STC89C51单片机硬件结构资料

1、2 2.4 .4 时钟电路及时钟电路及89C51 CPU89C51 CPU时序时序2 2.6 .6 输入输入/ /输出端口结构输出端口结构第二章第二章 89C5189C51单片机硬件结构和原理单片机硬件结构和原理2 2.2 .2 89C51单片机引脚及其功能单片机引脚及其功能内容提要:2 2.1 89C51.1 89C51单片机内部结构及特点单片机内部结构及特点2 2.3 89C51.3 89C51存储器配置存储器配置2.5 2.5 单片机的低功耗工作方式单片机的低功耗工作方式2.1 89C512.1 89C51单片机芯片内部结构及特点单片机芯片内部结构及特点一、一、89C51单片机的基本组成

2、单片机的基本组成 图图2-1所示位所示位89C51带闪存带闪存(Flash ROM)单片机的基本结构单片机的基本结构框图。框图。1、中央处理单元中央处理单元CPU（8位）位） 用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）2、片内片内4K程序存储器程序存储器Falsh ROM 用于存放程序、一些原始数据和表格用于存放程序、一些原始数据和表格3、随机存取存取器随机存取存取器RAM（256B） 用于存放可以读用于存放可以读/写的数据，如运算的中间结果、最终结写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。果以及欲显示的数据等。4、并行输入并行输入/输出

3、口输出口 I / O（32线）线） 用作系统总线、扩展外存、用作系统总线、扩展外存、I / O接口芯片接口芯片5、串行输入串行输入/输出口输出口 UART （二线）二线） 串行通信、扩展串行通信、扩展I / O接口芯片接口芯片图图2-16、两个定时器两个定时器/计数器计数器 T（16位增量可编程）位增量可编程） 它与它与CPU之间各自独立工作，当它计数满时向之间各自独立工作，当它计数满时向CPU中断中断7、时钟电路时钟电路 fosc 分为内部振荡器、外接振荡电路分为内部振荡器、外接振荡电路8、中断系统中断系统 五源中断、两级优先，可编程进行控制。五源中断、两级优先，可编程进行控制。图图2-1二

4、、二、89C51单片机内部结构单片机内部结构 89C51单片机与早期单片机与早期Intel的的8051/8751/8031芯片芯片的外部引脚和指令系统完全兼容，只不过用的外部引脚和指令系统完全兼容，只不过用Flash ROM替代了替代了ROM/EPROM而已。而已。 89C51单片机内部结构如图单片机内部结构如图2-2所示。所示。1、中央处理单元（、中央处理单元（89C51 CPU）CPU是单片机的核心，是计算机的控制和指挥中心，由运算是单片机的核心，是计算机的控制和指挥中心，由运算器和控制器等部件组成。如器和控制器等部件组成。如图图2-2。n运算器运算器ALU8位算术和逻辑运算位算术和逻辑运

5、算n对对4位位(半字节半字节)、8位位(字节字节)、16位位(双字节双字节)操作操作n算术运算算术运算 - 加、减、乘、除、加加、减、乘、除、加1、减、减1、BCD数十进制数十进制调整、比较调整、比较n逻辑运算逻辑运算 - 与、或、非、异或、求补、移位与、或、非、异或、求补、移位TMP1，TMP2 8位暂存器位暂存器ACC 8位累加器位累加器n累加器累加器ACC经常作为一个操作数经经常作为一个操作数经TMP2进入进入ALU，与，与来自来自TMP1的另一个操作数进行运算，结果存入的另一个操作数进行运算，结果存入ACC中中n作为作为89C51内部数据传送的中间寄存器内部数据传送的中间寄存器n大部分

6、指令中用注记符大部分指令中用注记符A表示，进出堆栈指令时用注记表示，进出堆栈指令时用注记符符ACC表示表示nB - 8位寄存器位寄存器 如如图图2-2乘除运算指令中存放一个操作数，操作结束时存放一乘除运算指令中存放一个操作数，操作结束时存放一部分结果部分结果乘除指令运算之外时可作通用寄存器乘除指令运算之外时可作通用寄存器nPSW - 程序状态字寄存器程序状态字寄存器指示指令执行后的状态信息指示指令执行后的状态信息PSW各位单元可供程序查询和判别各位单元可供程序查询和判别n布尔处理器布尔处理器PSW中的中的Cy 进位标志位，专门用于处理位操作进位标志位，专门用于处理位操作置位、清置位、清0、位取

