《单片微机原理、应用与实验》教学课件1.ppt

单片微机原理、应用与实验 主讲教师： * 河海大学信息学院 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 有关本课程学习的几点建议 本课程是一门实践性、应用性很强的学科 仅仅听懂还不够,重在培养动手能力 硬件/软件同样重要、不可偏废 硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想 本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理 这方面知识掌握得不够好的请自己补上 预习、听课、复习、作业、实验环环都重要 用科学的方法学习 请各班去教材科买本课程的实验指导书 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 第1章 预备知识（数制与码制） -不讲 第1讲 单片机基础（第3、5章） -6 第2讲 指令与编程（第4、6章） -8 第3讲 i/o、中断、定时与串口（第3、5章） -8 第4讲 接口与扩展技术1（第7、8章）-8 第5讲 接口与扩展技术2（扩充） -4 第6讲 单片机应用系统设计（第9章）-4 单片机实验-10 课堂授课时间分配: (48学时) 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 绪 论 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 绪 论 在工业、农业、军事、保安、金融、仪器 仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、 娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域 ,大量单片机-嵌入式技术已经无处不在 。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式 。 请稍微留心一下我们的周围，看看身边到 底发生了什么变化？ 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 从 一 个 简 单 的 测 控 应 用 实 例 说 起 动作选择按钮 红外线传感器 89c2051单片机 复 位 按 钮 电 源 指 示 灯 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 从一个简单的测控应用实例 说起 任务一：控制一盏灯点亮 任务二：红灯周期性地点亮/熄灭 信号检测 柔性开关 集群灯控 顺序控制/多任务定时切换 自动生产流水线 任务三：红外防盗报警 实时控制 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 简 单 测 控 实 例 原 理 图 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 数字电路中由13片ic组成的数 字钟 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 数字电路中由13片ic组成的数 字钟 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 数字电路中由13片ic组成的数字钟 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片ic（单片机）电子钟 单 片 机 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 第一讲：单片机基础 本讲重点： mcs-51的基本特性; 单片机的引脚与i/o口结构; 存储器、堆栈与特殊功能寄存器. 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 组成： cpu(进行运算、控制) ram(数据存储器) i/o口(串口、并口等) rom(程序存储器) pc机： 上述部件以芯片形式安装在主板上。 单片机：上述部件被集成到单芯片中。 通用pc包括：键盘、显示器、鼠标、硬/软/光驱 、音箱、打印机、扫描仪等外设。 单片机则只是一片集成电路。（100、48、 40、32、28、20、16、8条引脚）。 单片机与计算机之异同（1） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 功能： pc机： 数据运算、采集、处理、存储、传输； 单片机：控制（或受控于）外设。 通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储 和传输； 单片机的专长则是测控，往往嵌入某个仪器/设备 /系统中，使其达到智能化的效果。 单片机与计算机之异同（2） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 应用特点： 个人计算机（微机）： 体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通用计 算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制 作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。 单片机： 体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在， 属专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习 方能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。 