第二章51結(jié)構(gòu)與時(shí)序

第二章MCS—51單片機(jī)結(jié)構(gòu)與時(shí)序

12.1MCS—51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)２.１.1MCS－51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示。

251單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖MCS-51CPU振蕩器和時(shí)序OSC64KB總線擴(kuò)展控制器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器128BRAM/SFR2×16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可編程I/O程序存儲(chǔ)器4KBROM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)返回由圖2.1可以看出，單片機(jī)內(nèi)部主要包含下列幾個(gè)部件：u

一個(gè)8位CPU；u

一個(gè)時(shí)鐘電路；u

4Kbyte程序存儲(chǔ)器；u

128byte數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；u

兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；u

64Kbyte擴(kuò)展總線控制電路；u

四個(gè)8-bit并行I/O端口；u

一個(gè)可編程串行接口；五個(gè)中斷源，其中包括兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷

4二、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5（一）、中央處理單元（CPU）1．運(yùn)算器返回2．控制器61．運(yùn)算器（1）8位的ALU(算術(shù)邏輯運(yùn)算單元)：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：71．運(yùn)算器可對(duì)4位、8位、16位數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。能做加減乘除、加1、減1、BCD數(shù)十進(jìn)制調(diào)整和比較等算術(shù)運(yùn)算和“與”、‘或’、‘異或’、‘求補(bǔ)’機(jī)循環(huán)移位等邏輯操作返回（1）8位的ALU：81．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。經(jīng)常作為數(shù)據(jù)傳送的中轉(zhuǎn)站，是最忙碌的一個(gè)寄存器，指令中用A來(lái)表示。返回91．運(yùn)算器指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息，相當(dāng)于一般的微處理器的標(biāo)志寄存器。PSW中各位狀態(tài)供程序查詢(xún)和判別用。（3）8位程序狀態(tài)寄存器PSW：返回10CY(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)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。11RS0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。12OV(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)。131．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；如不做乘除運(yùn)算時(shí)，作為通用寄存器。141．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CY（指令中用C代替CY）為其累加器。返回151．運(yùn)算器（6）2個(gè)8位暫存器：ALU的兩個(gè)入口處。返回162．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（4）控制器電路還包括數(shù)據(jù)指針DPTR、堆棧指針SP、緩沖器以及定時(shí)與控制電路等。17（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直接尋址返回18（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19（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20堆棧指針ＳＰ（StackPointor）符合“先入后出”或“后入先出”規(guī)則的存儲(chǔ)區(qū)。ＳＰ的值始終指向棧頂。操作用PUSH和POP

如PUSHACC;ＳＰ先加１后存數(shù)

POPACC;ＳＰ先取數(shù)后減１

21數(shù)據(jù)指針DPTR

數(shù)據(jù)指針DPTR為一個(gè)16位的專(zhuān)用寄存器，其高位用DPH表示，其低位用DPL表示，它即既可以作為一個(gè)16位的寄存器來(lái)使用，也可作為兩個(gè)8位的的寄存器DPH和DPL使用。DPTR在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)既可用來(lái)存放16位地址，也可作地址指針使用。如MOVX@DPTR，A

表示Ａ的值送入外部DPTR所對(duì)應(yīng)的ＲＡＭ地址中22（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233.MCS-51單片機(jī)系列

MCS-51可分為兩個(gè)子系列和4種類(lèi)型，如表1-1所示。按資源的配置數(shù)量，MCS-51系列分為51和52兩個(gè)子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列屬于增強(qiáng)型。MCS-51系列單片機(jī)分類(lèi)241、程序存儲(chǔ)器（片內(nèi)ROM）地址從0000H開(kāi)始。用于存放程序和表格常數(shù)。在8051中，其片內(nèi)有4K字節(jié)的ROM存儲(chǔ)單元，地址為0000H～0FFFH。8751有4K字節(jié)的EPROM，而8052和8752則有8K字節(jié)的片內(nèi)存儲(chǔ)器。8031和8032無(wú)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，所以片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的有無(wú)是區(qū)分芯片的主要標(biāo)志。在程序存儲(chǔ)器中，以下6個(gè)單元具有特殊含義：返回25

0000H：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位后，PC＝0000H，程序從0000H開(kāi)始執(zhí)行指令。