7、反、位等于、位取反、位等于1转移、位等于转移、位等于0转移、位转移、位等于等于1转移并清转移并清0Cy与其它可寻址位之间进行传送与其它可寻址位之间进行传送Cy与其它可寻址位之间进行逻辑与、逻辑或操作，结与其它可寻址位之间进行逻辑与、逻辑或操作，结果在果在Cy中中指令中用指令中用C表示表示Cy（2）控制器）控制器 如如图图2-22、存储器、存储器（1）程序存储器（）程序存储器（Flash ROM） 89C51片内程序存储器容量为片内程序存储器容量为4KB，地址从，地址从0000H开始，开始，用于存放程序和表格常数。用于存放程序和表格常数。（2）数据存储器（）数据存储器（RAM） 89C51片内数

8、据存储器为片内数据存储器为128字节，地址为字节，地址为00H-7FH，用，用于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓冲。于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓冲。3、I/O接口接口89C51有有4个与外部交换信息的个与外部交换信息的8位并行接口，即位并行接口，即P0-P3。有一个可编程的全双工串行口（有一个可编程的全双工串行口（UART)89C51/LV51单片单片机外部引脚机外部引脚封装形式，见右封装形式，见右图：图：P P1 1. .0 0P P1 1. .7 7SSV1XTAL2XTALR RD DP P3 3. .7 7/ /WWR RP P3 3. .6 6/ /P P3 3.

9、.5 5/ /T T1 1P P3 3. .4 4/ /T T0 0I IN NT T1 1P P3 3. .3 3/ /I IN NT T0 0P P3 3. .2 2/ /P P3 3. .1 1/ /T TX XD DP P3 3. .0 0/ /R RX XD DRSTP P2 2. .0 0P P2 2. .7 7CCVP P0 0. .0 0P P0 0. .7 7PSENPROGALE /EA Vpp182018191716151413121110921284039322930312.2 89C51单片机引脚及其功能单片机引脚及其功能89C511. 电源电源VCC：电源端，：电源

10、端，+5VVSS：接地，：接地，GND2. 外接晶体引脚外接晶体引脚XTAL1和和XTAL2XTAL1：片内振荡器反向放大器输入端，接外部晶体振荡：片内振荡器反向放大器输入端，接外部晶体振荡器一个脚；由外部输入时钟信号时，该脚接地器一个脚；由外部输入时钟信号时，该脚接地XTAL2：片内振荡器反向放大器输出端，接外部晶体振荡：片内振荡器反向放大器输出端，接外部晶体振荡器一个脚；外部输入时钟信号时由该脚接入器一个脚；外部输入时钟信号时由该脚接入XTAL1、XTAL2外接晶体振荡器的谐振频率决定时钟电路外接晶体振荡器的谐振频率决定时钟电路的振荡频率的振荡频率图图2-32图图2-33、控制或复位引脚

11、RST / VPD 当出现两个机器周期高电平时，单片机复位 。复位后，P0 P3 输出高电平；SP寄存器为07H；其它寄存器全部清0；不影响RAM状态。参考复位电路如下：图图2-389C5189C5189C51图2-3= 0 时，只访问外部程序存储器时，只访问外部程序存储器,即外即外ROM= 1 时，访问内部程序存储器时，访问内部程序存储器,即内即内ROM / Vpp 内内/外外ROM选择端选择端 在在Flash ROM编程期间编程期间，该端施加编程电压，该端施加编程电压4、输入、输入/输出引脚输出引脚 P0.0 P0.7 ； P1.0 P1.7 ； P2.0 P2.7 ；P3.0 P3.7四

12、个四个I / O口，每口八条线；还兼作地址口，每口八条线；还兼作地址/数据线。数据线。EAEAEAALE / /PROG 地址锁存控制端地址锁存控制端提供提供1/6 fosc振荡频率；为其内的振荡频率；为其内的Flash ROM输入编程脉冲输入编程脉冲/PSEN 外部程序存储器的读选通信号端外部程序存储器的读选通信号端图图2-3时钟时钟发生器发生器内部内部结构结构2-2-3 89C513 89C51存储器配置存储器配置一、一、89C51单片机的内存结构单片机的内存结构0 00 00 00 0H H0 00 08 80 0H H内内部部R RA AMM0 00 0F FF FH H能能寄寄存存器

