单片机原理及应用(第二讲.ppt

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1、MCS-51单片机的硬件结构（二）MCS-51单片机的存储器结构并行I/O端口时钟电路与时序MCS-51的复位和复位电路第二讲一、MCS-51的微处理器1、运算器由运算器和控制器组成（1）算术逻辑运算单元ALU功能强大，能进行8位的逻辑“与”、“或”、“异或”、循环、求补和清零以及算术加、减、乘、除等基本运算，同时还可进行位处理，置位、清零、求补、“与”、“或”等位操作。（2）累加器A8位，可写成Acc。使用最频繁的一个寄存器，进位标志Cy，又是位处理器的累加器。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构（3）寄存器B一般寄存器，常用于乘、除法操作中。乘

2、法：两数放于A、B中，运算结果存放在BA中。除法：被除数放A中，除数放B中，其运算结果商在A中，余数在B中。（4）程序状态寄存器PSW8位，属特殊功能寄存器。很重要，须牢记。格式如下:(字节地址为D0H)CyAcF0RS1RS0OV--PD7D6D5D4D3D2D1D0PSW第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构RS1、RS0：4组工作寄存器区选择控制位。RS1RS0所选的4组工作寄存器000组（内部RAM地址00H~07H）011组（内部RAM地址08H~0FH）102组（内部RAM地址10H~17H）113组（内部RAM地址18H~1FH）第二讲

3、第二章MCS-51单片机的硬件结构2、控制器单片机运行的控制部件，由程序计数器、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令译码器等逻辑控制电路组成。（1）程序计数器PC一个基本的寄存器，也是一个独立的计数器，存放着下一条将要从程序存储器中取出的指令的地址。（2）指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路存放指令操作码的专用寄存器，输出给指令译码器进行译码，译码结果送控制逻辑电路，发出各种控制信号。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构二、MCS-51存储器的结构MCS-51单片机的程序存储器和数据存储器空间截然分开，各自有其寻址方式、寻址空间和控制系统。寻址

4、能力分别达64KB。可分为：程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器共五类。1、程序存储器用于存放应用程序和表格之类的固定常数。最大空间为64KB（片内和片外之和）。程序存储器的应用时应注意以下两点：（1）EA引脚接高、低电平，确定CPU是访问片内还是访问片外程序存储器。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构EA引脚接高电平，程序将从片内程序存储器开始执行，当PC值超出片内容量时，自动转向片外程序存储器空间。EA引脚接低电平，只能用片外的程序存储器，即程序将从片外程序存储器中开始执行。（2）程序存储器的开始部分的一些单元

5、固定用于中断源的中断服务程序的入口地址，如下规定：中断源入口地址外部中断0（INT0）0003H定时器0（T0）000BH外部中断1（INT1）0013H定时器1（T1）001BH串行口0023H第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构注意：①MCS-51单片机复位后，PC值为0000H，因此程序是从0000H开始执行的。②两条读程序存储器指令：MOVCA,@A+DPTRMOVCA,@A+PC2、内部数据存储器片内数据存储器（RAM）共有128个字节，其结构可用图示说明。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构用户RAM区（堆栈、数据缓冲区）可位寻址区

6、第3组工作寄存器区R0~R7第1组工作寄存器区R0~R7第0组工作寄存器区R0~R7第2组工作寄存器区R0~R700H~07H08H~0FH10H~17H18H~1FH20H~2FH30H~7FH片内地址：第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构3、特殊功能寄存器（SFR）CPU对各种功能部件的控制是用特殊功能寄存器来实现的。共有21个，其地址分布在80H~FFH范围内。见书21~22页，各特殊功能寄存器符号、名称以及地址。今后将逐步熟悉和应用这些寄存器。（1）堆栈指针SPMCS-51单片机的堆栈应用与一般微处理器一样。这里堆栈区在片内RAM中，SP指

7、向堆栈顶。SP的复位初始值为07H。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构（2）数据指针DPTR16位寄存器，由SFR中两个独立的8位寄存器DPH和DPL组成。（3）端口P0~P3特殊功能寄存器P0~P3为I/O端口P0~P3对应的锁存器。（4）串行数据缓冲器SBUF用于存放发送或接收的串行数据，实际上是两个寄存器，一个为发送寄存器，一个为接收寄存器，共用一个地址和符号。（5）定时器/计数器两个16位定时器/计数器T0、T1分别由四个8位SFR寄存器TH1、TL1、TH0、TL0组成。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构4、位地址空间在RAM和S

8、FR中共有211个位地址，位地址范围在00H~FFH。片内RAM中，字节地址为20H~2FH单