《片机原理及应用》word版

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1、河北石油职业技术学院教案首页课程名称单片机原理及应用班级授课时间2011年2月24日第一周星期四第3、4节教学内容第二章AT89C51单片机内部结构基础第1、2节内部结构和引脚功能时钟电路教学目的让学生了解单片机的内部结构和工作原理，熟悉引脚功能，并且会熟练计算振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期教学重点和难点单片机内部结构和时钟电路授课方法讲授教学用具作业P25练习与思考4、5复习提问单片机结构教学内容、方法和过程单片机内部结构：ALU,ACC等主要部件。单片机的引脚功能单片机时钟电路，以及振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期之间的关系审阅人：审阅结果：审阅日期：授课稿纸总5页第1页第二

2、讲第2章AT89C51单片机内部结构基础2.1内部结构和引脚功能2.1.1内部结构框图和主要部件1．内部结构框图AT89C51单片机内部结构框图如书中13页图2-1所示。该图包含了该单片机的基本硬件资源。单片机就是把图中所有的硬件集成在一个芯片上，形成一个单芯片微型计算机。图2-1AT89C51单片机内部结构框图2.内部结构主要部件（1）1个以ALU为中心的8位中央处理器（CPU），完成运算和控制功能。注解：ALU-算术逻辑运算单元（运算器）。ACC：累加器（ACC是一个8位的存储单元，是用来放数据的。）PSW：程序状态字（又称：状态寄存器）例：两数相加，PSW的某位用于判断是否有进位，是否有

3、溢出等等。授课稿纸总5页第2页（2）128个字节的内部数据存取存储器（内部RAM）,地址为00H～7FH（3）21特殊功能寄存器在内部RAM的SFR块中,又称专用寄存器），离散分布于地址80H～FFH中。（4）程序计数器PC，是物理上独立的16位专用寄存器，其内容为将要执行的指令地址（程序存储器地址）。（5）4KB字节FLASH内部程序存储器（片内ROM），用来存储程序、原始数据、表格等。（6）4个8位可编程I/O口（P0、P1、P2、P3）（7）1个UART串行通信口（8）2个16位定时器/计数器（9）5个中断源，两个中断优先级的中断控制系统（10）一个片内振荡器和时钟电路（11）用于扩展外

4、RAM、外ROM等的结构地址总线（AB）；数据总线（DB）控制总线（CB）一条指令的执行=取指令+执行指令取指令：控制器程序计数器（PC）指令放入ROM传递给BUS指令译码器（分析指令）传递指令给指令寄存器执行指令：程序计数器PC自动加1程序地址寄存器指令放入ROMALU指令放入ACC传递给总线BUS单片机编程语言：汇编语言和C语言，本次课程主要介绍汇编语言编程。例：MOVA#30H;机器代码分别为（7430）ADDAP1;（2590）MOVP0A;（F580）计算机不能识别程序，只能识别机器代码，三条程序的机器代码可以通过查表或计算机自动编译实现。见课本281页附录C单片机指令表。试验设备：

5、计算机（程序）——仿真器——用户板（显示结果）2.1.2引脚功能课本14页图2-2所示为AT89C51双列直插式封装的引脚图和逻辑符号图。40个引脚大致可分为四类：电源、时钟、控制和I/O引脚。1.电源引脚（括号中数为引脚编号）（1）Vss(20)：接地端。（2）Vcc(40)：接DC电源端，一般接+5V。授课稿纸总5页第3页2.时钟引脚（1）XTAL1(19)：外接振荡元件（如晶振）的一个引脚。爱用外部振荡器时，此引脚接振荡器的信号。（2）XTAL2(18)：外接振荡元件（如晶振）的一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚悬浮。注解：能够产生振荡电流的电路。一般由电阻、电感、电容等元件和电子器件所

6、组成。3.控制线（1）RST(9)：复位输入端。该引脚上出现至少两个机器周期的高电平，将使单片机复位。（2）ALE／（/PROG）(30)：地址锁存允许／编程脉冲。在对Flash存储器编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（PROG）。（3）/PSEN(29)：外ROM读选通信号。PSEN有效信号作为外部ROM芯片输出允许OE的选通信号。在读内部ROM或RAM时，PSEN无效。（4）/EA／Vpp(31)：内、外ROM选择／编程电源。/EA为内、外ROM选择端。ROM寻址范围为64KB。当/EA保持高电平时，先访问内ROM，当PC的值超过4KB时，自动转向执行外ROM中的程序。当/EA保持低电平时，

7、只访问外ROM。在Flash编程期间，此引脚用于是假编程电压Vpp。4.P0～P3：4个8位输入/输出口，一共32条引脚。注解：P3.0和P3.1可以作为串行接口2-2时钟电路与复位电路2.2.1时钟电路单片机内部有时钟电路（又称时钟发生器），与振荡器共同产生单片机工作所需要的时钟信号。振荡器可由单片机内振荡电路外接振荡元件（如晶振）实现，构成内部时钟方式。授课稿纸总5页第4页振荡器也可以是外振荡