MCS-51单片机的硬件结构.doc

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1、PSW是和谐状态字寄存器，简称程序状态字，相当于其他计算机的标志寄存器；DPTR是数据指针寄存器，在访问片外ROM、片外RAM、甚至扩展I／O接口特别有用；B寄存器又称乘法寄存器，它与累加器协同工作，可进行乘法操作和除法操作。乘法指令的两个操作数分别取自A和B，其结果存放在BA寄存器中。B存积的高8位，A存积的低8位。除法指令中被除数取自A，除数取自B，结果商存放在A中，余数存放在B中。在其他指令中，B可以作为RAM中的一个单元来使用。3．输入／输出引脚P.0-P0.7:P0口的8个引脚。在不接片外存储器与不扩展I／O接口时，可作为准双向输入／输出接口。在接有片外存储器或扩展I／O接口时，

2、P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线。P1.0-P1.7:P1口的8个引脚。可作为准双向I／O接口使用。对于52子系列，P1。0与P1。1还有第二种功能：P1。0可用作定时器／计数器2的计数脉冲输入端T2。P1。1可用作定时器／计数器2的外部控制端T2EX。P2。0-P2.7:P2口的8个引脚。可作为准双向I／O接口；有接有片外存储器或扩展I／O接口且寻址范围超过256个字节时，P2口用作高8位地址总线。P3.0-P3.7:P3口的8个引脚。除作为准双向I／O接口使用外，还具有第二种功能，详见表2－1。4．控制线ALE／PROG：地址锁存有效信号输出端。在访问片外程序存储器期间，每

3、机器周期该信号出现两次，其下降沿用于控制锁存P0口输出的低8位地址。对于片内含EPROM的机型，在编程期间，此引脚用作编程脉冲PROG的输入端。PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，或称片外取指信号输出端。在向片外程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期该信号两次有效（低电平），以通过数据总线P0口读回指令或常数。在访问片外数据存储器期间，PSEN信号将不出现。RST／V：（RST是RETET简略写法。）是复位端。单片机的振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。上电时，考虑到振荡器有一定的起振时间，该引脚上高电平必须持续10ms以上

4、才能保证有效复位。Vcc掉电期间，该引脚如接备用电源VPD（＋5V＋0。5V），可用于保存片内RAM中的数据。当Vcc下降到某规定值以下VPD，便向片内RAM供电。EA／VDD：片外程序存储器选用端。该引脚有效（低电平）时只选用片外程序存储器，否则计算机上电或6复位后先选用片内程序存储器。对于片含EPROM的机型，在编程期间，此引脚用作21V编程电源VDD的输入端。终上所述，对MCS－51系列单片机的引脚可归纳出下列两点：1.单片机功能多，引脚数少，致许多引脚都具有第二功能。2.单片机对外呈三总线形式。由P2、P0组成16位地址总线；由P0分时复用为数据总线；由ALE、PSEN、RST、E

5、A与P3口中的INT0、INT1、T0、T1、WR、RD共10个引脚组成控制总线，详见第四章图4－1。因是16位地址线，使片外存储器的寻址范围达到64K字节。(3)掌握程序计数器PC的工作原理。运算器1．2．算术逻辑单元它在控制器所发内部控制信号的控制下进行各种算术操作和逻辑操作。MCS－51系列单片机的算逻单元除能完成带进位位加法、不带进位位加法、带进位位减法、加1、减1、逻辑与、逻辑或、逻辑异或、循环移位以及数据传送、程序转移等一般操作外，其特点是：1）在B寄存器配合下，能完成乘法与除法操作。2）可进行多种内容交换操作。3）能作比较判跳操作。4）有很强的位操作功能。3．累加器累加器A是

6、最常用的专用寄存器。进入ALU作算术操作和逻辑操作的操作数很多来自A，操作的结果也常送回A。有许多单操作数指令都是针对A的，例如：指令INCA是执行A中内容加1的操作，指令CLRA是执行将A内容清零的操作，指令RLA是执行使A各位内容依次循环向左移动一位的操作。大量双操作数指令的一个操作数也来自A，例如：指令ADDA，＃data是执行（A）＜－（A）+#data的算术操作，指令ANLA，＃data是执行（A）＜－（A）＃data的逻辑操作。4．程序状态字程序状态字PSW是一个8位寄存器，它包含了许多程序状态信息，其各位的含义见下图，(p44图2－3)，其中D1未定义。D7D6D5D4D3D

7、2D1D0CACFORS1RS0OV－P（1）进位标志位C（PSW。7）：在执行某些算术操作类、逻辑操作类指令时，可被硬件或软件置位或清零。例如8位减法运算时，若运算结果的最高位D7有借位，则C＝1，否则C＝0。半数以上的位操作类指令都与C有关，可峥位处理时，它起着“位累加器”的作用。（2）辅助进位标志AC（PSW。6）：8位加法运算时，如果低半字节（即低4位）的最高位D3有进位，则AC＝1，否则AC＝0；8位减法运算时