单片机与计算机之异同（3） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 mcs-51单片机基本特性 8 位的 cpu， 片内有振荡器和时钟电路,工作频率为 112mhz（atmel 89cxx为024mhz） 片内有 128/256字节 ram 片内有 0k/4k/8k字节 程序存储器rom 可寻址片外 64k字节 数据存储器ram 可寻址片外 64k字节 程序存储器rom 片内 21/26个 特殊功能寄存器（sfr） 4个8位 的并行i/o口（pio） 1个 全双工串行口（sio/uart） 2/3个16位 定时器/计数器（timer/counter） 可处理 5/6个中断源，两级中断优先级 内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（cy） mcs-51指令集含 111条指令 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 mcs-51系列单片机配置一览表 系列 片内存储器（字节） 定时器 计数器 并行 i/o 串行 i/o 中 断 源 片内rom 片内 ram 无有rom有eprom intel mcs-51 子系列 8031 80c31 8051 80c51 (4k字节) 8751 87c51 (4k字节) 128 字节 2x164x8位15 intel mcs-52 子系列 8032 80c32 8052 80c52 (8k字节) 8752 87c52 (8k字节) 256 字节 3x164x8位16 ateml 89c系列 (常用型) 1051(1k)/ 2051(2k)/ 4051(4k) （20条引脚dip封装） 12821515 89c51(4k)/ 89c52(8k) （40条引脚dip封装） 128/ 256 2/33215/6 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 内部结构框图 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚定义 从一片集成电路的角度去认识单片机 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 认识单片机的引脚 mcs-51单片机40脚 vcc, gnd 2 xtal1, xtal2 2 reset 1 ea/vpp 1 ale/prog 1 psen 1 p0.0p0.7 8 p1.0p1.7 8 p2.0p2.7 8 p3.0p3.7 8 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚（电源端） vcc, gnd: 正电源端与接地端（ +5v/3.3v/2.7v)不同的单片机可以允许不同的 工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同 。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚（晶振端） xtal1, xtal2: 片内振荡电路输入/输出端 1545pfx2 112mhz（mcs-51） 024mhz（atmel-89c） xtal1 xtal2 也可以由 xtal1 端接入外部时钟 ，此时应将 xtal2接地： xtal2 xtal1 外部时钟 通常外接 一个晶振 两个电容 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚（晶振端） cpu总是按照一定的时钟节拍与时序工作： 振荡周期/时钟周期： tc=晶振频率fosc（或外加频率）的倒数 状态周期：ts=2个时钟周期(tc)（很少用到此概念） 机器周期：tm=6个状态周期(ts)=12个振荡周期(tc) 指令周期: ti:执行一条指令所需的机器周期(tm)数 牢牢记住： 振荡周期 = 晶振频率fosc的倒数； 1个机器周期 = 12个振荡周期； 1个指令周期 = 1、2、4个机器周期 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 复位使单片机进入某种确定的初始状态： pc值归零（0000h）； 各个sfr被赋予初始值： p0p3 = 0ffh，acc = 0，b = 0，th0=0， tl0=0，th1=0，tl0=0，sp=7，psw=0 退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切 程序进程、退出程序的死循环，从头开始。 单片机的引脚（复位端） reset: 复位端（正脉冲有效，宽度8 ms） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 pc与sfr复位状态表 寄存器复位状态寄存器复位状态 pc0000htcon00h a00ht2con00h b00hth000h psw00htl000h sp07hth100h dptr0000htl100h p0p3ffhscon00h ipxx000000bsbufxxh ie0x000000bpcon0xxx0000b tmod00h 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚（复位端） +5v 10uf 10k vcc rst gnd 上电复位 10uf 10k vcc rst gnd 手动亮绿灯 redo: setb p1.3 ;p1.3作输入口必先置1 check:jbc p1.3,check ;检测通道是否被阻断？ loop: ;有入侵者，报警！ ajmp redo ;再跳回去检测 任务三：红外防盗报警 p1.3口用于输入状态检测的语句： r亮250k ，红外线光路阻断时，p1.3端高电平 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚（p0口） p0.0p0.7: 双向i/o （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向i/o口使用。 