[工学]第2章MCS-51单片机的结构.pptVIP

MCS-51单片机原理及应用 CPU的时序定时单位 ▼它是16位的按机器周期自动增1计数器 ▼一切分支/跳转/调用/中断/复位 等操作的本质就是:改变 PC 值 ▼总指向下一条指令所在首地址(当前PC值) 特殊功能寄存器(PC) 特点： 已知的P0、P1、P2、P3等四个8位I/O口分别由名为P0、P1、P2、P3四个SFR代表。 堆栈指针寄存器 SP（Stack Pointer): 总是指向栈顶,压栈时先 (SP)+1 然后数据进栈；弹栈时数据先出栈 然后(SP)-1。 累加器 ACC:一个被众多指令用得最频繁的特殊功能寄存器(如：运算、数据传输…)。 副累加器 B:一个经常与 ACC 配合在一起使用的特殊功能寄存器(如：乘法、除法)，此外，它也经常当作普通寄存器使用。 特殊功能寄存器(P0—P3,SP,A,B) CY AC F0 RS0 OV P RS1 PSW.7 PSW.0 ▼CY(PSW.7)进位/借位标志位。若ACC在运算过程中发生了进位或借位，则CY=1；否则=0。它也是布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作。 ▼AC(PSW.6)半进位/借位标志位。若ACC在运算过程中，D3位向D4位发生了进位或借位，则CY=1,否则=0。 ▼F0 (PSW.5)可由用户定义的标志位。 PSW.6 PSW.5 特殊功能寄存器(PSW) 程序状态字寄存器 PSW： * * 河北工业大学 电气与自动化学院 第二章 MCS－51单片机的结构 MCS-51单片机基本特性 8 位的 CPU， 片内有振荡器和时钟电路,工作频率为1～12MHz（Atmel 89Cxx为0～24MHz） 片内有 128/256字节 RAM 片内有 0K/4K/8K字节 程序存储器ROM 可寻址片外 64K字节 数据存储器RAM 可寻址片外 64K字节 程序存储器ROM 片内 21/26个 特殊功能寄存器（SFR） 4个8位 的并行I/O口（PIO） 1个 全双工串行口（SIO/UART） 2/3个16位 定时器/计数器（TIMER/COUNTER） 可处理 5/6个中断源，两级中断优先级 内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy） MCS-51指令集含 111条指令 MCS-51系列单片机配置一览表 有EPROM 有ROM 无 5 4x8位 1 128 字节 8051 80C51 (4K字节) 8751 87C51 (4K字节) 2x16 片内 RAM 片内ROM 6 1 4x8位 3x16 256 字节 8752 87C52 (8K字节) 8052 80C52 (8K字节) 8032 80C32 Intel MCS-52 子系列 8031 80C31 Intel MCS-51 子系列 中 断 源 串行 I/O 并行 I/O 定时器 计数器 片内存储器（字节） 系列 内部结构框图 认识单片机的引脚 MCS-51单片机40脚 Vcc, GND 2 XTAL1, XTAL2 2 RESET 1 EA/Vpp 1 ALE/PROG 1 PSEN 1 P0.0—P0.7 8 P1.0—P1.7 8 P2.0—P2.7 8 P3.0—P3.7 8 单片机的引脚（电源端） Vcc, GND: 正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)。 VCC GND 单片机的引脚（晶振端） XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端 15～45pfx2 1～12MHz XTAL1 XTAL2 XTAL1 XTAL2 外部时钟 XTAL1 XTAL2 节拍（P） P1 P2 状态（S） S1 S2 S3 S6 … 机器周期 指令周期 振荡周期/时钟周期： Tc=晶振频率fosc（或外加频率）的倒数 状态周期：Ts=2个时钟周期(Tc)（很少用到此概念） 机器周期：Tm=6个状态周期(Ts)=12个振荡周期(Tc) 指令周期: Ti:执行一条指令所需的机器周期(Tm)数 牢牢记住： 振荡周期 = 晶振频率fosc的倒数； 1个机器周期 = 12个振荡周期； 1个指令周期 = 1、2、4个机器周期 单片机的引脚（复位端） RESET: 复位端（正脉冲有效，宽度?8 mS） 复位使单片机进入某种确定的初始状态： ▼ PC值归零（0000H）； ▼ 各个SFR被赋予初始值（见P.52）： P0～P3 = 0FFH，Acc = 0，B = 0， TH0=0，TL0=0，TH1=0，TL0=0，