí)行指令的操作碼D、對(duì)已執(zhí)行過(guò)的指令條數(shù)計(jì)數(shù)7、為了使10H—17H作工作寄存器使用RS1、RS0的取值為（）A、0，0B、0，1C、1，0D、1，18．下述哪條引腳為輸入腳（）A、RESETB、ALE