2 1 dq ck/q 读引脚 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址/数据 控制 引脚p0.x 3 4 vcc 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =1 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址/数据 控制 引脚p0.x 3 4 控制=0 时，此脚作输入口（事先必须对它写“1”） 0 0 1 0 0 截 止 截 止 =0 vcc 单片机的引脚（p0口） p0.0p0.7: 双向i/o （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =0 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址/数据 控制=1 引脚p0.x 3 4 控制=1时，此脚作地址/数据复用口 ：（1）输出地址/数据 =0 时 1 0 1 1 =0 导 通 截 止 =0 vcc 单片机的引脚（p0口） p0.0p0.7: 双向i/o （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =0 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址/数据 控制=1 引脚p0.x 3 4 控制=1时，此脚作地址/数据复用口 ：（2）输出地址/数据 =1 时 1 1 0 0 =1 截 止 导 通 =1 vcc 单片机的引脚（p0口） p0.0p0.7: 双向i/o （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =1 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址/数据 控制=1 引脚p0.x 3 4 控制=1时，此脚作地址/数据复用口： （3）输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通 vcc 单片机的引脚（p0口） p0.0p0.7: 双向i/o （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚（p2口） p2.0p2.7: 双向i/o （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外 部程序存储器时可作为8位准双向i/o口使用。 2 1 dq ck/q 读引脚 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址高8位 控制 引脚 p2.x 3 内部上拉电阻 vcc 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =0 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址高8位 控制 引脚p2.x 控制=0时，此脚作通用输出口： 输出=1时 1 1 0 截 止 3 内部上拉电阻 11 vcc =1 =0 单片机的引脚（p2口） p2.0p2.7: 双向i/o （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外 部程序存储器时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =0 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址高8位 控制 引脚p2.x 控制=0时，此脚作通用输出口 ：输出=0时 0 0 1 导 通 3 内部上拉电阻 00 vcc =0 =0 单片机的引脚（p2口） p2.0p2.7: 双向i/o （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外 部程序存储器时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =0 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址高8位 控制=1 引脚p2.x 控制=1 时，此脚作高8位地址a8a15输出口 ：当输出 =1 时 1 0 截 止 3 内部上拉电阻 1 =1 vcc =1 单片机的引脚（p2口） p2.0p2.7: 双向i/o （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外 部程序存储器时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 =0 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址高8位 控制=1 引脚p2.x 0 1 导 通 3 内部上拉电阻 0 =0 vcc =0 控制=1 时，此脚作高8位地址a8a15输出口 ：当输出 =0 时 单片机的引脚（p2口） p2.0p2.7: 双向i/o （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外 部程序存储器时可作为8位准双向i/o口使用。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 单片机的引脚（p3口） p3.0p3.7: 双功能口（内置了上拉电阻） 它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功 能时它就是普通的通用准双向i/o口。 2 1 dq ck/q 读引脚 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 第二功能输出 引脚 p3.x 3 内部上拉电阻 vcc 第二功能输入 4 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 第二功能输出 （wr，rd，txd） 引脚 p3.x 3 内部上拉电阻 vcc 4 第二功能输出时，内部自动 d=1 11 1 反相器 单片机的引脚（p3口） p3.0p3.7: 双功能口（内置了上拉电阻） 它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功 能时它就是普通的通用准双向i/o口。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 2 1 dq ck/q 读引脚 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 此端自动1 引脚 p3.x3 内部上拉电阻 vcc 第二功能输入（rxd， t0，t1，int0，int1） 4 第二功能输入时，信号经 缓冲器4 直接进入内总线 1 1 1 0 截 止 单片机的引脚（p3口） p3.0p3.7: 双功能口（内置了上拉电阻） 它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功 能时它就是普通的通用准双向i/o口。