第二章MCS-5单片机的结构和原理.pptVIP

第二章 MCS-51单片机的结构和原理 MCS-51单片机的结构 MCS-51单片机引脚及其功能 8051存储器的配置 输入/输出端口的结构 复位及复位电路 中央处理器的时序 第一节 MCS-51单片机的结构 MCS-51单片机是Intel公司1980推出的高档8位单片机，采用40脚双列直插封装或44脚方形封装。 主要由9个功能部件组成： ①1个8位CPU； ②4KB ROM或EPROM（8031无ROM程序存储器） ③128个字节RAM数据存储器； ④21个特殊功能寄存器SFR； ⑤4个8位并行I/O口； ⑥1个可编程全双工串行口； ⑦2个16位定时/计数器； ⑧1个片内振荡器和时钟电路； ⑨5个中断源，2个中断优先级； 第二节 MCS-51单片机引脚及其功能 第三节 8051存储器的配置 单片机内部存储器的功能是存储信息(程序和数据)。存储器按其存取方式可以分成两大类，一类是随机存取存储器(RAM)，另一类是只读存储器(ROM)。单片机存储器结构采用哈佛型结构，即将程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)分开，它们有各自独立的存储空间、寻址机构和寻址方式。 对于RAM，CPU在运行过程中能随时进行数据的写入和读出，但在关闭电源时，其所存储的信息将丢失。所以，它只能用来存放暂时性的输入输出数据、运算的中间结果或用作堆栈。因此，RAM常被称作数据存储器。 ROM是一种写入信息后不能改写，只能读出的存储器。断电后，ROM中的信息保留不变，所以，ROM用来存放固定的程序或数据，如系统监控程序、常数表格等。ROM常被称作程序存储器。 一、程序存储器 8051单片机的程序存储器有片内和片外之分。片内有4KB字节的程序存储器，地址范围为0000H～0FFFH。当不够使用时，可以扩展片外程序存储器，扩展的最大空间是64 KB，地址范围为0000H～FFFFH。片内程序存储器和外部程序存储器地址空间重叠。如果EA / Vpp引脚为高电平，CPU将首先访问片内存储器，当指令地址超过0FFFH时，自动转向片外ROM去取指令；当 EA / Vpp引脚为低电平时，CPU只能从外部程序存储器取指令。 8751单片机在芯片内部设置了4 KB的EPROM， 8031单片机在芯片内部没有程序存储器，需要在单片机外部配置EPROM， 其EA / Vpp引脚必须接地。 2、位寻址区： 20H～2FH 共16个字节，16×8=128个位，位地址：00～7FH。这16个字节，既可进行字节寻址，又可实现位寻址。 4、特殊功能寄存器区： 80H～FFH MCS－51内部设置了21个特殊功能寄存器(SFR)，离散地分布在80H～0FFH的地址空间中。其中，字节地址能被8整除(即16进制地址码尾数为0或8)的单元具有位寻址的能力。 常用的特殊功能寄存器简介 1) 累加器(ACC) 累加器(ACC)是CPU内部特有的寄存器。常用于存放参加算术或逻辑运算的两个操作数中的一个及运算结果，即用于存放目的操作数，例如： ADD A, 20H ；在指令中，累加器ACC常简写为A 该指令的含义是以累加器A内容作为被加数，与存放在内部RAM的20H单元中内容相加，相加后的结果，即可再存放到累加器A中。 2) 寄存器B 寄存器B也是CPU内特有的一个寄存器，主要用于乘法和除法运算。在乘法运算中，被乘数放在累加器A中，乘数放在寄存器B中，运算后，积的高8位存放寄存器B中，积的低8位放在累加器A中。在除法运算中，被除数放在累加器A中，除数放在寄存器B中。运算后，商放在累加器A中，而余数放在寄存器B中。 3) 程序状态字寄存器(PSW) 程序状态字寄存器也称为“标志寄存器”，是一个8位的特殊寄存器，由一些标志位组成，用于存放指令运行的状态； PSW中各位状态信息通常是指令执行过程中自动形成的，但也可以由用户根据需要加以改变。PSW中各位的定义如下： 4）数据指针(DPTR) 数据指针DPTR是一个16位的专用寄存器，其高位字节寄存器用DPH表示，低位字节寄存器用DPL表示。既可作为一个16位寄存器DPTR来处理，也可作为两个独立的8位寄存器DPH和DPL来处理。DPTR主要用来存放16位地址，作为访问ROM、外部RAM和I/O口的地址指针。当对64 KB外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器用。在访问程序存储器时，用作基址寄存器。 5) 堆栈指针(SP) 堆栈指针操作是在内存RAM区中专门开辟出来的按照“先进后出,后进先出”的原则进行数据存取的一种工作方式。主要用于