13、器特特殊殊功功0 0F FF FF FF FH H）（外部外部K64RAM 数据存储器数据存储器0 0F FF FF FF FH H0 0F FF FF FH HROMEA=0外部ROM EA1内部Flash H0000 程序存储器程序存储器H00001000H1000H0 00 07 7F FH H物理上分为：物理上分为：4个空间，即片内个空间，即片内Flash ROM、片外片外ROM 片内片内RAM、片外片外RAM逻辑上分为逻辑上分为: 3个空间，个空间， 片内、片外统一编址程序存储器片内、片外统一编址程序存储器: 0000H-FFFFH MOVC 片内数据存储器片内数据存储器: 00H-

14、FFH MOV 片外数据存储器片外数据存储器: 0000H-FFFFH MOVX二、程序存储器二、程序存储器寻址范围：寻址范围：0000H FFFFH 容量容量64KB，即即地址长度：地址长度：16位位 1EA ，寻址内部寻址内部ROM；0EA ，寻址外部寻址外部ROM。 当当PC值超过片内值超过片内ROM容量时会自动转向容量时会自动转向 外部外部存储器空间。存储器空间。EA8031单片机单片机接低电平。接低电平。作作 用：用： 存放程序及程序运行时所需的常数。存放程序及程序运行时所需的常数。七个具有特殊含义的单元是：七个具有特殊含义的单元是： 0000H 系统复位，系统复位，PC指向此处；指

15、向此处； 0003H 外部中断外部中断0入口入口 000BH T0溢出中断入口溢出中断入口 0013H 外中断外中断1入口入口 001BH T1溢出中断入口溢出中断入口 0023H 串口中断入口串口中断入口 ( 002BH T2溢出中断入口溢出中断入口 )组组通通用用寄寄存存器器区区第第0组组通通用用寄寄存存器器区区第第1组组通通用用寄寄存存器器区区第第2组组通通用用寄寄存存器器区区第第3）（位位地地址址位位寻寻址址区区FH7H00区区用用户户 RAMH00H08/H07H10/FH0H18/H17H20/FH1H30/FH2FH7三、内部数据存储器三、内部数据存储器物理上分为两大区域：物理上

16、分为两大区域：00H 7FH即即128B内内RAM区区 80H FFH即即SFR区。区。R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7即可位寻址，又可字节寻址即可位寻址，又可字节寻址数据缓冲区、堆栈区、工作数据缓冲区、堆栈区、工作单元单元位寻址区（位寻址区（20H2FH）16个字节。个字节。16*8=128位，每一位都有一个位地址，范围为：位，每一位都有一个位地址，范围为：00H7FH，位位地址区也可作为一般地址区也可作为一般RAM使用。使用。位寻址区位寻址区单单元元地地址址位位地地址址EH2FH2H20H21H77FH7H76EH7H75DH7H74CH7H73BH7H72AH7H71H79

17、H70H78H07FH0H06EH0H05DH0H04CH0H03BH0H02AH0H01H09H00H08四、特殊功能寄存器四、特殊功能寄存器MCS-51单片机内共有单片机内共有22个特殊功能寄存器，包括个特殊功能寄存器，包括PC及及SFR。PC为程序计数器。它是一个双字节寄存器为程序计数器。它是一个双字节寄存器,寻址范围为寻址范围为: 0000H FFFFH，即即0 64KB。SFR为特殊功能寄存器。其寻址空间：为特殊功能寄存器。其寻址空间：80H FFH 其中，其中，51子系列有子系列有18个寄存器，占有个寄存器，占有21个字节；个字节； 52子系列有子系列有21个寄存器，占有个寄存器，

