单片机硬件系统ppt课件

1、第第章章单单片片机机硬硬件件系系统统 本章内容本章内容Single Chip Microcomputer什么是单片机？什么是单片机？单片机特点及应用单片机特点及应用单片机硬件结构单片机硬件结构1 1实训目的实训目的 (1) (1) 了解单片机应用系统的基本组成。了解单片机应用系统的基本组成。 (2) (2) 通过最简应用系统实例了解单片机的基本工作过通过最简应用系统实例了解单片机的基本工作过程。程。实训实训1 1 信号灯的控制信号灯的控制1 12 2实验电路实验电路3 3实训程序实训程序ORG 0000HSTART：MOV P1,#00H ACALL DELAYMOV P1,#0FFH ACA

2、LL DELAY SJMP STARTDELAY: MOV R3,#0FFHDEL2: MOV R4,#0FFH DEL1: NOP DJNZ R4,DEL1 DJNZ R3,DEL2 RET END 0000000011111111ALEWR RDP1. 0P1. 1P1. 2P1. 3P1. 4P1. 5P1. 6P1. 7+5V单片机到底是如何实现单片机到底是如何实现这些动作？它里面有些这些动作？它里面有些什么呢？什么呢？00000000一、什么是单片机一、什么是单片机 1 1、微型计算机硬件结构、微型计算机硬件结构 常见的微机外形常见的微机外形微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 微机

3、硬件组成微机硬件组成 显示器显示器主机主机键盘键盘鼠标鼠标微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输入设备输出设备输输出出接接口口电电路路硬件系统CPU (Central Processing Unit)软件系统+运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输入设备输出设备输输出出接接口口电电路路硬件系统CPU输入设备输出设备软件系统+硬件系统输输入入接接口口设设备备输输出出接接口口设设备备运 算 器控 制 器存 储 器单片机内部结构示意图单片机内部结构示意图 C P U 存 储 器定 时 器 / 计 数 器 中 断 系

4、 统P0-P3TxDRxD TINT并行I/O口串行I/O口单片机应用系统单片机应用系统单单片片机机接口接口电路电路及外及外设等设等单片机应用系统单片机应用系统: :由硬件系统和由硬件系统和软件系统组成软件系统组成硬件是应用系统的基础硬件是应用系统的基础软件是在硬件的基础上对其资源软件是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可互依赖，缺一不可二、单片机的特点及应用二、单片机的特点及应用 体积小，重量轻体积小，重量轻电源单一，功耗低电源单一，功耗低功能强，价格低功能强，价格低运行速度快，

5、抗干扰能力强，可靠性高运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高3. 3. 单片机种类单片机种类 三、MCS-51单片机硬件结构时钟电路CPUROMRAMT0 T1中断系统串行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1定时计数器结构框图结构框图中央处理器中央处理器CPU：8位，位，运算和控制运算和控制功能功能内部内部RAM：共共256个个RAM单元，单元，用户使用前用户使用前128个单元，个单元，用于存放可用于存放可读写数据，读写数据，后后128个单元个单元被专用寄存被专用寄存器占用。器占用。内部内部ROM：4KB掩膜掩膜ROM，用于，用于存放程序、原存放程序、原始数据和表格。

6、始数据和表格。定时定时/计数器：计数器：两个两个16位的位的定时定时/计数器，计数器，实现定时或计实现定时或计数功能。数功能。并行并行I/O口：口：4个个8位的位的I/O口口P0、P1、P2、P3。串行口：一个串行口：一个全双工串行口。全双工串行口。中断控制系中断控制系统：统：5个中断个中断源外部中源外部中断断2个，定时个，定时/计数中断计数中断2 个，个，串行中断串行中断1个）个）时钟电路：可时钟电路：可产生时钟脉冲产生时钟脉冲序列，允许晶序列，允许晶振频率振频率6MHZ和和12MHZ1 1、80518051单片机的基本组成单片机的基本组成中央处理器中央处理器CPU：8位，运算和控制功能位，

