第章MSC组成.ppt

第二章 MCS-96系列 单片机的系统组成 重点： 熟悉MCS-96系列的系统组成 了解8098CPU的结构， CPU总线 掌握片内寄存器的特点，SFR的含义 了解存储器地址空间是怎样分配的 了解系统复位、时钟信号 掌握堆栈的概念 第二节 8098的系统组成 8098单片机的特点 CPU为16位，采用面向寄存器结构。增强了运算、处理数据的灵活性，提高了操作速度。 CPU支持位、字节、字的操作，指令系统支持32位的双字操作。 片内有256字节寄存器，提高了数据处理和频繁出入输出的能力。 8098单片机软件有100多条指令，指令丰富、功能强、编程效率高、运算速度快。 片内集成了很丰富的功能设备 8098单片机的引脚图 芯片的工作电源及地， 共7只引脚 Vcc：38号脚，主电源电压（+5V） Vss：11和37号脚，数字电路地（0V） Vpp：12号脚，未来EPROM的编程电压 Vpd：46号脚，内部RAM的备用电压+5V Vref：45号脚，片内A/D转换器的参考电压（+5V） ANGND：44号脚，A/D的参考地 控制信号与实中信号，共8个引脚 1)RESET：48号脚，芯片的复位信号输入端 2)RD：33号脚，对外部存储器的读信号，低电平有效（输出） 3)WR：14号脚，对外部存储器的写信号，低电平有效（输出） 4)READY：16号脚，准备就绪信号（输出） 5)EA：39号脚，存储器选择输入端。EA=0是访问外部存储器，EA=1时访问内部ROM。由于8098单片机无内部ROM，因此它应为低电平。 6)ALE/ADV：34号脚，地址锁存允许（ALE高电平）或地址有效（ADV低电平），为输出引脚，仅在外部存储器访问期间有效。 7)XTAL1：36号脚，片内振荡器中反向器的输入端，输入外部振荡信号，通常接外部石英晶体 8)XTAL2：35号脚，片内振荡器中反向器的输入端，通常接外部石英晶体 I/O信号线，共32个引脚 1)HSI：3,4,5,6号脚，四个引脚均为高速输入部件的输入端，编号是HSI.0, HSI.1,HSI.2, HSI.3 2)HSO ：5,6,7,8,9,10号脚，六个引脚均为高速输出部件的输出端，编号是HSO.0, HSO.1,HSO.2, HSO.3,HSO.4,HSO.5。 其中HSI.2,HSI.3与HSO.4,HSO.5共用 3)P0口：40,41,42,43号脚，为4位高输入阻抗口，四个引脚既可以作为数字量输入口，也可以作为A/D转换器的模拟量输入口（作为A/D转换器的输入端时，编号为ACH.4~ACH.7） 4)P2口：1,2,13,47引脚，为4位多功能输入/输出口。 5)P3口：25,26,27,28,29,30,31,32引脚，。具有漏极开路输出的8位双向口，内部有很强的上拉作用，与P4口一般用作多路复用地址/数据总线 6)P4口：17,18,19,20,21,22,23,24号脚，具有漏极开路输出的8位双向口，内部有很强的上拉作用，一般用作地址总线 说明： 芯片共48个引脚，第15号引脚未用。 在设计应用系统时，必须正确使用连接芯片的引脚，所以必须熟练掌握各引脚的功能。 芯片中许多引脚具有双重功能，根据需要进行选择 第三节 中央处理器 中央处理器（CPU）是运算器和控制器的总和 （1）8098CPU中的运算器由寄存器算术逻辑单元RALU和寄存器阵列组成。 （2）控制器包括控制单元、地址译码寄存器、指令寄存器等部件。 RALU 算术逻辑单元的功能是进行算术运算：加、减、乘、除、加1、减1、比较等。逻辑运算：与、或、异或等逻辑操作。 寄存器算术逻辑单元RALU Register Arithmetic Logic Unit CPU的特点: 一般型号的CPU采用面向累加器(Accumulator)的结构，它由算术逻辑运算单元ALU和一组为数不多的通用寄存器组成，累加器是寄存器组中的一个专用寄存器，它用于存放参与运算的操作数之一或运算结果。所有操作都通过累加器进行，速度慢。 8096/8098的CPU采用了面向寄存器的结构，其完成算术逻辑运算的部件RALU的操作直接面向具有256个字节的寄存器空间。该空间有232个通用寄存器和24个专用寄存器组成，其每个通用寄存器都具有累加器的作用。相当于8098CPU有232个累加器可以使用，大大提高了速度。 CPU的时序 一条指令的执行过程包括一系列微操作。 微操作是在微命令的控制下完成的。 微命令是一些脉冲信号，这种脉冲信号是计算机的时钟信号CLOCK经加工后得到的 在指令的执行过程中，对应于微命令的脉冲信号的出现在时间上有着严格的先后次序，这就是时序 例：8098单片机从存储器中读取数据的时序图 时钟信号、