单片机原理与应用第2章ppt课件.ppt

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1、第2章单片机硬件结构单片机原理及应用2.1逻辑结构及信号引脚2.2内部存储器2.3并行输入/输出口电路2.4电路与时序2.5工作方式2.1.1结构框图2.1.2内部逻辑结构2.1.3信号引脚2.1逻辑结构及信号引脚8位CPU；4KB字节掩膜ROM程序存贮器；128字节内部RAM数据存贮器；21个特殊功能寄存器(SFR)；2个16位的定时器/计数器；1个全双工的异步串行口;4个8位并行I/O口；5个中断源、2级中断优先级的中断控制器；2.1总体结构一、8051的内部资源2.1.1结构框图8031无2.1.2内部逻辑结构CPU运算器电路CPU

2、控制器电路CPU控制器电路80C51MCS—51CPUCPU内部结构：（1）运算器电路：算术逻辑单元ALU、累加器ACC、寄存器B、程序状态字PSW和2个暂存器等。算术逻辑运算单元ALU(8位)：+、–、×、÷算术运算，与、或、非、异或逻辑运算，循环移位、位处理。（2）控制器电路：程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、定时与控制电路等。2.2.1内部数据存储器低128单元2.2.2内部数据存储器高128单元2.2.3堆栈操作2.2.4内部程序存储器2.2.5存储器结构特点2.2内部存储器MCS—51的程序存储器与数据存储器是分开的，地址

3、空间重迭，最大可扩展到64KB。1、数据存储器RAM（1）内部RAM中低128B，00H～7FH；(MOV)（2）外部RAM，可扩至64KB，0000H～FFFFH。(MOVX)—WR/RD2、程序存储器ROM(MOVC)--PSEN（1）8031内部无程序存储器由于8031无片内程序存储器，需外接，因此，端必须外接低电平。（2）8051、8751内部有4KBROM/EPROM：=0，使用外部程序存储器；=1，使用内部程序存储器4KB空间，当PC的值超过4KB范围时，自动转向外部程序存储器。2类存储器数据存储器程序存储器3个存储器地址空间

4、(逻辑上)：64KB程序存储器256B片内数据存储器64KB片外数据存储器4个存储器地址空间(物理上)：片内程序存储器片外程序存储器片内数据存储器片外数据存储器8031805164KB2.2内部存储器低128单元是单片机的真正RAM存储器。2.2.1内部数据存储器低128单元分为三个区域：1．寄存器区：4组寄存器（寄存器阵列）。即4个工作寄存器0区～3区。每组8个寄存单元（每单元8位），以R0～R7作寄存器名，暂存运算数据和中间结果。R0、R1：片内RAM的地址指针字节地址为00H～1FH。2．位寻址区：字节地址为20H～2FH，既可作R

5、AM，也可位操作。共有16个RAM单元，共128位，位地址为00H～7FH。3．用户RAM区：32个单元，地址为30H～7FH，在一般应用中常作堆栈区。用PSW中的两位PSW.4和PSW.3来切换工作寄存器区，选用一个工作寄存器区进行读写操作。字节地址位地址位寻址区单元地址：20H～2FH，既可作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可以对单元中的每一位进行位操作。表2‑2内部RAM位寻址区的位地址2.2.2内部数据存储器高128单元内部RAM的高128单元——专用寄存器(SFR)区地址为80H～FFH（也称特殊功能寄存器）CPU(6个)

6、：A、B、PSW、DPTR、SP、PC。I/O接口寄存器(7个)：P0、P1、P2、P3、SBUF、SCON、PCON计数/定时器(6个)：TMOD、TCON、TH0、TL0、TH1、TL1中断(2个)：IE、IP有2套地址字节地址：只21个有效（其中仅11个有位地址）位地址：只83位有效1、SFR（80H～FFH）介绍：字节地址位地址其字节地址可被8整除。(1)程序计数器PC（16位）：CPU总是按PC的指示读取程序。PC是一个16位的计数器。其内容为将要执行的指令地址（即下一条指令地址），可自动加1。因此CPU执行程序一般是顺序方式。

7、当发生转移、子程序调用、中断和复位等操作，PC被强制改写，程序执行顺序也发生改变。复位时，PC=0000H。(2)累加器Acc（8位）：需要ALU处理的数据和计算结果多数要经过累加器A。(3)寄存器B（8位）：与A累加器配合执行乘、除运算。也可用作通用寄存器。(4)程序状态字PSW（8位）：存放ALU运算过程的标志状态。位序B7B6B5B4B3B2B1B0位符号CYACF0RS1RS0OVF1PCy（PSW.7）：进位标志，又是布尔处理机的累加器C。在执行某些算术和逻辑指令时，数据操作结果最高位有进位输出(加法时)或借位输入(减法时)，则

8、置位Cy，否则清Cy。AC(PSW.6)：辅助进位标志，又称半进位标志。当进行加减法操作而产生由低4位向高4位进位(加法)或借位(减法)时，则置位AC，否则清AC。F0、F1（PSW.5、PS