02-第二章 MCS-51硬件体系结构.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2.3.2 MCS-51的工作方式 MCS-51系列单片机的工作方式有复位方式、程序执行方式、节电工作方式以及EPROM编程和校验方式，不同的工作方式代表单片机处于不同的状态。单片机工作方式的多少，是衡量单片机性能的一项重要指标。 1. 复位方式 复位是单片机启动运行进入工作状态的初始化操作，使CPU及其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。另外，当程序运行错误或由于错误操作而使单片机出现死机时，也可以通过复位进行重新启动。 * 复位方式 复位后，单片机内部寄存器的值见表2.7。 寄 存 器 名 内 容 寄 存 器 名 内 容 PC 0000H TH0 00H ACC 00H TL0 00H B 00H TH1 00H PSW 00H TL1 00H SP 07H SBUF 不定 DPTR 0000H TMOD 00H P0～P3 FFH SCON 00H IP ×××00000B PCON(HMOS) 0×××××××B IE 0×× 00000B PCON(CHMOS) 0×××0000B TCON 00H * 复位方式 单片机复位的方式有上电自动复位和按键手动复位。按键手动复位又分为按键电平复位和按键脉冲复位两种，复位电路如图所示。 图(a)所示上电自动复位是通过电容充电来实现的。通过选择适当的R和C的值，能够使RST引脚上的高电平保持两个机器周期以上，以实现在上电的同时，完成单片机的复位。 图 (b)和图(c)是通过RST经电阻与电源相连接或利用RC微分电路产生的正脉冲来实现按键复位的。这两个电路同时也具备上电自动复位的功能。 * 2.3.2 MCS-51的工作方式 2. 程序执行方式 程序执行方式是单片机执行工作程序的基本工作方式，由于单片机复位后PC=0000H，所以程序总是从地址0000H处开始执行。程序执行方式又可分为连续执行和单步执行两种。 连续执行方式 连续执行方式是从指定地址开始连续执行程序存储器ROM中存放的程序，每读一次程序，PC自动加1。 单步执行方式 程序的单步执行方式是利用单片机外部中断功能在单步执行键的控制下实现的，每按一次单步执行键，程序顺序执行一条指令。单步执行方式通常只在用户调试程序时使用，用于观察每条指令的执行情况。 * 2.3.2 MCS-51的工作方式 3. 节电工作方式 MCS-51单片机有HMOS和CHMOS两种，它们的节电运行方式不同，HMOS单片机的节电工作方式只有掉电工作方式，CHMOS单片机的节电工作方式有掉电工作方式和空闲工作方式两种。节电工作方式由内部的电源控制及波特率选择寄存器PCON控制，PCON的控制格式如图所示。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SMOD - - - GF1 GF0 PD IDL SMOD： 串行口波特率倍率控制位。 GF1、GF0： 通用标志位。 PD： 掉电方式控制位。PD＝1，进入掉电工作方式。 IDL： 空闲方式控制位。IDL＝1，进入空闲工作方式。 如果将PD和IDL同时置1，则进入掉电工作方式。PCON寄存器的复位值为0XXX0000，PCON.4～PCON.6为保留位，用户不能对它们进行写操作。 * 节电工作方式 (1) 空闲工作方式 当程序将PCON的IDL位置1后，系统进入空闲工作方式。 空闲工作方式是在程序运行过程中，用户在CPU无事可做或不希望它执行程序时，进入的一种降低功耗的待机工作方式。在此工作方式下，单片机的工作电流可降到正常工作方式时电流的15％左右。 在空闲工作方式时，振荡器继续工作，中断系统、串行口以及定时器模块由时钟驱动工作，但时钟不提供给CPU。也就是说，CPU处于待机状态，工作暂停。CPU中的SP、PC、PSW、ACC的状态以及SFR中的其他寄存器和内部RAM中的内容均保持不变，I/O引脚状态也保持不变，ALE和PSEN保持逻辑高电平。 退出空闲方式的方法有两种，一种是中断退出，一种是按键复位退出。 * 节电工作方式 (2) 掉电工作方式 当CPU执行一条置PCON.1位(PD)为1的指令后，系统进入掉电工作方式。 掉电的具体含义是指由