18、占有26个字节。个字节。 51子系列子系列SFR的地址分配及位地址见下页表：的地址分配及位地址见下页表：+9F98999A9B9C9D9ESM0SM1SM2RENTB8RE8TIRI 注意：注意：1、表中共有、表中共有3 3个双字节寄存器。个双字节寄存器。2、PC也为双字节寄存器，但是也为双字节寄存器，但是不在不在80H FFH 范围内。范围内。 3、表中，凡地址能被、表中，凡地址能被8整除的寄存器都是可位整除的寄存器都是可位 寻址的寄存器寻址的寄存器。各寄存器的名称：各寄存器的名称：1、算术运算寄存器、算术运算寄存器（1）A累加器。累加器。（2）BB寄存器，乘、除法运算用。寄存器，乘、除法运

19、算用。（3）PSW程序状态字寄存器：包含程序运程序状态字寄存器：包含程序运 行状态、信息。行状态、信息。 PSWCY 进位进位/借位标志；位累加器。借位标志；位累加器。AC 辅助进辅助进/借位标志。借位标志。F0 用户定义标志位；软件置位用户定义标志位；软件置位/清零。清零。OV 溢出标志；溢出标志； 硬件置位硬件置位/清零。清零。P 奇偶标志；奇偶标志；A中中1的个数为奇数的个数为奇数 P = 1；否则否则 P = 0。RS1、RS0 寄存器区选择控制位。寄存器区选择控制位。 0 0 ： 0区区 R0 R7 0 1 ： 1区区 R0 R7 1 0 ： 2区区 R0 R7 1 1 ： 3区区

20、R0 R7 P OVRS0RS1 F0 AC CY 数据数据存储器存储器2、指针寄存器、指针寄存器（1）程序计数器）程序计数器PC 指明即将执行的下一条指令的地址指明即将执行的下一条指令的地址(程序存储器地址程序存储器地址)，在物，在物理上独立，复位时（理上独立，复位时（PC） = 0000H。（2）数据指针数据指针DPTR DPTR；指明访问的数据存储器的单元地址，指明访问的数据存储器的单元地址，16位，寻址范位，寻址范围围64KB。 DPTR = DPH + DPL，也可单独使用。也可单独使用。 （3）堆栈指针堆栈指针SP 指明栈顶元素的地址，指明栈顶元素的地址，8位，可软件设置初值，复位

21、时（位，可软件设置初值，复位时（SP ）= 07H。 堆栈的操作有两种：一种叫数据压入（堆栈的操作有两种：一种叫数据压入（PUSH），另一种叫），另一种叫数据弹出（数据弹出（POP）。存取信息必须按）。存取信息必须按“先进后出先进后出”或或“后进先后进先出出”的规则进行。例如下图。的规则进行。例如下图。内部内部结构结构6766656463626160A2A161SP6766656463626160A3A2A162SP6766656463626160A5A4A3A2A164SP6766656463626160A160SP6766656463626160A4A3A2A163SP原始状态原始状态压入

22、数据压入数据A3以后以后压入数据压入数据A4、A5以后以后压入压入压入压入弹出数据弹出数据A5以后以后弹出弹出弹出数据弹出数据A4、A3、A2以后以后弹出弹出3、并行输入、并行输入/输出端口输出端口寄存器寄存器P0、P1、P2、P3实为相应端口锁存器。实为相应端口锁存器。4、串行输入、串行输入/输出端口输出端口（1）串行数据缓冲器）串行数据缓冲器 SBUF是物理上独立的两个寄存器，共同使用一个地址（是物理上独立的两个寄存器，共同使用一个地址（99H）。（2）串行控制串行控制/状态寄存器状态寄存器SCON控制监视串行口的工作状态控制监视串行口的工作状态（3）电源控制寄存器）电源控制寄存器PCON

23、控制单片机的低功耗工作方式及波特率选择。控制单片机的低功耗工作方式及波特率选择。 内部内部结构结构5、中断系统、中断系统（1）中断优先级寄存器）中断优先级寄存器IP：2级优先，可软件设定级优先，可软件设定（2）中断允许寄存器）中断允许寄存器IE6、定时定时/计数器计数器（1）定时器方式寄存器：）定时器方式寄存器：TMOD（2）定时器控制寄存器：定时器控制寄存器：TCON（3）计数寄存器：计数寄存器：TH0、TL0；TH1、TL1。可用于设定计数可用于设定计数初值。初值。内部内部结构结构五、位地址空间五、位地址空间（1）内部）内部RAM 20H 2FH共共16个单元可按位寻个单元可按位寻 址址1

