单片机体系结构(Part1).pptVIP

Vss: 接地端。 Vcc: 电源端，接+5V。 XTAL1，XTAL2: 接外部晶体或外部时钟。 RST/VPD： ①复位信号输入。 ②接备用电源，VCC掉电后，低功耗条件下保持内部RAM中的数据。 P0.0～P0.7：P0口，数据/低八位地址复 用总线端口。 P1.0～P1.7：P1口，静态通用端口。 P2.0～P2.7：P2口，高八位地址总线端口。 P3.0～P3.7：P3口，双功能静态端口。 ALE/PROG： ①ALE 地址锁存允许。 ALE输出脉冲的频率为振荡频率的1/6。 ②PROG 对8751单片机片内 EPROM 编程时，编程脉冲由该引脚引入。 PSEN： 外部程序存储器允许。输出读外部程序存储器的选通信号。 EA/VPP： ① EA =0，单片机只访问外部程序存储器。EA =1，单片机访问内部程序存储器。 ②在8751单片机片内EPROM编程期间，此引脚引入21V编程电源VPP。 我们PC机上的通用微处理器与微控制器(micro-controller)有什么差别？通用微处理器芯片本身不包含RAM (Random Access Memory)、ROM (Read-Only Memory)和I/O接口。用通用处理器构建计算机系统，需要外部添加RAM、ROM以及I/O接口，这样的方案具有选择性方面的灵活性，但系统相对复杂、昂贵。微控制器内部包含CPU（即处理器），以及必要容量的RAM、ROM，还包含了定时器和常用的I/O端口，因为这些都封装在一个芯片，基本上已经构成一个“计算机系统”，所以微控制器的另外一个名称是“单片机”(Single-Chip Micro-Computer)，只是因为以前主要应用于工业控制领域，也被命名为MCU (Micro-Control Unit)。 微控制器的设计目标是低成本、快速地构建系统，系统性能是放在第二位的。因为必要的组件已经封装在一个芯片中，使得硬件系统比较简单，系统可靠性比较高。微控制器也分高、中、低档，高档微控制器除了性能更强、片内存储容量更大外，往往还将更多的组件集成到芯片中，例如ADC（模数转换器）等，同时可能还包含了硬件乘法器以及各种专门计算单元。 图5-4给出典型的单片机内部框图，从中可以看出微控制器与通用计算机系统具有相同的组件以及类似的结构。 * * 内部时钟 通过CPU内置的时钟生成电路进行整形，产生的微处理器工作基准时钟称为“内部时钟”。一般将内部时钟称为“BCLK”。 BCLK的一个周期称为时钟周期，执行不同的指令需要的时钟周期数不等。 外部时钟 外部谐振器或振荡电路提供的时钟称为“外部时钟”。谐振器中有水晶谐振器和瓷片谐振器。每个微处理器都规定了额定的工作条件。 通过将辅时钟接到低频谐振器，可以达到降低耗电的效果。这主要用于设备的低耗电模式。 振荡周期：振荡脉冲的周期。 状态周期：两个振荡周期为一个状态周期，也称为时钟周期。 机器周期：一个机器周期包含6个状态周期，用S1~S6表示；共12个节拍，依次可表示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、…、S6P1、S6P2。 指令周期：执行一条指令所占用的全部时间，它以机器周期为单位。 MCS-51系列单片机除乘法、除法指令是4周期指令外，其余都是单周期指令和双周期指令。若用12 MHz晶振，则单周期指令和双周期指令的指令周期时间分别为1 μs和2 μs，乘法和除法指令为4 μs。 C51的精确定时可以用宏: #define delay5us {_nop()_;_nop()_;_nop()_;_nop()_;_nop()_;} 利用KEIL现场调试。启用KEIL-VIEW-Performance Analyzer Window功能，单步分析。在DEBUG之后，启用DEBUG- Performance Analyzer…，设置成函数内部时间特性分析。由反汇编可以看出，程序初始化部分实际是占用一定时间的，不同的延时方式，结果不同。 复位信号 能使CPU恢复到初始状态的信号称为”复位信号“。 复位电路 产生复位信号的电路称为”复位电路“。用复位IC或积分电路制作复位电路。通常要求在接通电源后就对微处理器进行复位操作，所以常将复位电路直接设计在电源电路上，这种复位电路称为加电复位电路。 低电平有效（Active Low)/高电平有效（Active High) 指端口输入的信号是低电平还是高电平有效。RESET端口符号上有一横线，表示低电平有效。（高电平有效时没有横线） 1、80C51存储器采用哈佛结构编址。 2、物理上有4个存储器地址空间： ① 片内程序存