0003H：外部中斷0入口地址。

000BH：定時(shí)器0中斷入口地址。

0013H：外部中斷1入口地址。

001BH：定時(shí)器1中斷入口地址。

0023H：串行口中斷入口地址。

002BH：定時(shí)器2中斷入口地址。

在系統(tǒng)中斷相應(yīng)之后，將自動(dòng)轉(zhuǎn)各中斷入口地址處執(zhí)行程序，而中斷服務(wù)程序一般無(wú)法存放于幾個(gè)單元之內(nèi)，因此在中斷入口地址處往往存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，以便執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

26存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖

272、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（片內(nèi)RAM）地址為00H～FFH。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。返回28１.

存儲(chǔ)器地址分配（片內(nèi)ＲＯＭ、片外ＲＡＭ、片內(nèi)ＲＡＭ）圖2.3MCS－51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)如２.１.２存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)292.片內(nèi)RAM圖2.4MCS-51片內(nèi)RAM的空間分配30存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖

31

低128單元是單片機(jī)的真正RAM存儲(chǔ)器。1、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128單元51子系列32分為三個(gè)區(qū)域：A、寄存器區(qū)：

4組寄存器（寄存器陣列）。即4個(gè)工作寄存器0區(qū)～3區(qū)。每組

8個(gè)寄存單元（每單元8位），以R0～R7作寄存器名，暫存運(yùn)算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。字節(jié)地址為00H～1FH。B、位尋址區(qū)：

字節(jié)地址為20H～2FH，既可作RAM，也可位操作。共有16個(gè)RAM單元，共128位，位地址為00H～7FH。C、用戶(hù)RAM區(qū)：

32個(gè)單元，地址為30H～7FH，在一般應(yīng)用中常作堆棧區(qū)。用PSW中的兩位PSW.4和PSW.3來(lái)切換工作寄存器區(qū)，選用一個(gè)工作寄存器區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。33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))3435

在工作寄存器后的16個(gè)數(shù)據(jù)單元（20H～2FH），它們既可以作為一般的數(shù)據(jù)單元使用，也可以按位對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行操作，因此這16個(gè)數(shù)據(jù)單元又稱(chēng)作位尋址區(qū)。位尋址區(qū)共計(jì)128位，其位地址為00H～7FH。位地址的表示方法是采用字節(jié)地址和位數(shù)相結(jié)合的方法。如位地址00H可以表示為20H.0（見(jiàn)表2-4）

剩余的80個(gè)數(shù)據(jù)單元即30H～7FH為真正的用戶(hù)RAM區(qū)，對(duì)于這些區(qū)域，用戶(hù)只能以存儲(chǔ)單元的形式來(lái)使用，通常在應(yīng)用中也把堆棧開(kāi)辟在這段區(qū)域。36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))37（2）.

內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128單元SFR內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的高128個(gè)單元是為專(zhuān)用寄存器提供的，因此該區(qū)也稱(chēng)作特殊功能寄存器區(qū)（SFR）它們主要用于存放控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)。除去程序計(jì)數(shù)器PC外，還有21個(gè)特殊功能寄存器，其地址空間為80H～FFH。這21個(gè)寄存器中有11個(gè)特殊功能寄存器具有位尋址能力，它們的字節(jié)地址剛好能被8整除。8952的SFR見(jiàn)表2-338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))3940堆棧和數(shù)據(jù)緩沖實(shí)際應(yīng)用中，往往需要一個(gè)先進(jìn)后出的RAM緩沖器用于保護(hù)CPU現(xiàn)場(chǎng)，這種后進(jìn)先出的緩沖器稱(chēng)為堆棧。51的堆棧原則上可設(shè)在內(nèi)部RAM（0-7F或0-FF）的任意區(qū)域。但由于00-2FH區(qū)域的特殊功能，堆棧一般設(shè)在30H-7FH或30H-FFH范圍內(nèi)。內(nèi)部RAM中除了作為工作寄存器、位標(biāo)志、堆棧區(qū)以外的單元都可以作為數(shù)據(jù)緩沖器使用。41(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ACC，許多運(yùn)算中間結(jié)果也存放于ACC。在指令系統(tǒng)中用A作為累加器ACC的助記符。42(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，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。43(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.44(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。45SP的操作規(guī)則堆棧指針SP（8位）：MCS—51系列的堆棧是按“先進(jìn)后出”原則存取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。MCS—51堆棧設(shè)在片內(nèi)RAM區(qū)。數(shù)據(jù)入棧時(shí)：先SP自動(dòng)加1，后寫(xiě)入數(shù)據(jù)，SP始終指向棧頂?shù)刂贰?/p>

