单片机基本原理ppt课件.ppt

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1、第2章单片机基本原理2.1MCS-51系列单片机简介8031芯片不带ROM；8051芯片带4KBROM；8751芯片带4KBEPROM。MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的高性能8位单片机，它包含51和52两个子系列。对于51子系列：主要有8031、8051、8751三种机型，它们的指令系统与芯片引脚完全兼容，仅片内程序存储器有所不同：◆8位CPU；◆片内带振荡器，频率范围为1.2~12MHz；◆片内带128字节的数据存储器；◆片内带4KB的程序存储器；◆程序存储器的寻址空间为64KB；◆片外数据存储

2、器的寻址空间为64KB；◆128个用户位寻址空间；◆21个字节特殊功能寄存器；MCS-51子系列的主要特点为：◆4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3；◆2个16位定时器/计数器；◆2个优先级别的5个中断源；◆1个全双工的串行I/O接口，可多机通信；◆111条指令，含乘法指令和除法指令；◆片内采用单总线结构；◆有较强的位处理能力；◆采用单一+5V电源。对于52子系列：有8032、8052、8752三种机型。52子系列与51子系列相比大部分相同，不同之处在于：片内数据存储器增至256字节（比51子系列增加1倍）；80

3、32芯片不带ROM（与51子系列一样）；8052芯片带8KBROM（比51子系列增加1倍）；8752芯片带8KBEPROM（比51子系列增加1倍）；有3个16位定时器/计数器（比51子系列增加1个）；6个中断源（比51子系列增加1个）。2.2MCS-51系列单片机的结构原理2.2.1MCS-51系列单片机的基本组成8031无2.2.2MCS-51系列单片机的内部结构MCS-51单片机的内部结构框图如图2-2所示。由图2-2可以看到：它集成中央处理器（CPU）、存储器系统（RAM和ROM）、定时/计数器、并行接口、串行接口、中

4、断系统及一些特殊功能寄存器（SFR）.它们通过内部总线紧密地联系在一起。它的总体结构仍是通用CPU加上外围芯片的总线结构。只是在功能部件的控制上与一般微机的通用寄存器加接口寄存器控制不同，CPU与外设的控制不再分开，采用了特殊功能寄存器集中控制，使用更方便。内部还集成了时钟电路，只须外接上晶振就可形成时钟。另外注意，8031和8032内部没有集成ROM。PSENALERESETXLAT1P0.0~P0.7P2.0~P2.7RAM地址寄存器RAMP0锁存器P2锁存器EPROM或ROM程序地址寄存器缓冲器B寄存器ACC暂存器2暂

5、存器1ALUPSWSPPC增量器PCDPTRP0驱动器P2驱动器特殊功能寄存器指令寄存器定时及控制P1锁存器P3锁存器P1驱动器P3驱动器振荡器VssP1.0~P1.7P3.0~P3.7EAXLAT2VccCPU运算器电路CPU控制器电路CPU控制器电路2.2.3MCS-51系列单片机的中央处理器（CPU）一、运算部件运算部件以算术逻辑运算单元ALU为核心，包含累加器ACC、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等许多部件，它能实现算术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。3、寄存器B称为辅助寄存器，它是为乘法和除法指令而设置

6、的。在乘法运算时，累加器A和寄存器B在乘法运算前存放乘数和被乘数，运算完后，通过寄存器B和累加器A存放结果。除法运算时，运算前，累加器A和寄存器B存入被除数和除数，运算后用于存放商和余数。2、累加器ACCumulator（简称为A）为一个8位的寄存器，它是CPU中使用最频繁的寄存器，ALU进行运算时，数据绝大多数时候都来自于累加器ACC，运算结果也通常送回累加器ACC。1、算术运算单元ALU是一个8位的运算器，它不仅可以完成8位二进制数据加、减、乘、除等基本的算术运算，还可以完成8位二进制数据逻辑“与”、“或”、“异或”、循

7、环移位、求补、清零等逻辑运算，并具有数据传输、程序转移等功能。ALU还有一个一般微型计算机没有的位运算器，它可以对一位二进制数据进行置位、清零、求反、测试转移及位逻辑“与”、“或”等处理。这对于控制方面很有用。4、标志寄存器PSW（ProgramStatusWord）是一个8位的寄存器，它用于保存指令执行结果的状态，以供程序查询和判别。C（PSW.7）：进位标志位。AC（PSW.6）：辅助进位标志位。F0（PSW.5）：用户标志位。RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：寄存器组选择位。RS1RS0工作寄存器组000组（0

8、0H～07H）011组（08H～0FH）102组（10H～17H）113组（18H～1FH）OV（PSW.2）：溢出标志位。P（PSW.0）：奇偶标志位。若累加器A中1的个数为奇数，则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。位序D7D6D5D4D3D2D1D0位符号CACF0RS1R