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 p3口第二功能表（p.26 表23） 引 脚第 二 功 能 p3.0rxd: 串行口接收数据输入端 p3.1txd: 串行口发送数据输出端 p3.2int0: 外部中断申请输入端 0 p3.3int1: 外部中断申请输入端 1 p3.4t0: 外部计数脉冲输入端 0 p3.5t1: 外部计数脉冲输入端 1 p3.6wr: 写外设控制信号输出端 p3.7rd: 读外设控制信号输出端 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 51单片机的8个特殊引脚 vcc, gnd: 电源端 xtal1, xtal2: 片内振荡电路输入、输出端 reset: 复位端 正脉冲有效（宽度8 ms） ea/vpp: 寻址外部rom控制端。低有效 片内有rom时应当接高电平。 ale/prog: 地址锁存允许控制端。 psen：选通外部rom的读(oe)控制端。 低有效 小结 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 51单片机的4个8位的i/o口 p0.0p0.7:8位数据口和输出低8位地址复用口 (复用时是双向口；不复用时也是准双向口) p1.0p1.7: 通用i/o口（准双向口） p2.0p2.7: 输出高8位地址 （用于寻址时是输出口；不寻址时是准双向口） p3.0p3.7: 具有特定的第二功能（准双向口） 注意：在不外扩rom/ram时，p0p3均可作通用i/o 口使用，而且都是准双向i/o口！ 小结 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 p3口第二功能表 （p107 表5-1） 引 脚第 二 功 能 p3.0rxd: 串行口接收数据输入端 p3.1txd: 串行口发送数据输出端 p3.2int0: 外部中断申请输入端 0 p3.3int1: 外部中断申请输入端 1 p3.4t0: 外部计数脉冲输入端 0 p3.5t1: 外部计数脉冲输入端 1 p3.6wr: 写外设控制信号输出端 p3.7rd: 读外设控制信号输出端 小结 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 存储器、堆栈、sfr 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 数据存储器ram（random access memory） 程序存储器rom（read only memory） 闪速存储器flash memory eprom（uv）erasable programmable rom eeprom/e2promelectrical erasable programmable rom 静态存储器 sramstatic ram （动态存储器 dramdynamic ram） 按字节寻址：每个字节(8个位)占一个地址 按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址 单片机的存储器几个有关的概念： 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 8051单片机存储器配置 片内ram 128字节（00h7fh）； 片内ram前32个单元是工作寄存器区(00h1fh) 片内ram有128个可按位寻址的位，占16个单元。 位地址编号为：00h7fh，分布在20h2fh单元 片内21个特殊功能寄存器(sfr)中：地址号能被 8整除的 sfr中的各位也可按位寻址（p.46-47） 可寻址片外ram 64k字节 （0000hffffh） 可寻址片外rom 64k字节 （0000hffffh） 片内 flash rom 4k字节 （000hfffh） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 存储器配置（片内ram） 片内ram 128字节（00h7fh） 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区 sfr分布在 80h-ffh 其中92个位 可位寻址 80h ffh 所有的ram区(包括位 寻址区、工作寄存器 区）都可以用于存放 数据，故也称为数据 缓存寄存器 8051 128字节 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 片内ram前32个单元是工作寄存器区 (00h1fh) 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区 存储器配置（片内ram） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区r0 r2 r1 r3 r4 r5 r6 r707h 02h 01h 00h 06h 04h 05h 03h 08h 1fh 工作寄存器区3 工作寄存器区2 工作寄存器区1 工作寄存器区0 0fh 10h 17h 18h 片内ram前32个单元是工作寄存器区 (00h1fh) 存储器配置（片内ram） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区 片内ram中有128个可按位寻址的位。 位地址:00h7fh 分布在:20h2fh单元 存储器配置（片内ram） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区 27h 22h 21h 20h 26h 24h 25h 23h 28h 2fh 单元地址 07 06 05 04 03 02 01 00 0f 0e 0d 0c 0b 0a 09 08 17 16 15 14 13 12 11 10 1f 1e 1d 1c 1b 1a 19 18 27 26 25 24 23 22 21 20 2f 2e 2d 2c 2b 2a 29 28 37 36 35 34 33 32 31 30 3f 3e 3d 3c 3b 3a 39 38 47 46 45 44 43 42 41 40 7f 7e 7d 7c 7b 7a 79 78 位地址 总共 128 个可 按位 寻址 的位 片内ram中有128个可按位寻址的位。 