7、运算和控制功能内部内部RAM：共：共256个个RAM单元，用户使用前单元，用户使用前128个单元，个单元，用于存放可读写数据，后用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。个单元被专用寄存器占用。内部内部ROM：4KB掩膜掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表，用于存放程序、原始数据和表格。格。定时定时/计数器：两个计数器：两个16位的定时位的定时/计数器，实现定时或计数功计数器，实现定时或计数功能。能。并行并行I/O口：口：4个个8位的位的I/O口口P0、P1、P2、P3。串行口：一个全双工串行口。串行口：一个全双工串行口。中断控制系统：中断控制系统：5个中断源外中断个中断源外中断2

8、个，定时个，定时/计数中断计数中断2 个，串行中断个，串行中断1个）个）时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和和12MHZVCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0ALEP3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7EAPSENRXD/TXD/INT0/ INT1/ T0/ T1/WR

9、/ RD/1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C5112345678910111213142827262524232221 201918171615EPROM276412345678910111213142827262524232221 201918171615EPROM276412345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524242221123456789101112131428

10、27262524232221 201918171615RAM6264 12345678910111213142827262524232221 201918171615RAM6264 80318751805189C51256B字节）4K64K64K程序存储器程序存储器内部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序执行的起始单元,在这三个单元存放一条无条件转移指令中断5中断4中断3中断2中断10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串

11、行口中断8位位0FFFH0FFEHEA=1 EA=0EA=1 EA=0程序存储器资源分布程序存储器资源分布中断入口地址0000HFFFFH(64K)内部外部数据存储器数据存储器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)RAM专用寄存器0000H H07H07H0808H H0FH0FH1010H H17H17H1818H H1FH1FH0区区R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R71区区2区区3区区工作寄存器区工作寄存器区可位寻址区可位寻址区20H2FH7F 7807 0030H7FH数据缓冲区数据缓冲区/堆栈区堆栈区内部内部RAMRAM存储器存储器 1 1

12、0 1 0 0工作寄存器区选择位工作寄存器区选择位RS0RS0、RS1RS1PSW位地址 CY ACF0RS1RS0OVF1PMSBMost Significant Bit MSBMost Significant Bit （最高有效位）（最高有效位）LSB Least Significant Bit LSB Least Significant Bit （最低有效位）（最低有效位）单元地址2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H27H26H25H24H23H22H21H20H7F7F77776F6F67675F5F57574F4F47473F3F37372F2F27271F1F17170

13、F0F0707 MSB 位地址 LSB7E7E76766E6E66665E5E56564E4E46463E3E36362E2E26261E1E16160E0E06067D7D75756D6D65655D5D55554D4D45453D3D35352D2D25251D1D15150D0D05057C7C74746C6C64645C5C54544C4C44443C3C34342C2C24241C1C14140C0C04047B7B73736B6B63635B5B53534B4B43433B3B33332B2B23231B1B13130B0B03037A7A72726A6A62625A5A52524

14、A4A42423A3A32322A2A22221A1A12120A0A020279797171696961615959515149494141393931312929212119191111090901017878707068686060585850504848404038383030282820201818101008080000RAM位寻址区位地址表位寻址区位地址表离散分布有离散分布有2121个个特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR。 1111个可以进行个可以进行位寻址。位寻址。特别提示：对特别提示：对SFRSFR只能使用直接只能使用直接寻址方式，书写时寻址方式，书写时可使用寄存器符号

15、，可使用寄存器符号，也可用寄存器单元也可用寄存器单元地址。地址。4、并行输入/输出电路结构P0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0P3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7u4 4个个8 8位并行位并行I/OI/O口：口：P0P0，P1P1，P2P2，P3P3；u均可作为双向均可作为双向I/OI/O端口使用。端口使用。 P0 P0：访问片外扩展存储器时，：访问片外扩展存储

16、器时， 复用为低复用为低8 8位地址线和数据线位地址线和数据线 P2：高8位地址线。P1P1：双向：双向I/OI/O端口端口 P3：第二功能1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C51P0口DCLQP0.X锁存器MUXP0.X引脚读锁存器内部总线写锁存器读引脚地址/数据控制VccT1T2P1口读锁存器内部总线读引脚DCLQP1.X锁存器P1.X引脚写锁存器VccT111111110000000011111111010101011ALEWR RDP1. 0P1.

