第二章单片机的基本结构与工作原理ppt课件.ppt

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1、第二章51单片机基本结构151单片机总体构成2.151单片机基本组成及封装2.251单片机辅助电路与CPU时序2.32.42.551单片机存储空间51单片机硬件资源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：﹡8031/8051/8751/8951；基本型﹡8032/8052/8752/8952；增强型﹡80C31/80C51/87C51/89C51；低功耗型﹡80C32/80C52/87C52/89C52；低功耗增强型2.1MCS51单片机总体构成基本型和增强型两大类：增强型：8032/8052/87

2、52/8952/80C32/80C52/87C52/89C52基本型：8031/8051/8751/895180C31/80C51/87C51/89C512.1MCS51单片机总体构成片内程序存储器配置4种形式﹡ROMLess型无片内程序存储器；80C31﹡掩膜ROM型用户程序由芯片生产厂写入；80C514K字节掩膜ROM﹡EPROM型用户程序电装置写入，紫外线照射擦除；87C514K字节EPROM﹡FlashROM型用户程序可以电写入或擦除；89C514K字节Flash2.1MCS51单片机总体构成增强型与基本型比较：﹡片内ROM字节数：从4

3、K增加到8K；﹡片内RAM字节数：从128增加到256；﹡定时/计数器从2个增加到3个；﹡中断源由5个增加到6个。ROM--ReadOnlyMemoryRAM--RandomAccessMemory2.1MCS51单片机总体构成80C51典型产品资源配置2.1MCS51单片机总体构成2.2.18051的引脚封装总线型非总线型2.28051的基本结构及封装2.28051的基本结构及封装2.2.28051的基本结构2.2.38051的CPU（1）运算器（2）控制器2.28051的基本结构及封装运算器（1）算术逻辑单元ALU（ArithmeticLo

4、gicUnit）（2）累加器ACC（Accumulator）（3）寄存器B（4）程序状态寄存器PSWD7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OVF1P2.28051的基本结构及封装控制器（1）程序计数器PC（ProgramCounter）（2）指令寄存器IR（InstructionRegister）（3）指令译码器ID（InstructionDecoder）（4）振荡器及定时控制电路（5）堆栈指示器SP（StackPointer）2.28051的基本结构及封装2.351单片机的辅助电路与CPU时序内部时钟外部时钟2.3.1805

5、1的时钟电路振荡周期（fSOC）：为单片机提供振荡源的信号周期。＊当使用内部时钟时,为外接石英晶体振荡器（晶振）的固有周期；＊当使用外部时钟时,为外部时钟周期。由于常见的单片机系统都是使用内部时钟，因此有时也把晶振固有周期当作振荡周期，把振荡周期称为晶振周期，对应的频率称为晶振频率。2.351单片机的辅助电路与CPU时序状态周期：也称S周期，是振荡周期的两倍。机器周期：单片机的基本操作周期，由6个S周期组成。即机器周期为S周期的6倍，为振荡周期的12倍。指令周期：CPU执行一条指令所占用时间称为指令周期。＊指令周期一般以机器周期为单位，一个指令

6、周期通常由1~4个机器周期组成。＊外部设备一般都以机器周期为时间单位，对于应用来说，必须明白机器周期和振荡周期之间的关系。2.351单片机的辅助电路与CPU时序2.3.28051的CPU时序一个机器周期包含12个晶荡周期或6个S周期指令的执行时间称作指令周期（单、双、四周期）2.351单片机的辅助电路与CPU时序8051的典型时序各指令的微操作在时间上有严格的次序，这种微操作的时间次序被称作时序。单字节指令双字节指令1、单周期指令时序2.351单片机的辅助电路与CPU时序2个机器周期中ALE信号有效4次，后3次读操作无效。2、双周期指令时序2.

7、351单片机的辅助电路与CPU时序在第二机器周期无读操作码的操作，而是进行外部数据存储器的寻址和数据选通。ALE信号会出现非周期现象。访问外部RAM的双周期指令时序2.351单片机的辅助电路与CPU时序2.3.38051单片机的复位一、复位电路复位目的是使单片机或系统中的其它部件处于某种确定的初始状态。上电复位电路按键与上电复位2.351单片机的辅助电路与CPU时序二、单片机复位后的状态PC=0000H，所以程序从0000H地址单元开始执行启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM的内容；特殊功能寄存器复位后的状态是确定的：4

8、个I/O口P0~P3=FFH，各口可用于输出，也可用于输入；堆栈指示器SP=07H，第一个入栈内容将写入08H单元；各中断源处于低优先级且均被关断；I