5 解剖单片机-单片机的CPU和内存.ppt

,解剖单片机MCS-51单片机的CPU和内存,MCS-51单片机的CPU和内存,4.作业,3.单片机CPU概述,2.单片机内存ROM&RAM,1.教学目标、重点和难点,1.MCS-51单片机的CPU和内存,教学目标1.认识MCS-51的存储器结构；2.掌握数据存储器与程序存储器的访问方法；3.了解数据存储器与程序存储器的扩展方法；教学重点与难点1.MCS-51的存储器结构；2.数据存储器与程序存储器的访问方法。（难点）,1.MCS-51单片机的CPU和内存,内部程序存储器（FLASH）4K字节外部程序存储器（ROM）64K字节内部数据存储器（RAM）256字节外部数据存储器（RAM）64K字节,1.AT89C51内存配置,1.MCS-51单片机的CPU和内存,1.1AT89C51内存空间,1.MCS-51单片机的CPU和内存,1.1.1低128个字节,寄存器区（单元地址为00H1FH）共有4组寄存器，每组8个寄存单元，各组都以R0R7作寄存单元编号。位寻址区（单元地址为20H2FH）既可作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可以对单元中每一位进行位操作。用户区（单元地址为30H7FH）供用户使用的一般RAM区，没有任何规定或限制，一般应用中常把堆栈开辟在此区中。,1.MCS-51单片机的CPU和内存,1.1.2高128个字节,高128单元是供给专用寄存器使用的，也称为特殊功能寄存器，单元地址为80HFFH。,1.MCS-51单片机的CPU和内存,1.1.3特殊功能寄存器位地址空间,1.MCS-51单片机的CPU和内存,1.1.4复位后内部各寄存器的数据值,2.MCS-51单片机的CPU和内存,2.1PSW程序状态字,用于存放程序运行中的各种状态信息。CY（PSW.7）：高位进位标志位。常用“C”表示。AC（PSW.6）：辅助进位标志位。F0（PSW.5）：用户标志位。RS1（PSW.4）：寄存器组选择位1。RS0（PSW.3）：寄存器组选择位0。OV（PSW.2）：溢出标志位。（PSW.1）：保留位，无定义。P（PSW.0）：奇偶校验位，若累加器（A）中的“1”的位个数是奇数个则P1，偶数个则P0。,2.MCS-51单片机的CPU和内存,2.1.0寄存器组的选择,2.MCS-51单片机的CPU和内存,2.2ACC累加器,8位寄存器，是最常用的专用寄存器，功能较多，地位重要。既可用于存放操作数，也可用来存放运算的中间结果。MCS-51单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器，许多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。,2.MCS-51单片机的CPU和内存,B寄存器是一个8位寄存器，主要用于乘除运算。乘法运算时，B存乘数。乘法操作后，乘积的高8位存于B中。除法运算时，B存除数。除法操作后，余数存于B中。此外，B寄存器也可作为一般数据寄存器使用。,2.3B寄存器,2.MCS-51单片机的CPU和内存,作用是控制程序的执行顺序。其内容为将要执行指令的地址，寻址范围达64KB。PC有自动加1功能，从而实现程序的顺序执行。PC没有地址，是不可寻址的，因此用户无法对它进行读写，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。地址不在SFR（专用寄存器）之内，一般不计作专用寄存器。,2.4PC程序计数器,2.MCS-51单片机的CPU和内存,数据指针为16位寄存器。编程时，DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按两个8位寄存器分开使用，即：DPH：DPTR高位字节DPL：DPTR低位字节,2.5DPTR数据指针,3.MCS-51单片机的CPU和内存,3.1程序存储器,程序存储器是用于存放用户程序、数据和表格等。它是以程序计数器PC作为地址指针，MCS-51的程序计数器PC是16位的，所以MCS-51具有64KB程序存储器寻址空间。对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的EA端必须接地，强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。,3.MCS-51单片机的CPU和内存,3.2MCS-51ROM配置图,51子系列ROM配置图52子系列ROM配置图,3.MCS-51单片机的CPU和内存,3.3具有特殊功能的地址,启动地址单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统必须从0000H单元开始执行程序。因而0000H是启动地址，也称为系统程序的复位入口地址。中断服务程序入口地址是专门用于存放中断服务程序的地址单元，中断响应后，按中断的类型，自动转到各自的入口地址去执行程序。,中断源向量地址,4.MCS-51单片机的CPU和内存,本节课讲解了MCS-51单片机的存储器结构及CPU，学生需掌握RAM和ROM的内存分配情况，并在今后的编程中注意RAM和ROM的读写操作，了解RAM和ROM外扩存储器的常用方法。,知识点小结,4.MCS-51单片机的CPU和内存,1.查阅相关芯片资料，比较51单片机与其他单片机在存储器资源上的差别。2.我们编写的程序存在哪个存储器中？如何存进去？3.数据存储器和程序存储器在功能上区别？4.数据可以存在数据存储器