24、28位。位。（2）SFR 80H FFH 51子系列，有子系列，有11个寄存个寄存 器，器，83位；位；52子系列，有子系列，有12个寄存器，个寄存器，93位。位。 六、外部数据存储器六、外部数据存储器 （1）容量最大扩展到）容量最大扩展到64KB （2）寻址范围：寻址范围：0000H FFFFH （3）寻址方式：间接寻址可用寻址方式：间接寻址可用R0，R1，DPTR 各特殊功能寄存器的复位值各特殊功能寄存器的复位值寄存器寄存器复位状态复位状态寄存器寄存器复位状态复位状态PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH10

25、0HP0P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUF(XXXXXXXXB)IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H一、片内振荡器及时钟信号的产生一、片内振荡器及时钟信号的产生 89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。反相放大器的输入端为振荡器。反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为，输出端为XTAL2，分别是，分别是89C51的的19脚和脚和18脚。如图脚。如图2-7。2-2-4 4 时钟电路及时钟电路及89C51 CPU89C51 CPU时序时序XTAL1XTAL2C1C2晶振晶振至内部时钟至内部时钟

26、89C51图图2-7 振荡电路振荡电路 晶体振荡器的振荡信号从晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端输入到片内的时钟端输入到片内的时钟发生器上，如图发生器上，如图2-8所示。所示。XTAL2XTAL1C1C2晶振晶振振振荡荡器器 2 （时钟发生器）（时钟发生器）S1P1 P2S2P2P1P1P236ALE机器周期机器周期图图2-8 89C51内部振荡器及时钟发生器内部振荡器及时钟发生器fOSC概念：节拍、状态周期概念：节拍、状态周期二、机器周期和指令周期二、机器周期和指令周期 一个一个机器周期机器周期是指是指CPU访问存储器一次所需的时间。访问存储器一次所需的时间。执行一条指令需要多长时间则以机器

27、周期为单位。执行一条指令需要多长时间则以机器周期为单位。 89C51的一个机器周期包括的一个机器周期包括12个振荡周期个振荡周期，分为，分为6个个S状态（状态（如下图如下图）：）：S1S6。每个状态又分为两拍，。每个状态又分为两拍，称为称为P1和和P2。因此，一个机器周期中的。因此，一个机器周期中的12个振荡周期表个振荡周期表示为示为S1P1，S1P2，S2P1S6P2。 例如：若采用例如：若采用6MHz晶体振荡器，则每个机器周期晶体振荡器，则每个机器周期为为2s。 每条指令都由一个或几个机器周期组成。在每条指令都由一个或几个机器周期组成。在 89C51系统中，有系统中，有单周期指令单周期指令

28、、双周期指令双周期指令和和4周期指令周期指令。4周周期指令只有两条：乘法、除法指令期指令只有两条：乘法、除法指令 89C51单片机的基本时序单位有单片机的基本时序单位有4个：个： 振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期ALE一个机器周期一个机器周期2S6S2S6S3S4SS53S4S5SS1S1P1 P2P1 P22S1S6S1S单字节单周期指令例：INC A读操作码读操作码）读下一个操作码（丢弃读下一个操作码（丢弃3S4S5S图图2-9三、三、CPU取指、执行周期时序取指、执行周期时序 每一条指令的执行都可以包括取指和执指两个阶段。在每一条指令的执行都可

29、以包括取指和执指两个阶段。在取指阶段，取指阶段，CPU从内部或者外部从内部或者外部ROM中取出操作码及操作数，中取出操作码及操作数，然后再执行这条指令。然后再执行这条指令。 89C51指令系统中，指令由单字节、双字节和指令系统中，指令由单字节、双字节和3字节组成。字节组成。从机器执行指令的速度看，单字节和双字节指令都可能是单从机器执行指令的速度看，单字节和双字节指令都可能是单周期和双周期的，而周期和双周期的，而3字节指令都是双周期的，只有乘、除指字节指令都是双周期的，只有乘、除指令占令占4周期。周期。 图图2-10列举了几种典型指令的取指和执指时序。列举了几种典型指令的取指和执指时序。当当AL

