MCS-51系列单片机的结构和功能.ppt

第二章 MCS-51系列单片机的结构和功能 2.1 MCS-51单片机的内部组成及信号引脚 2.2 8051的存储器 2.3 并行输入／输出端口结构 2.4 时钟电路及CPU时序 2.5 复位及掉电处理 2.1MCS-51单片机的内部组成及信号引脚 8031、8051和8751的区别 它们的指令系统与芯片引脚完全兼容，仅片内ROM有所不同，8031片内无程序存储器，8051片内有4KB的掩模ROM，8751片内有4KB的EPROM。 2.1.1 8051单片机的主要功能 1. CPU：8位 2. 内部RAM：256单元 前128 单元：用户使用 后128单元：专用寄存器占用。 3. 内部ROM：4KB掩膜ROM 4.?定时器/计数器：2×16位。 5.?并行I/O口：4×8位。 P0，P1，P2，P3。 6．串行口：一个, 全双工。 7. 中断控制系统：5 8．时钟电路：fosc――振荡频率最高为12MHz。 2.1.1 8051单片机的主要功能： 9. 程序存储器的寻址范围为64KB。 10. 片外数据存储器的寻址范围为64KB。 11. 21个字节专用寄存器。 12.?111条指令，含乘法和除法指令。 13.?有强的位寻址、位处理能力。 14．片内采用单总线结构。 15. 用单一＋5V电源。 2.1.2 MCS-51单片机引脚及功能 1. 主电源引脚Vcc和Vss VCC（40脚）: 接+5 V电源正端; VSS（20脚）: 接+5 V电源地端。 2. 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1（19脚）和 XTAL2（18脚）: 分别用作晶体振荡电路反相器的输入和输出端。 2.2 8051的存储器配置 存储器用于存放程序和数据。 普林斯顿结构：将程序和数据统一编址共存于一个存储器中。 哈佛结构：将程序和数据分别编址存放于不同的存储器中。 通用计算机一般采用普林斯顿结构。 MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构。 2.2 8051的存储器配置 MCS-51单片机的存储空间分为四个：  片内ROM, 片外ROM, 片内RAM, 片外RAM. 2.2.1 程序存储器（ROM） 用途： 用于存放编好的程序和表格常数。PC 8051片内有4KB ROM， 片外16位地址线可扩展64KB ROM，二者是统一编址的。 当引脚 EA*=1， 8051从0000H执行片内ROM中的程序。 当指令地址超过0FFFH后，就自动转向片外ROM取指令。 当引脚EA*=0，8051片内ROM不起作用，CPU只能从片外ROM/EPROM中取指令，地址可以从0000H开始编址。 思考： 8031的EA*引脚应该如何接？ 2.2.1 程序存储器（ROM） PC是程序计数器，是管理程序执行次序的寄存器，存放将要执行的指令的地址。程序的执行有2种情况，按照顺序执行和跳转。为此，PC有3种功能： 1、复位功能：复位时计算机进入初始状态，PC的内容自动清零。 2、计数功能：每取出指令代码的一个字节，PC的内容自动加1（加法计数） 3、直接置位功能：在执行跳转、返回指令时将跳转的地址直接加载PC。 例题：分析指令 MOV A，#7FH ADD A，#47H 执行后，A 、C、AC、OV、P的内容是什么？ （A）=C6H；C=0、AC=1；OV=1；P=1/0 P1口的功能 P1口只有一种功能—通用输入/输出接口，有输出、输入、端口操作3种工作方式。 （1）输出方式：计算机执行写P1口的指令如MOV P1，#data时，P1口工作于输出方式。此时数据data经内部总线送入锁存器锁存。 P1口的功能 （2）输入方式：计算机执行读P1口的指令如MOV A，P1时，P1口工作于输入方式。控制器发出的读信号打开三态门1，引脚P1.上的数据经三态门1进入芯片内部总线，并送到累加器A。因此输入时无锁存功能。 在执行输入操作时，如果锁存器原来寄存的数据Q=0。那么由于Q*=1将使V1导通，引脚被始终钳位在低电平，不可能输入高电平。为此，用作输入前，必须先用输出指令置Q=1，使V1截止。因此P1口被称为准双向接口。 单片机复位后，P1口线的状态都是高电平，可以直接用做输入。 P1口的功能 （3）端口操作：MCS-51单片机有不少指令可直接进行端口操作，如： ANL P1，#data ORL P1, #data XRL P1,A INC A 这些指