——“先加后壓”數(shù)據(jù)出棧時(shí)：先讀出數(shù)據(jù)，后SP自動(dòng)減1，SP始終指向棧頂?shù)刂贰?/p>

——“先彈后減”46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(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。48(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?？崭癫糠譃槲磥?lái)設(shè)計(jì)新型芯片可定義的SFR位置。49圖2-11特殊功能寄存器SFR的位置50１.并行I/O口

MCS－51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口（P0、P1、P2和P3），每一條I/O線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。P0口為三態(tài)雙向口，能帶8個(gè)TTL門(mén)電路，P1、P2和P3口為準(zhǔn)雙向口，負(fù)載能力為4個(gè)TTL門(mén)電路。使用時(shí)注意Ｐ3口的第二功能，Ｐ0口應(yīng)外接上拉電阻。

２.１.3I/O端口準(zhǔn)雙向口:I/O口操作時(shí)做數(shù)據(jù)輸入時(shí)需要對(duì)其置1,否則若前一位為低電平，后一位輸入的電平為高則MOS管拉不起來(lái)導(dǎo)致出錯(cuò)。而雙向口則不需要做此動(dòng)作，因?yàn)殡p向口有懸浮態(tài)。準(zhǔn)雙向口就是做輸入用的時(shí)候要有向鎖存器寫(xiě)1的這個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作，所以叫準(zhǔn)雙向口。真正的雙向口不需要任何預(yù)操作可直接讀入讀出。51

P3口還具有第二功能，其引腳描述如表2-２。表2-２P3口特殊功能52２.串行I/O口

MCS－51單片機(jī)具有一個(gè)采用通用異步工作方式的全雙工串行通信接口，可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由RXD和TXD收發(fā)數(shù)據(jù)（存入緩沖寄存器SBUF中）。53２.１.４定時(shí)器／計(jì)數(shù)器

在MCS－51中，除8032/8052外都只有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1，它們由兩個(gè)相互獨(dú)立的8位寄存器組成TH和TL，共有四個(gè)獨(dú)立的寄存器TH0、TL0、TH1和TL1，只可對(duì)這四個(gè)寄存器獨(dú)立尋址，而不能作為一個(gè)16位寄存器來(lái)尋址。

52系列增加了一個(gè)多功能定時(shí)器，相應(yīng)增加了6個(gè)特殊功能寄存器54

51子系列共有5個(gè)中斷源，即外中斷2個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷2個(gè)，串行中斷1個(gè)。中斷系統(tǒng)主要有IE中斷允許控制器和中斷優(yōu)先級(jí)控制器IP等電路組成。２.１.５中斷系統(tǒng)552.2MCS—51單片機(jī)引腳功能圖2.9為MCS－51系列單片機(jī)引腳圖及邏輯符號(hào)，它們?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的40腳DIP封裝。

圖2.9MCS－51系列單片機(jī)引腳圖及邏輯符號(hào)56

電源引腳Vcc和VssVcc：電源端，接＋5V。Vss：接地端。

時(shí)鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部TTL時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部TTL時(shí)鐘時(shí)，該引腳為外部時(shí)鐘的輸入端。

地址鎖存允許ALE／PROG系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于控制地址鎖存器鎖存P0口輸出的低8位地址，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的復(fù)用。PROG：是對(duì)片內(nèi)flash編程寫(xiě)入時(shí)的編程脈沖輸入端。

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外部ROM讀選通信號(hào)/PSEN

是讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。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。允許訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器

EA/VPP

當(dāng)為高電平時(shí)，CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令，但當(dāng)PC中的值超過(guò)0FFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。當(dāng)為低電平時(shí)，CPU只執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。Flash編程方式時(shí)，該引腳費(fèi)編程電源輸入端Vpp復(fù)位信號(hào)RST