30、E（ALE信号为振荡频率信号为振荡频率6分频）正跳变时，对应单分频）正跳变时，对应单片机进行一次读指令操作。一个机器周期二次出现，在片机进行一次读指令操作。一个机器周期二次出现，在S1P2和和S2P1及及S4P2和和S5P1期间（期间（如图如图）。）。有效宽度为一个状态。有效宽度为一个状态。（1）单字节单周期指令：）单字节单周期指令：INC A只需进行一次读指令操作（指令只有一个字节），当第二只需进行一次读指令操作（指令只有一个字节），当第二个个ALE有效时，由于有效时，由于PC没有加没有加1，读出的还是原指令。属，读出的还是原指令。属于一次无效操作。于一次无效操作。（2）双字节单周期指令：）

31、双字节单周期指令：ADD A，#data ALE两次读操作都有效，第一次读操作码（指令两次读操作都有效，第一次读操作码（指令第一字节），第二次读立即数（指令第二字节）第一字节），第二次读立即数（指令第二字节）（如图如图）。）。（3）单字节双周期指令：）单字节双周期指令：INC DPTR 两个机器周期共进行四次读指令操作，但其后两个机器周期共进行四次读指令操作，但其后三次的读操作都是无效的。三次的读操作都是无效的。ALE2S1S6S1S单字节单周期指令单字节单周期指令例：例：INC A读操作码读操作码）读下一个操作码（丢弃读下一个操作码（丢弃3S4S5S2S1S6S1S3S4S5S读操作码读操作

32、码读第二个字节读第二个字节双字节单周期指令双字节单周期指令例：例：ADD A，#data2S1S6S3S4S5S2S1S6S3S4S5S读操作码读操作码读操作码（丢弃）读操作码（丢弃）单字节双周期指令例：单字节双周期指令例：INC DPTR2P1P1S2S6S2P1P1S2S6S3S4S5S3S4S5S 2.5 89C51单片机的低功耗工作方式单片机的低功耗工作方式n89C51属于属于CHMOS的单片机，运行时耗电少，而且还提的单片机，运行时耗电少，而且还提供两种节电工作方式，即空闲（等待、待机）方式和掉电供两种节电工作方式，即空闲（等待、待机）方式和掉电（停机）方式，以进一步降低功耗。（停机

33、）方式，以进一步降低功耗。n下图为实现这两种方式的内部电路下图为实现这两种方式的内部电路一、方式的设定一、方式的设定n通过对通过对SFR中的中的PCON（地址（地址87H）相应位置）相应位置1而启动的。而启动的。如下图如下图nSMOD:波特率倍频位。若此位为波特率倍频位。若此位为1，则串行口方式，则串行口方式1、方、方式式2和方式和方式3的波特率加倍。的波特率加倍。nGF1和和GF2：通用标志位：通用标志位nPD：掉电方式。此位写：掉电方式。此位写1即启动掉电方式即启动掉电方式nIDL：空闲方式，此位写：空闲方式，此位写1即启动空闲方式即启动空闲方式n如果同时向如果同时向PD和和IDL写写1，

34、则，则PD优先优先控制控制电路电路二、空闲方式二、空闲方式n当当CPU执行执行IDL=1（PCON.0）的指令后，系统进入空闲）的指令后，系统进入空闲工作方式。工作方式。n此时，内部时钟不向此时，内部时钟不向CPU提供，而只供给中断、串行口和提供，而只供给中断、串行口和定时器部分。定时器部分。nCPU的内部状态维持，即的内部状态维持，即SP、PC、PSW、ACC所有的内所有的内容保持不变，端口状态也保持不变。容保持不变，端口状态也保持不变。n进入空闲方式后，有两种方法可以使系统退出空闲方式：进入空闲方式后，有两种方法可以使系统退出空闲方式：1、任何的中断请求被响应都可以由硬件将、任何的中断请求

