单片机学教程第2章 内部硬件架构及资源.pptVIP

2.1 单片机发展史(了解) 表中列出了MCS-51系列单片机的两个子系列, 在4个性能上略有差异.在本子系列内各类芯片的主要区别在于片内有无ROM或EPROM; MCS-51与MCS-52子系列间所不同的是: (1)片内程序存储器ROM从4KB增至8KB; (2)片内数据存储器由128个字节增至256个字节; (3)定时器/计数器增加了1个; (3)中断源增加了1～2个. 对于制造工艺为CHMOS的单片机, 由于采用CMOS技术制造, 因此具有低功耗的特点,如8051功耗约为630mW, 而80C51的功耗只有120mW. MCS-51单片机组成结构中包含运算器、控制器、片内存储器、4个I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件. 运算部件以算术逻辑单元ALU (Arithmetic Logic Unit)为核心,包括累加器ACC (Accumulator)、寄存器B、暂存器、程序状态字PSW等许多部件.它能实现数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据传输操作. MCS-51单片机(51子系列)内带有两个16位定时器/计数器T0和T1,它们均可作为定时器或计数器使用. 44只引脚方形(PLCC)封装方式为(4只没有用) 复位功能 手动复位:当接在MR*引脚上的按键按下,MR*接收低电平信号,RESET变为高电平,延时时间为200ms,使8XX51复位. 当电源电压降至4.4V以下,内部的电压比较器使RESET变为高电平使单片机复位,直到Vcc上升到正常值. (4)并行口的负载能力 9-10. DPTR (Data Pointer) 数据指针寄存器 82H,83H 单片机内部唯一的一个可以供用户使用的16位寄存器 (比较:PC 16位 不可寻址),用来存放16位地址值,以便用间接寻址或变址寻址片外存储器. MOV DPTR,#4000H DPTR可分成DPL(LOW)和DPH(HIGH)两个8位寄存器分别使用.(变形金刚) PUSH DPTR (X) Register16-RAM8 PUSH DPL (V) PUSH DPH (V) 此外还有如下寄存器,它们将在后面章节介绍(蓝色勾 BIT ADDRESSABLE) 11. IP (Interrupt Priorities) ——中断优先级控制寄存器 12. IE (Interrupt Enable)——中断允许控制寄存器 13. TMOD (Timer Mode Register) ——定时器/计数器方式控制寄存器 14. TCON (Timer Control Register) ——定时器/计数器控制寄存器. 15-16. TH0,TL0 (Timer 0 Low/High) ——定时器/计数器0 17-18. TH1,TL1(Timer 1 Low/High) ——定时器/计数器1 19. SCON (Serial Control Register) ——串行端口控制寄存器 20. SBUF (Serial Buffer Register) ——串行数据缓冲器 21. PCON (Power Control Register) ——电源控制寄存器 2.5 单片机工作的基本时序 2.5.1 机器周期和指令周期 (1) 振荡周期Tc(Clock):也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期.(晶振频率的倒数)  (2) 状态周期Ts(Status):每个状态周期为时钟周期的2倍, 是振荡周期经二分频后得到的. (少用) (3) 机器周期Tm(Machine):一个机器周期包含6个状态周期S1-S6, 也就是12个时钟周期. 在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作.(12MHz～1us 6MHz～2us 记忆 在定时器中用到)  (4) 指令周期Ti: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间. 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成. MCS-51系统中,有单周期指令/双周期指令/四周期指令. 若MCS-51单片机外接晶振为12MHz时,则单片机的四个周期的具体值为: 振荡周期Tc＝1/12MHz＝1/12μs≈0.0833μs 状态周期Ts＝2*Tc＝1/6μs≈0.167μs 机器周期Tm＝12*Tc＝1μs(1us) 指令周期Ti＝1～4μs(微观,和DSP的指令周期比,很大了) MCS-51的一个机器周期包括12个时钟周期,分为6个状态(Status):S1～S6.每个状态又