該信號(hào)高電平有效，在輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。輸入/輸出口引腳P0、P1、P2和P3582.2.28051對(duì)片外存儲(chǔ)器的連接在MCS－51中，其片外存儲(chǔ)器與片內(nèi)存儲(chǔ)器空間0000H～FFFFH部分是重疊的。在8051單片機(jī)中采用MOV和MOVX兩種指令來(lái)區(qū)分片內(nèi)外RAM空間，其中片內(nèi)RAM使用MOV指令，片外RAM使用MOVX指令。用MOVC對(duì)ROM空間進(jìn)行操作。如：MOVCA,@A+DPTRMOVX@DPTR,AMOVXA,@DPTR59

2.3MCS-51單片機(jī)工作方式

2.3.1復(fù)位方式

A.復(fù)位

在復(fù)位輸入端加上高電平，MCS-51將被初始化復(fù)位，

此時(shí)有關(guān)寄存器狀態(tài)如下：

PC：0000H

SP：07H

PO-P3：FFH

A.B.PSW.IP.IE：00H

TMOD.TCON.TH0.TL0.TH1.TL1.SCON：00H

DPTR：0000H

RES端由高變低后，MCS-51將退出復(fù)位，從0000H開(kāi)始

執(zhí)行程序。

60B.復(fù)位電路

上電復(fù)位電路：手動(dòng)復(fù)位電路：61

系統(tǒng)復(fù)位電路：

專(zhuān)用芯片有MAX708。

62

C.看門(mén)狗電路

看門(mén)狗電路是一個(gè)定時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路。在正

常工作情況下，軟件不斷產(chǎn)生復(fù)位定時(shí)器信號(hào)，看

門(mén)狗電路無(wú)輸出；一旦單片機(jī)由于干擾進(jìn)入程序死

循環(huán)后，看門(mén)狗電路將定時(shí)輸出一RES信號(hào)，使系統(tǒng)

復(fù)位，從而使程序脫離死循環(huán)。

555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)輸出低電平632.３.2程序執(zhí)行方式1.單步執(zhí)行方式利用單片機(jī)外部中斷功能實(shí)現(xiàn)的。2.連續(xù)執(zhí)行方式(正常工作時(shí))從ＰＣ＝0000H開(kāi)始一條一條的執(zhí)行。完成取指令，譯指令，執(zhí)行三個(gè)過(guò)程。642.3.3單片機(jī)的低功耗方式對(duì)于MCS－51系列機(jī)型來(lái)說(shuō)，它們有待機(jī)方式和掉電保護(hù)方式兩種低功耗方式。通過(guò)設(shè)置電源控制寄存器PCON的相關(guān)位可以確定當(dāng)前的低功耗方式。PCON寄存器格式如下：

其中SMOD：波特率倍增位

GF0，GF1：通用標(biāo)志位

PD：掉電方式位，PD＝1為掉電方式

IDL：待機(jī)方式位，IDL＝1為待機(jī)方式6589c51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2－17可見(jiàn)，若IDL=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。661.

待機(jī)方式將PCON寄存器的IDL位置“1”，單片機(jī)則進(jìn)入待機(jī)方式。通常在待機(jī)方式下，單片機(jī)的中斷仍然可以使用，這樣可以通過(guò)中斷觸發(fā)方式退出待機(jī)模式。2.

掉電保護(hù)方式將PCON寄存器的PD位置“1”，單片機(jī)則進(jìn)入掉電保護(hù)方式。如果單片機(jī)檢測(cè)到電源電壓過(guò)低，此時(shí)除進(jìn)行信息保護(hù)外，還需將PD位被置“1”，使單片機(jī)進(jìn)入掉電保護(hù)方式。退出掉電保護(hù)只能是外部復(fù)位.672.4MCS-51單片機(jī)時(shí)序1.時(shí)鐘電路根據(jù)硬件電路的不同，單片機(jī)的時(shí)鐘連接方式可分為內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式，如圖2.7所示。

（a）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路

（b）外接時(shí)鐘電路

圖2.11時(shí)鐘電路

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=0～60MHz。68

89C51的片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘發(fā)生器691.節(jié)拍與狀態(tài)周期時(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)