第1章mcs_51单片机结构.pptVIP

第一章 MCS-51 单片机结构; 概述 第一节 MCS-51单片机内部结构 第二节 存储器 第三节 特殊功能寄存器 第四节 时钟电路与复位电路 第五节 引脚功能 ; MC651系列单片机有多种型号的产品，如普通型(51子系列)8051、8031、875l、89C51、89S51等，增强型(52子系列)8032、8052、8752、89S52等。它们的结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上。8031片内没有程序存储器，8051内部设有4KB的掩模删程序存储器，8751是将8051片内的ROM换成EPROM，89C51则换成4KB的闪速EEPROM，MCS-51增强型的存储容量为普通型的一倍。;1个8位CPU； 一个片内振荡器及时钟电路； 4KB ROM程序存储器； 128B RAM数据存储器； 两个16位定时器／4数器; 寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路; 32条可编程的I／O线(4个8位并行I／O端口); 一个可编程全双工串行口; 5个中断源、两个优先级嵌套中断结构。 ;;生物医学影像中心;一.运算器 进行算术运算：加、减、乘、除、加1、减1、比较BCD码十进制调整等 逻辑运算：与、或、异或、求反、循环等逻辑操作 位操作：内部有布尔处理器，它以进位标志位C为位累加器，用来处理位操作。可对位置 “1”、对位清零 、位判断等。 操作结果的状态信息送至状态寄存PSW。 ; 运算器：包括算术逻辑运算部件ALU、累加器A、B寄存器、暂存器TMP1和TMP2、程序状态字PSW、BCD码调整电路。 ;生物医学影像中心;二.控制器 程序计数器PC 堆栈指针SP 数据指针DPTR 指令寄存器 指令译码器和CPU定时控制 ;程序地址指示器,由CPU控制，正常情况下不能由程序随意更改。是16位专用寄存器，其内容表示下一条要执行的指令的16位地址。CPU总是把PC的内容送往地址总线，作为选择存储单元的地址，以便从指定的存储单元中取出指令、译码和执行。 系统复位后，PC=0000H。 PC具有自动加1的功能。 ;堆栈：内存RAM中开辟的一个特定的存储区，专门用来暂时存放数据或存放地址，可由程序设置，一般在程序初始化时设置一次。设置范围为（07H~7FH）。 栈底：初始设置栈底、栈顶重合。 栈顶：对堆栈的操作总在栈顶进行。 “后进先出”原则：进栈时，SP先自动加1，然后数据入栈；出栈时，数据先出，然后SP自动减1。 堆栈指针SP(81H)：8位专用寄存器，用来存放栈顶地址。 系统复位后，SP=07H。 ;数据指针DPTR：是一个16位地址寄存器，专门用来存放16位地址指针，作间接寄存器使用。 DPTR可分为DPH(83H)和DPL(82H)两个独立寄存器。 DPTR可指向64K字节范围内的任一存储单元（读程序存储器和读写数据存储器）。 ; 指令寄存器（IR）：存放取指后的指令代码 指令译码器（ID）：指令经译码器译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。 ; M051的存储器结构与常见的微型计算机的配置方法不同，它将程序存储器和数据存储器分开，各有自己的寻址方式、控制信号和功能。程序存储器用来存放程序和始终要保留的常数。数据存储器通常用来存放程序运行中所需要的常数或变量。 从物理地址空间看，MC5—51有四个存储器地址空间，即片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器。从逻辑地址空间看，它有三个存储器地址空间即片内、外统一编址的程序存储器，片内数据存储器和片外数据存储器。;生物医学影像中心;程序存储器：用来存放程序和始终要保留的常数； 数据存储器：存放程序运行中所需要的常数和变量； 程序存储器和数据存储器是分开的,各有自己的寻址方式和控制信号。 ;生物医学影像中心; 程序存储器用来存放编制好的始终保留的固定程序和表格、常数。程序存储器以程序计数器PC作为地址指针，通过16位地址总线，可寻址的地址空间为64KB。;51单片机复位后程序计数器PC的内容为0000H，因此系统从0000H单元开始取值，并执行程序，它是系统执行程序的起始地址。当系统中有中断程序时，通常在该单元中存放一条跳转指令绕过中断服务程序入口地址，用户程序从跳转地址开始存放。; 地址 用途 0000H 复位操作后的程序入口 0003H 外部中断0服务程序入口 (INT0) 000BH 定时/计数器0中断服务程序入口 (TO) 0013H 外部中断1服务程序入口 (INT1) 00