17、1P1. 2P1. 3P1. 4P1. 5P1. 6P1. 7指令指令1 1：MOV P1,#00HMOV P1,#00H指令指令2 2：MOV P1,#0FFHMOV P1,#0FFH指令指令3 3：MOV P1,#0AAHMOV P1,#0AAH指令指令4 4：CLR P1.0CLR P1.0指令指令5 5：SETB P1.0SETB P1.0+5V下一页1111111111111111ALEWR RDP3. 0P3. 1P3. 2P3. 3P3. 4P3. 5P3. 6P3. 7读端口：读端口： MOV P3, #11111111BMOV P3, #11111111BMOV A, P3

18、89C51P3.41 1 1 1 1 1 1 10 15 5、时钟电路与复位电路、时钟电路与复位电路 (1) (1)时钟振荡电路时钟振荡电路1XTAL1XTAL2C1C2晶振8051至内部时钟电路(2)复位电路复位电路MCS-51V C CVCCRESETVSS22uF1KMCS-51V C CVCCRESETVSS22uF1KRESETR1R2200谁知道谁知道复位电路怎么起到复位的作用复位电路怎么起到复位的作用?A A存放指令存放指令 B B存放上一条的指令地址存放上一条的指令地址D D存放正在执行的指令地址存放正在执行的指令地址 C C存放下一条的指令地址存放下一条的指令地址 1. 数1

19、23可能是( )。 A. 二进制数 B. 八进制数 C. 十六进制数 D 四进制数 E.十进制数2. 8031单片机内部RAM包括( ) 。 A.程序存储区 B堆栈区 C工作寄存器及特殊功能区 D位寻址区 E. 中断入口地址区3. 8051单片机CPU的主要功能有( )。A.产生控制信号 B存储数据 C.算术、逻辑运算及位操作 DI/O端口数据传送 E.驱动LED思 考 题思 考 题4.单片机能够直接运行的程序是（ ）。 A. 汇编源程序 B. C语言源程序 C. 高级语言程序 D. 机器语言源程序5. 十进制数126其对应的十六进制可表示为( )。 A8F B8E CFE D. 7E6. 十

20、进制数89.75其对应的二进制可表示为( ). A.10001001.01110101 B1001001.10 C.1011001.11 D.1001001.117. 二进制数110010010对应的十六进制数可表示为( ) A.192H BC90H C 1A2H D. CA0H8. 二进制数110110110对应的十六进制数可表示为( )。 A 1D3H B， 1B6H C DBOH D. 666H9. -3的补码是( )。 A 10000011 B. 11111100 C11111110 D 11111101思 考 题10. CPU主要的组成部部分为( )。 A运算器，控制器 B加法器，寄

21、存器 C. 运算器,寄存器 D. 运算器，指令译码器11. INTEL 8051 CPU是( )位的单片机。 A 16 B4 C8 D.准16位12. 对于INTEL 8031来说，/EA脚总是( ) A.接地 B.接电源 C. 悬空 D.不用13. 在单片机中，通常将一些中间计算结果放在( ）中 A.累加器 B控制器 C. 程序存储器 D.数据存储器14. 程序计数器PC用来( )。 A存放指令 B存放正在执行的指令地址 C. 存放下一条的指令地址 D存放上一条的指令地址思 考 题15. 指令和程序是以( )形式存放在程序存储器中。 A. 源程序 B. 汇编程序 C. 二进制编码 DBCD码16. 单片机应用程序一般存放在( )中。 A. RAM BROM C. 寄存器 DCPU17. 单片机上电后或复但后，工作寄存器R0是在( )。 A. 0区00H单元 B0区01H单元 C. 1区09H单元 DSFR18. 进位标志CY在(