第二章单片机的基本结构课件.ppt

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1、第二章单片机的基本结构与工作原理2.1单片机的基本组成2.280C51单片机的引脚功能和结构框图2.2.180C51的引脚功能2.2.280C51的内部结构框图和组成2.380C51CPU的结构和特点2.3.1中央控制器2.3.2运算器2.3.3时钟电路及CPU的工作时序第二章单片机的基本结构与工作原理2.4存储器结构和地址空间2.4.1程序存储器2.4.2数据存储器2.5布尔(位)处理器2.680C51单片机的工作方式2.6.1复位方式第二章单片机的基本结构与工作原理2.6.2程序执行方式2.6.3低功耗工作方式2.6.4烧录方式2.1

2、单片机的基本组成图2-1MCS-51单片机基本结构示意图按功能划分:由8个部分组成2.280C51单片机的引脚功能和结构框图2.2.180C51的引脚功能2.2.280C51的内部结构框图和组成第二章单片机的基本结构与工作原理图2280C51/80C52的封装及逻辑图MCS-51单片机的引脚(40脚)返回本章首页Vcc,GND2XTAL1,XTAL22RESET1(/EA)/Vpp1ALE/(/PROG)1(/PSEN)1P0.0—P0.78P1.0—P1.78P2.0—P2.78P3.0—P3.782.2.180C51的引脚功能电源和晶

3、振4根VCC、VSS：电源的正端与接地XTAL1,XTAL2：片内振荡电路输入/输出端(2)I/O口：4个口，32根(3)控制线：共4根。①输入：RESET:复位端（正脉冲有效，宽度个机器周期）(/EA)/Vpp:片外程序存储器访问允许信号，低电平有效。在编程时，其上施加21V或12V的编程电压。2.2.180C51的引脚功能②输入、输出：(/ALE)/PROG:地址锁存允许/编程脉冲输入端。P0口寻址外部低8位地址时接外部锁存器G端；ALE端平时会输出周期正脉冲：ffosc/6；对片内ROM编程时编程脉冲由此端加入。③输出控制线：/

4、PSEN：寻址外部程序存储器时选通外部EPROM的读控制端（OE）低有效。2.2.280C51的内部结构框图和组成第二章单片机的基本结构与工作原理图2-380C51的内部结构框图2.380C51CPU的结构和特点CPU控制器运算器2.3.1中央控制器中央控制器是识别指令，并根据指令性质控制计算机各组成部件进行工作的部件，中央控制器程序计数器PC数据指针指令寄存器IR指令译码器条件转移逻辑电路定时控制逻辑电路程序计数器PC（ProgramCounter）PC不是一个特殊功能寄存器SFR，但其作用又十分重要和特殊!!!特点：▼它是16位的，按

5、机器周期自动增1计数器▼一切分支/跳转/调用/中断/复位等操作的本质就是:改变PC值▼总指向下一条指令所在首地址(当前PC值)▼不可寻址程序计数器PC（ProgramCounter）程序计数器PC的输出，即程序存储器的地址，与P0、P2口之间的关系如图2--4所示。图2-4程序计数器PC的输出与P0、P2口之间的关系数据指针DPTR51系列中唯一出现在符号指令中的一个16位寄存器可分为两个8位的寄存器使用用作访问外部存储空间（数据、I/O、程序空间）此时，DPTR的输出，即片外数据存储器的地址，与P0、P2口之间的关系如图2--5所示。数

6、据指针DPTR图2—5DPTR的输出与P0、P2口之间的关系数据指针DPTRDPTR寄存器也可以作为访问程序存储器时的基址寄存器。MOVCA，@A+DPTRJMP@A+DPTRDPTR寄存器既可以作为一个16位寄存器处理如，MOVDPTR，#16位地址INCDPTR也可以作为两个8位寄存器处理，其高8位用DPH表示，低8位用DPL表示。如：CJNEA，DPL，$CJNEA，DPH，$PC与DPTR对比①两者都是与地址有关的、16位的寄存器。其中，PC与程序存储器的地址有关，而DPTR与数据存储器的地址有关。作为地址寄存器使用时，PC与DP

7、TR都是通过P0和P2口输出的。但是，PC的输出与ALE及PSEN有关；DPTR的输出，则与ALE、WR、RD相联系。PC与DPTR对比②PC只能作为16位寄存器对待；由于有自动加1的功能，故又称为计数器；PC是不可以访问的；有自己独特的变化方式；它的变化轨迹决定了程序执行的流程。DPTR可以作为16位寄存器对待，也可以作为两个8位寄存器对待；DPTR是可以访问的。指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑指令寄存器IR是用来存放指令操作码的专用寄存器图2--6指令寄存器和指令译码器定时控制逻辑电路产生一系列定时控制信号，控制计算机的各组成部件

8、进行相应的工作，执行指令。2.3.2运算器运算器主要用来实现对操作数的算术逻辑运算和位操作注:A--arithmetic运算器算术逻辑运算单元ALU累加器ACC(A)B寄存器程序状态标志寄存器