单片机原理与应用 教学课件 作者 梁炳东 第2章__MCS 51单 片机的结构与原理 新.pptVIP

第 2 章 MCS-51单片机 的结构与原理 第 2 章 MCS-51单片机 的结构与原理 2.1 MCS-51单片机的外部引脚与内部结构 2.2 MCS-51单片机的CPU结构 2.3 MCS-51单片机的存储器结构 2.4 MCS-51单片机的并行口结构 练习题 2.1 MCS-51单片机 的外部引脚与内部结构 2.1.1 MCS-51的外部引脚 1．电源引脚 2．外接晶振引脚 3．I/O口引脚 表2-1 P3口各条引脚的第二功能 4．控制引脚 4．控制引脚 【项目应用】 解： 2.1.2 MCS-51的内部结构 MCS-51的内部结构说明 2.2 MCS-51单片机 的CPU结构 2.2.1 CPU的基本结构 1．算术/逻辑运算单元ALU 2．程序计数器PC 3．定时与控制 4．累加器 ACC 5．寄存器B 6．程序状态字寄存器PSW 7．其他主要部件 2.2.2 CPU的工作原理 指令说明： 例：CPU计算“（1+2）×3” CPU的工作原理示意图 CPU执行指令过程 2.2.3 CPU的时钟和时序 1．CPU的时钟 （2）外部时钟 2．CPU的时序 （2）指令时序 ? 单片机取指令时序： ? 单字节单周期指令时序： ? 双字节单周期指令时序： ?单字节双周期指令时序： ?访问片外RAM指令时序： 2.3 MCS-51单片机 的存储器结构 2.3.1 程序存储器ROM ROM的配置 ROM配置说明 ROM的特定入口地址 【项目应用】 2.3.2 数据存储器RAM RAM配置说明 1．特殊功能寄存器区 表2-3 特殊功能寄存器一览表 表2-3 特殊功能寄存器一览表 （续表） 具有位地址和位名的特殊功能寄存器 表2-4 具有位地址和位名的特殊功能寄存器 表2-4 具有位地址和位名的特殊功能寄存器 ? 程序状态字寄存器 PSW： ? 堆栈指针SP： ? 数据指针DPTR： ? P0、P1、P2、P3： 【项目应用】 2．字节寻址区 【项目应用】 3．位寻址区 表2-5 位寻址区的位地址 表2-5 位寻址区的位地址（续表） 4．工作寄存器区 表2-6 工作寄存器的地址与RS1、RS0的关系 【项目应用】 2.3.3 单片机的复位状态 1．复位电路 2．复位状态 表2-7 21个特殊功能寄存器的复位状态 2.4 MCS-51单片机 的并行口结构 2.4 MCS-51单片机 的并行口结构 2.4.1 P0口的结构 1．P0口作为通用I/O口 ? 输出数据： ? 输入数据： 2．P0口作为地址口/数据口 2.4.2 P1口的结构 1．输出数据 2．输入数据 2.4.3 P2口的结构 1．P2口作为通用I/O口 2．P2口作为地址口 2.4.4 P3口的结构 1．P3口作为通用I/O口 2．P3口作为第二功能口 【项目应用】 解： 练习题 练习题 DPL、DPH两者拼接起来构成一个16位特殊功能寄存器，称为数据指针DPTR。DPL、DPH分别为DPTR的低8位和高8位。可对它们独立操作，也可以将它们合起来作为DPTR操作，用于存放8位地址或16位的地址。 P0、P1、P2、P3：是4个并行I/O口（P0口～P3口）的锁存器，它们与对应的端口同名，通过对它们的读/写操作，实现将数据从相应的I/O口输入/输出。 请读者查找应用项目的程序中大致用到了哪些特殊功能寄存器。不要求了解具体如何使用，只要求大致了解，不懂之处可作为驱动后续学习的动力暂且放下。 字节寻址区也称为用户数据区或通用RAM区，地址范围为30H～7FH，共有80个RAM单元，只能进行字节寻址，按字节存取数据。用于存放用户数据，或者通过将这一区域的某一单元地址赋给堆栈指针SP，而将其中的一段单元作为堆栈区使用。 在应用项目中，所用到的片内RAM数据存储单元中的一部分就位于字节寻址区，具体安排如下。 26H：0.1s计数单元 27H：秒计数单元 28H：分计数单元 29H：时计数单元 2AH：计时单元指针初值 2BH：存放秒计数基制 2CH：存放分计数基制 2DH：存放时计数基制 2EH：数据区地址暂存单元 3AH：控制码存储单元 3BH、3CH：数据暂存单元 4AH～4FH：显示缓冲区 5AH：堆栈栈底 位寻址区的字节地址范围