单片机原理及接口技术讲解.ppt

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1、第2章MCS-51单片机结构及原理本章内容：（1）MCS-51系列的8051的基本结构；（2）存储器结构及其配置；（3）P0、P1、P2、P3四个I/O口的基本工作原理和操作特点；（4）单片机的时序（5）复位12.1.1MCS-51的基本组成MCS-51单片机（以8051为例，Intel产品）1个8位CPU；1个片内振荡器及时钟电路；128字节RAM（数据存储器）；4K字节ROM（程序存储器）；2个16位定时器/计数器；32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）；1个全双工串行口；5个中断源；2

2、.1MCS-51单片机组成及结构22.1MCS-51单片机组成及结构存储器CPU输入输出口定时/计数器中断系统总线32.1.2MCS-51单片机的引脚与功能逻辑符号2.1MCS-51单片机组成及结构引脚分配4（1）电源线＋5V供电VCC（40）——＋5VGND（20）——地2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能引脚分配P0（2）晶体振荡器信号输入输出XTAL2（18）——晶体振荡器信号输出XTAL1（19）——晶体振荡器信号输入（3）输入/输出线P0.0~P0.7P0口P1.0~P1.7P1口P2.

3、0~P2.7P2口P3.0~P3.7P3口P1P2P35（4）控制信号线ALE（30）——地址锁存控制信号（AddressLatchEnable），ALE用于将地址总线的低八位锁存。该信号频率为晶振频率的1/6，可作为外部定时或时钟使用。2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能引脚分配（29）——外部程序存储器读选通信号（ProgramStoreEnable）该信号为低电平时，CPU从外部程序存储器单元读取指令。6（31）——内外程序存储器选择控制（ExternalAccessEnable）。2.1.

4、2MCS-51单片机的引脚与功能（4）控制信号线（续）引脚分配RESET（9）——复位信号。RESET持续2个机器周期以上的高电平，单片机复位。＝0，CPU对程序存储器的操作仅限于单片机外部程序存储器。＝1，CPU对程序存储器的操作从单片机内部程序存储器开始，并可延伸到单片机的外部程序存储器。7（5）部分引脚的第二功能(复用，同一个引脚被双重定义)2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能T1定时器1外部计数信号输入T0定时器0外部计数信号输入INT1外部中断1，输入INT0外部中断0，输入WR外部数据

5、存储器写选通信号，输出第二功能RXD串行输入端口引脚P3.0P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7RD外部数据存储器读选通信号，输出TXD串行输出P3.1（5）部分引脚的第二功能程序存储器固化所需的信号编程脉冲ALE/PROG编程电压/VPP备用电源引入RESET/VPD：当电源电压下降到某个给定下限时，备用电源由该引脚向单片机芯片内部RAM供电，以保护内部RAM的内容不丢失。2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能9控制器运算器特殊功能寄存器I/O口I/O口2.1.3MCS-51单片机的内

6、部结构数据存储器程序存储器10（一）中央处理器（CPU）CPU由运算器和控制器组成，它是单片机的核心，完成运算和控制操作。2.1.3MCS-51单片机的内部结构1.运算器组成：算术逻辑运算器ALU，算术累加器ACC，寄存器B，暂存器TMP1，暂存器TMP2，布尔累加器Cy等。功能：进行移位、算术运算和逻辑运算；MCS-51运算器还包含有一个布尔（位）处理器，用来处理位操作。11（1）累加器A（ACC）（8位）功能：暂存操作数及保存运算结果；A是MCS-51单片机中最繁忙的寄存器；（2）寄存器B（8位）

7、功能：用于乘法、除法运算，对于其它指令可作为一个寄存器使用；（3）程序状态字寄存器PSW（8位）功能：存放累加器A在运算过程标志位（P，OV，AC，Cy）的状态；指出CPU所使用的当前工作寄存器组。2.1.3MCS-51单片机的内部结构12CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0CY(PSW.7)进位/借位标志位(Carry)。若ACC在运算过程中发生了进位或借位，则CY=1；否则=0。它也是布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作。AC(PSW.6)半进位/借位标志位(AttachedCarr

8、y)。若AC在运算过程中，D3位向D4位发生了进位或借位，则AC=1,否则=0。F0(PSW.5)——用户标志位(Flag0:userdefinableflag)。PSW.6PSW.52.1.3MCS-51单片机的内部结构PSW程序状态字寄存器132.1.3MCS-51单片机的内部结构PSW.7PSW.0RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)工作寄存器组选择位(RegisterSelection)。RS1，RS0=01则选择了工作寄存器组1区R0～R