单片机第2章单片机基本原理(第2次课)ppt课件.ppt

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1、单片机基本原理第2章本章主要内容2.1MCS-51系列单片机简介2.2MCS-51系列单片机的结构原理2.3MCS-51系列单片机的外部引脚及片外总线2.4MCS-51系列单片机的工作方式2.5MCS-51系列单片机的时序2.1MCS-51系列单片机简介MCS-51系列（1）MCS-51是Intel公司生产的一个单片机系列名称。属于这一系列的单片机有多种，如：﹡8051/8751/8031；﹡8052/8752/8032；﹡80C51/87C51/80C31﹡80C52/87C52/80C32等。（

2、2）该系列生产工艺有两种：CHMOS是CMOS和HMOS的结合，既保持了HMOS高速度和高密度的特点，还具有CMOS的低功耗的特点。在产品型号中凡带有字母“C”的即为CHMOS芯片，CHMOS芯片的电平既与TTL电平兼容，又与CMOS电平兼容。一是HMOS工艺（高密度短沟道MOS工艺）。二是CHMOS工艺（互补金属氧化物的HMOS工艺）。（3）在功能上，该系列单片机有基本型和增强型两大类：增强型：8032/8052/875280C32/80C52/87C52基本型：8031/8051/875180

3、C31/80C51/87C51（4）在片内程序存储器的配置上，该系列单片机有三种形式，即掩膜ROM、EPROM和ROMLess(无片内程序存储器)。如：﹡80C31在芯片内无程序存储器；﹡80C51有4K字节的掩膜ROM；﹡87C51有4K字节的EPROM。2.2MCS-51系列单片机的----结构原理本节主要内容2.2.1MCS-51系列单片机的基本组成2.2.2MCS-51系列单片机的内部结构2.2.3MCS-51系列单片机的中央处理器2.2.4MCS-51系列单片机的存储器结构2.2.5MCS

4、-51系列单片机的存储器结构2.2.1单片机的基本组成图2-1MCS-51系列单片机基本结构框图单片机内部8个功能组成部件1.CPU（微处理器）2.数据存储器（RAM）片内为128个字节（52子系列的为256个字节）3.特殊功能寄存器（SFR）共有21个，是一个具有特殊功能的RAM区。4.程序存储器（ROM/EPROM）8031:无此部件；8051:4K字节ROM；8751:4K字节EPROM；89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K字节闪存。5.P1口、P2口、P3口、P0口为4个并

5、行8位I/O口。6.串行口1个全双工的异步串行口，具有四种工作方式。7.定时器/计数器8.中断系统其中:678部件将在第6章进行详细的讲解。2.2.2MCS-51系列单片机的内部结构图2-2MCS-51系列单片机内部结构框图2.2.3MCS-51系列单片机的中央处理器中央处理器（CPU）是单片机内部的核心部件,它决定了单片机的主要功能特性。它由运算部件和控制部件两大部分组成。运算部件对操作数进行算术、逻辑运算和位操作运算部件以算术逻辑单元(ALU)为核心，包括累加器(ACC)、寄存器(B)、暂存器1

6、、暂存器2、程序状态字（PSW）、布尔处理器等。它的功能是完成算术和逻辑运算、位变量处理和数据传送等操作。1．算术逻辑运算单元ALU2．累加器A使用最频繁的寄存器，可写为Acc。A的作用：（1）是ALU的输入之一，又是运算结果的存放单元。（2）数据传送大多都通过累加器A。(3)A的进位标志Cy同时又是位处理机的位累加器。3．程序状态字寄存器PSW（1）Cy（PSW.7）进位标志位（2）Ac(PSW.6)辅助进位标志位，用于BCD码的十进制调整运算。（3）F0（PSW.5）用户使用的状态标志位。（4）

7、RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：4组工作寄存器区选择控制位1和位0。RS1RS0所选的4组寄存器000区（内部RAM地址00H～07H）011区（内部RAM地址08H～0FH）102区（内部RAM地址10H～17H）113区（内部RAM地址18H～1FH）（5）OV（PSW.2）溢出标志位指示运算是否产生溢出。各种算术运算指令对该位的影响情况较复杂，将在第3章介绍。（6）PSW.1位:保留位，未用（7）P(PSW.0)奇偶标志位P=1，A中“1”的个数为奇数P=0，A中“1”的个数为偶数控

8、制器控制器是单片机的神经中枢，是由定时器、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、堆栈指针SP、数据指针DPTR及控制逻辑电路等组成。1、程序计数器PC（ProgramCounter）存放下一条要执行的指令在程序存储器中的地址，由16位构成。说明（1）复位时,PC=0000H;（2）程序计数器自动加1（3）执行有条件转移或无条件转移指令和执行子程序调用或中断调用时，PC将被置入新的数值，从而使程序的流向发生变化。2、指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路哈佛