第2章 MCS-51单片机的结构及原理.ppt

《第2章 MCS-51单片机的结构及原理.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2.1MCS-51单片机结构2.2MCS-51的存储器结构2.3单片机的复位、时钟与时序2.4并行I/O口第2章MCS-51单片机结构及原理单片机的工作过程单片机执行程序的过程，是一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令），这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预

2、先存放在具有存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元（最小的存储单位）组成，就像大楼房有许多房间组成一样，指令就存放在这些单元里，单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样，每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，然后再被执行。程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是一条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行，必须有一个部件能追踪指令所在的地址，这一部件就是程序计数器PC（包含在CPU中）

3、，在开始执行程序时，给PC赋以程序中第一条指令所在的地址，然后取得每一条要执行的命令，PC之中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，可能是1、2或3，以指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。SCM——将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片上构成的一种专用微计算机系统SCM=CPU+程序存储器+数据存储器+定时器/计数器+内外中断+可编程I/O+可编程全双工串行口+…第2章MCS-51单片机结构及原理80C51=(8位)CPU+4KBROM+128BRAM+(2×16)T/C+(4×8)I/O+1个UART+5个中断源87C52INTELMCS-51系

4、列单片机一览表2.1.1MCS-51单片机的内部结构第2章MCS-51单片机结构及原理控制器的用途：统一指挥和控制各单元协调工作控制器的任务：从ROM中取出指令→译码→执行指令控制器的组成：程序计数器PC、数据指针寄存器DPTR、…第2章MCS-51单片机结构及原理运算器的用途：对数据进行算术运算和逻辑操作运算器的任务：计算缓冲器内容→暂存→修改运行标志运算器的组成：累加器ACC、程序状态字寄存器PSW、…第2章MCS-51单片机结构及原理（1）程序计数器（ProgramCounter——PC）——指向ROM存储单元的地址指针0000HPC指针……xxxxxxxxx

5、xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxROM0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH永远存放着下一条指令的地址具有16位字长→可寻址范围216（=65536字节=64KB）具有自动加1功能→顺序运行程序功能具有可被指令修改功能→跳转运行程序功能复位时，PC值为0→复位后程序从0开始运行第2章MCS-51单片机结构及原理计算机的工作是按照事先编制好的程序命令序列一条条顺序执行的，程序存储器就是用来存放这些已编好的程序和表格常数，它由只读存储器ROM或EPROM组成。计算机为了有序地工作，设置了一个专用寄存器--程序计数器PC

6、，用以存放将要执行的指令地址。每取出指令的１个字节后，其内容自动加１，指向下一字节地址，使计算机依次从程序存储器取出指令予以执行，完成某种程序操作。由于MCS-51单片机的程序计数器为16位，因此，可寻址的地址空间为64KB。（2）数据指针寄存器（DataPointer——DPTR）具有16位字长，可寻址范围216（64KB）具有可被指令修改功能→可变更数据地址可拆为2个8位的独立寄存器DPL和DPH……0000H0001H0002H0003H0004HFFFFH35H77HF4H94H9EHDPTR指针……xxHxxHxxHxxHxxHROMRAMDPLDPH00

7、00H0001H0002H0003H0004HFFFFH——指向ROM或RAM存储单元的地址指针第2章MCS-51单片机结构及原理（3）累加器（ACCUMULATER——A）具有8位字长具有可被指令修改功能是利用率最高的寄存器——存放操作数或中间运算结果的寄存器第2章MCS-51单片机结构及原理（4）程序状态字寄存器（ProgramStateWord——PSW）具有8位字长各位都具有特殊含义状态信息通常自动形成，但也可用指令修改——存放程序运行过程中的各种状态信息的寄存器CYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1P位7位6位5位4位3位2