位地址:00h7fh 分布在:20h2fh单元 存储器配置（片内ram） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 可寻址片外ram 64k字节 （0000hffffh）； 可寻址片外rom 64k字节 （0000hffffh）； 片内 掩膜 rom 4k字节 （000h fffh）； ffffh 0000h 可寻址 片外 ram 64k 字节 ffffh 0000h 可寻址 片外 rom 64k 字节 fffh 000h 可寻址 片内 掩膜 rom 4k 字节 8051 7fh 00h 片内 ram 128字节 ffh 80h 存储器配置（片内ram） 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 堆栈： 在片内ram中，常常要指定一个专门的区域来 存放某些特别的数据,它遵循顺序存取和后进 先出(lifo/filo）的原则,这个ram区叫堆栈。 功用： 1）子程序调用和中断服务时cpu自动将当前pc 值压栈保存，返回时自动将pc值弹栈。 2）保护现场/恢复现场 3）数据传输 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区 sp 栈顶 下一个进栈的 数据将存在此 数据 进栈 已经进栈的数 据存放在此 初始 sp 复位后 sp=07h，数据进栈时：首先 sp+1指向08h单元，第一个放进堆栈 的数据将放进08h单元，然后sp再自 动增 1，仍指着栈顶 堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针sp管理 堆栈区可以安排在 ram区任意位置，一般不安排在 工作寄存器区和可按位寻址的ram区，通常放在ram 区的靠后的位置。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 从堆栈取出数据时：取出的数据是 最近放进去的一个数据，也就是当 前栈顶的数据。然后sp再自动减1 ，仍指着栈顶 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区 sp 栈顶 当前要出栈的数据 数据 出栈 sp-1指向下一个 将要出栈的数据 初始 sp 堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针sp管理 堆栈区可以安排在 ram区任意位置，一般不安排在 工作寄存器区和可按位寻址的ram区，通常放在ram 区的靠后的位置。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 从堆栈取出数据时：取出的数据是 最近放进去的一个数据，也就是当 前栈顶的数据。然后sp再自动减1 ，仍指着栈顶 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区 sp-1 指向新的栈 顶,也就是下一个 将要出栈的数据 数据 出栈 初始 sp 堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针sp管理 堆栈区可以安排在 ram区任意位置，一般不安排在 工作寄存器区和可按位寻址的ram区，通常放在ram 区的靠后的位置。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 8051特殊功能寄存器(sfr) 特殊功能寄存器sfr（专用寄存器） 专用于控制、选择、管理、存放单片机内部各部分 的工作方式、条件、状态、结果的寄存器。 不同的sfr管理不同的硬件模块，负责不同的功能 各司其职 换言之：要让单片机实现预订的功能，必须有相应 的硬件和软件，而软件中最重要的一项工作就是对 sfr写命令（要求）。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 程序计数器pc（program counter） 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) 特殊功能寄存器(pc) 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 8051有21个sfr p.4849 已知的p0、p1、p2、p3等四个8位i/o口分别由名 为p0、p1、p2、p3四个sfr代表。 堆栈指针寄存器 sp（stack pointer): 总是指向 栈顶,压栈时先 (sp)+1 然后数据进栈；弹栈时数 据先出栈 然后(sp)-1。 累加器 acc:一个被众多指令用得最频繁的特殊功 能寄存器(如：运算、数据传输)。 副累加器 b:一个经常与 acc 配合在一起使用的 特殊功能寄存器(如：乘法、除法)，此外，它也 经常当作普通寄存器使用。 特殊功能寄存器(p0p3,sp,a,b) 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 程序状态字寄存器 psw： cyacf0rs0ovprs1 psw.7psw.0 cy(psw.7)进位/借位标志位。若acc在运算过程 中发生了进位或借位，则cy=1；否则=0。它也是 布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作。 ac(psw.6)半进位/借位标志位。若acc在运算过 程中，d3位向d4位发生了进位或借位，则cy=1, 否则=0。机器在执行“da a”指令时自动要判 断这一位，我们可以暂时不关心它。 f0 (psw.5)可由用户定义的标志位。 psw.6 psw.5 特殊功能寄存器(psw) 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 程序状态字寄存器 psw（续）： cyacf0rs0ovprs1 psw.7psw.0 rs1(psw.4)、rs0(psw.3)工作寄存器组选择位。 rs1，rs0 = 0 1 则选择了工作寄存器组 1 区 r0r7分别代表08h 0fh单元。 rs1，rs0 = 1 0 则选择了工作寄存器组 2 区 r0r7分别代表10h 17h单元。 rs1，rs0 = 1 1 则选择了工作寄存器组 3 区 r0r7分别代表18h 1fh单元。 psw.4 psw.3 rs1，rs0 = 0 0 则选择了工作寄存器组 0 区 r0r7分别代表08h 0fh单元。 单片微机原理、应用与实验单片微机原理、应用与实验教学课件教学课件 片内ram前32个单元(00h1fh)是工作寄存器 区 (由psw中的rs1,rs0决定) 00h 20h 2fh 7fh 1fh 30h 80h ffh 52子系列才有 的ram区 普通ram区 位寻址区 工作寄存器区r0 r2 r1