35、被响应都可以由硬件将PCON.0（IDL）清）清0而而中止空闲方式。中止空闲方式。2、硬件复位、硬件复位控制控制电路电路三、掉电工作方式三、掉电工作方式n当当CPU执行一条置执行一条置PCON.1位（位（PD）为）为1的指令后，系统的指令后，系统进入掉电工作方式。进入掉电工作方式。n此方式下，内部振荡器停止工作，所有的功能部件都停止此方式下，内部振荡器停止工作，所有的功能部件都停止工作。但是内部工作。但是内部RAM区和特殊功能寄存器的内容被保留，区和特殊功能寄存器的内容被保留，端口的输出状态值都保存在对应的端口的输出状态值都保存在对应的SFR中。中。n退出掉电方式的唯一方法是由硬件复位，复位后

36、将所有特退出掉电方式的唯一方法是由硬件复位，复位后将所有特殊功能寄存器的内容初始化，但不改变片内殊功能寄存器的内容初始化，但不改变片内RAM区的数区的数据。据。控制控制电路电路2-6 输入输入/输出端口结构输出端口结构 89C51单片机有四个单片机有四个8位并行位并行I/O端口，称为端口，称为P0、P1、P2和和P3。每个端口都是。每个端口都是8位准双向口，共占位准双向口，共占32只引脚。每一条只引脚。每一条I/O线都能独立地用作输入或输出。每个端口包含线都能独立地用作输入或输出。每个端口包含一个锁存器一个锁存器（即特殊功能寄存器（即特殊功能寄存器P0P3）、）、一个输出驱动器一个输出驱动器和

37、和二个输入二个输入缓冲器缓冲器。作输出时数据可以锁存，作输出时数据可以缓冲。作输出时数据可以锁存，作输出时数据可以缓冲。一、一、P0口口1、结构、结构 P0口电路图如下图口电路图如下图 内部内部结构结构锁存器锁存器DQCLQ读引脚读引脚写入写入内部总线内部总线读锁存器读锁存器VCCP0.X1234地址地址/数据数据控制控制CT1T2MUX图图2-13 P0口某位结构口某位结构102、通用、通用I / O口口1）P0口用作输出口口用作输出口 当当CPU执行输出指令时，写脉冲加在执行输出指令时，写脉冲加在D锁存器的锁存器的CL上（如上（如图图2-13）。）。 内部数据总线内部数据总线D端端取反后出

38、现在取反后出现在/Q端端MUX T2反相反相P0.x 89C51有几条输出指令功能特别强，属于有几条输出指令功能特别强，属于“读读修改修改写写”。2）P0口作输入口口作输入口 当执行一条由端口输入的指令时，当执行一条由端口输入的指令时，“读引脚读引脚”脉冲把三态缓脉冲把三态缓冲器冲器2打开，端口上的数据经过缓冲器打开，端口上的数据经过缓冲器2读入到内部总线。读入到内部总线。 作为通用作为通用I / O使用，使用， 是一个准双向口：是一个准双向口：在输入数据时应先把口置在输入数据时应先把口置1，使两个，使两个FET都截止，引脚处于悬浮都截止，引脚处于悬浮状态，可作高阻抗输入状态，可作高阻抗输入

39、3、P0口作为地址口作为地址/数据总线使用数据总线使用控制控制MUX （如（如图图2-13）（1）P0口用作输出地址口用作输出地址/数据总线。数据总线。（2）由）由P0口输入数据口输入数据 4、负载能力、负载能力可带可带8个个TTL输入，驱动输入，驱动NMOS时，接上拉电阻。时，接上拉电阻。 总结特点：总结特点：（1）P0口可作通用口可作通用I / O口使用，又可作地址口使用，又可作地址/数据总线口；数据总线口；（2）P0既可按字节寻址，又可按位寻址；既可按字节寻址，又可按位寻址；（3）P0作为输入口使用时：是准双向口；作为输入口使用时：是准双向口；（4）作通用）作通用I / O 口输出时：是开漏输出；口输出时：是开漏输出；（5）作地址）作地址/数据总线口时，数据总线口时，P0是一真正双向口，而作通是一真正双向口，而作通 用用I / O口时，只是一个准双向口。口时，只是一个准双向口。 二、二、P1口口锁存器锁存器DQCLQ读引脚读引脚写入写入内部总线内部总线读锁存器读锁存器VCCP1.X图图2-14 P1口某位结构口某位结构1、结构、结构只能作只能作I / O口用，且是一个准双向口（如口用，且是一个准双向