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第三章 单片机结构及原理;第一节 单片机的结构;;二、引脚定义及功能;第二节 单片机的工作原理; 中央处理器是单片机内部的核心部件, 它决定了单片机的主要功能特性。它由运算部件和控制部件两大部分组成。 ;1. 运算部件 运算部件是以算术逻辑单元ALU为核心, 加上累加器A、 寄存器B、暂存器TMP1和TMP2、程序状态寄存器PSW及 专门用于位操作的布尔处理机组成的, 它能实现数据的算术 逻辑运算, 位变量处理和数据传送操作。 算术逻辑单元ALU不仅能完成8位二进制数的加（带进 位加）、减（带借位减）、乘、除、加1、减1及BCD加 法的十进制调整等算术运算，还能对8位变量进行逻辑“与”、 “或”、 “异或”、求补、清零等逻辑运算, 并具有数据传送, 程序转移等功能。 暂存器用以暂存进入运算器之前的数据。;布尔处理机 布尔处理（即位处理）是MCS—51单片机 ALU所具有的一种功能。 单片机指令系统中的布 尔指令集（17条位操作指令）, 存储器中的位地 址空间, 以及借用程序状态标志寄存器PSW中的 进位标志CY作为位操作“累加器”, 构成了单片机 内的布尔处理机。;2 . 控制器 控制器是用来统一指挥和控制计算机工作的部件，它 的功能是接受来自存储器中的逐条指令，进行指令译码， 并通过定时和控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需 的全部内部控制信息及CPU外部所需的控制信号，使各部 分协调工作，完成指令所规定的各种操作。它由指令部 件、时序部件和操作控制部件等三部分组成。;各部分的功能: （1）指令部件：是一种能对指令进行分析、处理和产生控制信号的逻辑部件，也是控制器的核心。通常，由程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器等组成。 ·程序计数器PC（Program Counter） 程序计数器是16位专用寄存器，用于存放和指示下一条要执行指令的地址。 ·指令寄存器 指令寄存器是8位寄存器，用于暂时存放指令，等待译码。 ·指令译码器 用于对送入指令译码器中的指令进行译码。; （2）时序部件：由时钟电路和脉冲分配器组成，用于产生操作控制部件所需的定时脉冲信号。 （3）操作控制部件：可以为指令译码器的输出信号配上节拍电位和节拍脉冲，也和外部进来的控制信号组合，共同形成相应的微操作控制序列，以完成规定的操作。;三、单片机执行程序的过程 计算机每执行一条指令都可分为3个阶段进行，即取指令、分析指令和执行指令。 取指令阶段的任务是：根据程序计数器PC中的值，从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。 分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质，如指令要求操作数，则寻找操作数地址。 执行指令阶段的任务是：取出操作数，然后按照操作码的性质对操作数进行操作。 计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令或循环等待指令。;单片机指令执行过程示意图;第三节 存储器; 80C51系列有3个存储空间： 1. 片内外统一编址的64KB的程序存储器地址空间（用16位地址）。 2. 256／384字节的片内数据存储器的地址空间。 3. 64KB片外数据存储器地址空间。 在访问3个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令，以产 生不同的存储空间的选通信号。;1. 程序存储器的编址 计算机的工作是按照事先编制好的程序命令一条条循序执行的, 程序存储器就是用来存放这些已编好的程序和表格常数,它由只读存储器ROM或EEPROM组成。 2. 程序运行的入口地址 实际应用时, 程序存储器的容量由用户根据需要扩展， 而程序地址空间原则上也可由用户任意安排。但程序最初运行的入口地址，MCS—51单片机是固定的, 用户不能更改。 程序存储器中有复位和中断源共7个固定的入口地址。 ;单片机复位、 中断入口地址 ;二、数据存储器 1. 工作寄存器区 片内RAM为256字节，地址范围为00H～FFH，分为两大部分: 低128字节（00H～7FH）为真正的RAM区：高128字节（80H～FFH）为特殊功能寄存器区SFR。 在低128字节RAM中, 00H～1FH共32单元是4个通用工作寄存器区。每一个区有8个通用寄存器R0～R7。; 在低128字节RAM区中，00H-1FH地址为通用工作寄存器区，共分为4组，每组由8个工作寄存器(