51单片机基本结构.ppt

【注意】： 1 每一个机器周期出现两次ALE信号； 2 ALE信号对应从ROM中读指令。 在一个机器周期中CPU可以完成两次取指操作； 3 对于单字节单周期的指令,CPU是通过对指令的OP译码后，得到单字节信息。 指令特点: 一条指令长度为两个字节，并存储在ROM相邻的两个单元中。该指令的执行必须从ROM中取指两次。 OP2-2 OP2-1 n+1 n 程序ROM PC （2）双字节单周期指令时序 返回 ADD A, #DATA 在ALE第一次有效时: CPU 从ROM的n单元中取出指令的第一个字节OP2-1，并送入IR译码。 通过译码CPU得到双字节指令的信息，使PC加1，指向n+1单元； 在ALE第二次有效时: 从ROM的n+1单元取出指令的第二个字节OP2-2送入IR进行译码， 并产生对应的操作，最后在S6P2时完成本条指令的运行。 S1 S2 S6 S5 S4 S3 机器周期 读操作码一 读操作码二 ALE T震荡周期 双字节单周期指令 ADD A, #DATA CPU取指和执行周期时序 指令特点： 单字节，却需要两个机器周期运行。 INC DPTR DPTR为两个8位的寄存器,加1时,必须分两步完成: 第一步: DPL加1, 第二步:如果DPL加1有进位,则还要对DPH加1. （3）单字节双周期指令的时序 在指令周期的第一个ALE: 将ROM中的操作码OP取出，经IR译码后得知为单字节双周期指令。 执行该指令，同时封锁后面三次ALE有效时的PC+1，在第二个机器周期的S6P2时,完成操作。 S1 S2 S6 S5 S4 S3 机器周期1 读操作码 读无效 S1 S2 S6 S5 S4 S3 读无效 读无效 机器周期2 ALE 返回 单字节双周期指令 INC DPTR CPU取指和执行周期时序 2.5.3 访问外部数据存储器RAM的指令时序 /PSEN /WR /RD P2口 80C51 P0口 ALE D7 Q7 ∶ ∶ D0 Q0 /CP /WR /RD A15 ∶ ∶ A8 64K A7 RAM D0 ∶ ∶ A0 D7 /CS A15 ∶ ∶ A8 64K A7 ROM D0 ∶ ∶ A0 D7 1004H PC MOV DPTR,#2000H ；（DPTR=2000H） MOVX A, @DPTR ; 将外RAM 2000H单元的数据送A ； 单字节双机器周期指令 若单片机使用片外ROM, 1004H单元存放 MOVX A, @DPTR 的机器代码 E0H 2000H DPTR FFH 外部ROM 外部RAM （一）从外部ROM1004H单元取指令代码E0H 1. ROM的高八位地址：10H从P2口送出; ROM的低八位地址：04H从P0口输出； S2P2时,ALE的第一个下降沿04H 锁存到74LS373锁存器中； 2. 在S3P2的/Psen为低电平时,选中外ROM 1004H , 并将1004H 单元的内容E0H，通过P0口送至单片机内部IR中译码. （ E0H 是 指令MOVX A, @DPTR的机器代码） 单字节双机器周期指令MOVX A, @DPTR CPU取指和执行周期时序 S1 S2 S6 S5 S4 S3 S1 S2 S6 S5 S4 S3 ALE Psen A15-A8(PC)=10H A15-A8(DPH)=20H 04H 00H 数据FFH RD P2口 P0口 选中外ROM E0H （二）从外部RAM 2000H单元读取内容FFH 3. 将DPTR中的高8位DPH：20H送P2口输出, DPTR中的低八位DPL：00H经P0口输出, 在S5P1的ALE第二次下降沿时,将P0口的低八位地址锁存； 4. 第二个机器周期的S1-S3单片机输出/RD信号选中外部RAM, 并根据单片机提供的2000H 这16位地址，从外RAM中取出数据FFH。 5. S2-S3期间,将数据FFH 经P0口后送入累加器A中。 S1 S2 S6 S5 S4 S3 S1 S2 S6 S5 S4 S3 ALE Psen A15-A8(PC)=10H A15-A8(DPH)=20H 04H 00H 数据FFH RD P2口 P0口 选中外部RAM E0H 单字节双机器周期指令MOVX A, @DPTR CPU取指和执行周期时序 分成两个阶段: 1 根据PC所指定的程序存储器的地址,将movx指