第二章51单片机结构教材ppt课件.ppt

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1、第2章8051单片机的体系结构12.8051单片机的体系结构2.18051单片机内部结构2.28051单片机芯片引脚功能2.38051中央处理器2.48051单片机的存储结构2.5并行I/O端口2.6单片机时序与复位22.18051单片机内部结构八大功能部件：（1）微处理器（8位CPU）（2）程序存储器（ROM、EPROM或Flash等）（3）数据存储器（RAM、E2PROM）（4）四个8位并行可编程I/O端口（P0、P1、P2、P3）（5）一个串行口3（6）两个16位定时器/计数器（T0/T1）（7）中断系统（含5～8个中断源、2个优先级）

2、（8）特殊功能寄存器（SFR）还包含：时钟振荡器、总线控制器和供电电源此外，有的还有其它功能部件.48051单片机内部结构图52.28051单片机芯片引脚功能单片机芯片双列直插封装方式引脚图62.28051单片机芯片引脚功能单片机芯片方形封装方式引脚图72.28051单片机芯片引脚功能单片机芯片引脚功能1．主电源引脚（1）GND接地（2）VCC正常操作时为十5V电源。2．时钟电路引脚（1）XTAL1：（2）XTAL2：83．控制线与电源复用引脚（1）RST/VPD：RST是复位信号，高电平有效。VPD为第二功能，即备用电源输入端。（2）ALE

3、/PROG：ALE为地址锁存允许信号输出引脚。PROG为编程信号，第二功能，低电平有效。（3）PSEN：片外ROM选通信号输出端，低电平有效。（4）EA／VPP：EA为内部和外部ROM控制端当EA＝1时，从内ROM开始访问当EA＝0时，只访问外部ROMVPP是编程电源输入端94．并行输入/输出引脚（1）P0口：P0.0～P0.7统称为P0口（2）P1口：P1.0～P1.7统称为P1口（3）P2口：P2.0～P2.7统称为P2口（4）P3口：P3.0～P3.7统称为P3口P3口每一位可用作第二功能，而且P3口的每一条引脚都可以独立设置为第一功能

4、的I/O口功能和第二功能。102.38051中央处理器CPU由运算器、控制器、寄存器组成。112.3.1运算器运算器包含：1.算术逻辑运算单元ALU---算术运算、逻辑运算2.累加器A---相当于数据加工厂3.位处理器---位运算4.BCD码修正电路---十进制数的运算处理5.PSW---记录程序运行状态122.3.2控制器单片机的指挥部件，主要任务是识别指令，控制各功能部件，保证各部分有序工作。主要包括指令寄存器、指令译码器、程序计数器、程序地址寄存器、条件转移逻辑电路、时序控制逻辑电路。131、指令、指令译码及控制器指令---就是完成某项

5、操作的命令。指令译码---对指令进行解析和翻译控制器---发出相应的控制信息，指挥运算器和存储器协同完成指令所要求的操作。例如：下面是单片机的一条指令：0010010100110000(A)+(30H)该指令是加法指令,指令占2字节142、指令集和指令助记符为方便使用和记忆，用指令助记符表示。例如，上面的加法指令的助记符为：ADDA，30H153、程序及程序计数器PC什么叫计算机程序：为完成一个完整的运算任务，按照执行步骤用计算机指令编写的指令集合。执行程序指示：地址由PC指示。执行程序时，在计算机控制器的控制下，取指令装置会按PC的指向从

6、存储器中读出第一条指令并译码，执行指令所要求的操作。162.3.3程序执行过程执行程序线路实际上按PC的指取指令运行，PC就象引路人，称为程序指针。执行流程如下图：17程序指令取指执行过程1、复位PC=00002、从PC取指，PC+13、取数据4、执行指令5、取下一条指令……图2-58051单片机内部结构图182.48051单片机的存储结构8051单片机存储器采用冯．诺依曼结构：程序存储器空间和数据存储器空间采用独立编址、拥有各自的寻址方式和寻址空间。192.4.18051单片机的存储器结构8051单片机存储器从物理结构上分四种：1、片内程序

7、存储器2、片外程序存储器3、片内数据存储器4、片外数据存储器202.4.18051单片机的存储器结构图212.4.2程序存储器：可寻址的地址空间为64KB，从0000H开始编址，最大地址可至FFFFH。用EA信号选择片内、片外程序存储器：对于STC89C51单片机（片内有4KB），编址为0000～0FFFH，EA接高电平，从片内0000H开始执行程序。对于8031单片机无内部程序存储器，EA接低电平，从片外读取程序执行。22中断向量：单片机至少有5个中断地址，在0000～002FH程序存储器地址之间占5个特殊地址，被固定用于5个中断源的中断服

8、务程序入口地址。中断地址如下：232.4.3片内数据存储器1、片内RAM编址片内数据存储器(RAM)，（128B/256B)，用来存放程序运行时所需要的常数或变量。