单片微机原理与应用 教学课件 作者 罗印升 2011 part_02.pptVIP

【基本知识点与要求】 理解51系列单片机的内部结构、基本组成、访问存储器的时序、低功耗工作方式、看门狗定时器。 (2) 熟练掌握51系列单片机的引脚与功能。 (3) 熟练掌握51系列单片机的存储器组织与I/O接口的特点、操作方法。 (4) 熟练掌握51系列单片机的时钟电路、时序及其相关概念 和复位电路。 2.2 51系列单片机的存储器组织 2.2 51系列单片机的存储器组织 2.2 51系列单片机的存储器组织 2.2.1 程序存储器空间 2.2.1 程序存储器空间 2.2.2 数据存储器空间 1．工作寄存器区： 4组寄存器（寄存器阵列）。即4个工作寄存器0区～3区，每组8个寄存单元（每单元8位），以R0～R7作寄存器名，暂存运算数据和中间结果。字节地址为00H～1FH。 2．位寻址区 ：字节地址为20H～2FH，既可作RAM，也可位操作。共有16个RAM单元，共128位，位地址为00H～7FH。 3．用户RAM区： 80个单元，地址为30H～7FH，在一般应用中常作堆栈区。 51单片机片内数据存储器的高128字节单元供专用寄存器使用，它们分布在单元地址为80H～0FFH的空间中。 (2) 寄存器B （8位） 与累加器A配合执行乘、除运算，也可用作通用寄存器。 单片机的时钟信号用来提供其内部各种微操作时间基准。单 片机的时序就是CPU执行指令时所需控制信号的时间顺序。所以单 片机系统就是一个由同步时序控制的时序系统。 2. 外部振荡方式 把已有的时钟引入单片机，外部振荡脉冲信号由XTAL1端输入单片机，XTAL2端悬空。外接的脉冲高、低电平持续时间大于20ns，此方式便于多块芯片同时工作，便于同步。 CPU执行任何一条指令都分为取指令和执行指令两个阶段。 取指令阶段是把程序计数器（PC）中的地址送到程序存储器，在读控制信号的作用下，从存储器中取出需要执行的操作码和操作数。 执行指令阶段包括对指令操作码译码和产生控制信号、完成指令执行的过程。 51系列单片机片外存储器有程序存储器ROM和数据存储器RAM两种，CPU访问它们的指令也分两类、时序也有所不同。 习 题 P42 2.2.3 特殊功能寄存器 ② AC (Auxiliary PSW.6)---辅助进位标志位。 在进行加（减）运算中，若累加器A中的ACC.3向ACC.4有进位（借位）时，AC由硬件置“1”，否则清“0”。该位常用于调整BCD码运算结果 。 ③ F0(Flag Zero PSW.5)---用户标志位。 用户可以根据程序执行的需要，通过软件置“1”或清“0”。 ④ RS1和RS0(PSW.4和PSW.3)工作寄存器组选择位。 RS1和RS0由软件置“1”或者清“0”，它们和工作寄存器的关系如下表所示，被选中的工作寄存器组即为当前工作寄存器组 。 2.2.3 特殊功能寄存器 3 1 1 1 0 1 2 1 0 0 0 0 工作寄存器组 RS1 RS0 工作寄存器组 RS1 RS0 工作寄存器组选择表 ⑤ OV (Overflow PSW.2)---溢出标志位 在带符号数的算术运算中，若运算结果超出了相应机器字长表示的范围（对8位二进制数而言，即超出-128～+127），产生溢出，OV由硬件置“1”，表示运算结果是错误的；否则，OV由硬件清“0”，表示运算结果正确。 ⑥ F1（PSW.1）---系统保留位、未用。 ⑦ P (Parity PSW.0)---奇偶标志位。 用于指示累加器A中的“1”的个数的奇偶性。若A中有 奇数个“1”则P由硬件置“1”；若A中有偶数个“1”或者A=00H 时，P由硬件清“0”。 2.2.3 特殊功能寄存器 （4）堆栈指针SP (Stack Pointer)。SP是8位专用寄存器，作为堆栈指针它始终指向堆栈的顶部。 所谓堆栈是一个连续的数据存储区域，其存取原则为“后进先出”，或“先进后出”。堆栈的操作有两种：进栈和出栈。 51系列单片机的堆栈是向上生成型（向地址增大的方向生成），进栈操作过程是SP先加1，然后数据压入；出栈过程是SP指向的数据从中弹出，然后SP减1。 （5）数据指针DPTR (Data Pointer) DPTR是16位专用寄存器，用来存放读外部程序存储器或读/写外数据存储器的16位