C单片机内部结构和工作原理PPT课件

1、 80C51 80C51单片机内部结构和工作原理 v 80C5180C51系列单片机内部结构v 外部引脚功能v 存储空间配置和功能 v 片内RAMRAM结构和功能v 特殊功能寄存器的用途和功能v 程序计数器PCPC的作用和基本工作方式v I/OI/O端口结构、工作原理及功能v 时钟和时序v 复位电路、复位条件和复位后状态v 低功耗工作方式的作用和进入退出的方法本章要点 第1页/共62页2-1 2-1 内部结构和引脚功能2.1.1 内部结构 第2页/共62页8 8 位的位的 CPUCPU， 片内有振荡器和时钟电路片内有振荡器和时钟电路, ,工作频率为工作频率为 1 112MHz12MHz（Atm

2、el 89CxxAtmel 89Cxx为为0 024MHz24MHz）片内有片内有 128/256128/256字节字节 RAMRAM片内有片内有 0K/4K/8K0K/4K/8K字节字节 程序存储器程序存储器ROMROM可寻址片外可寻址片外 64K64K字节字节 数据存储器数据存储器RAMRAM可寻址片外可寻址片外 64K64K字节字节 程序存储器程序存储器ROMROM片内片内 21/2621/26个个 特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（SFRSFR）4 4个个8 8位位 的并行的并行I/OI/O口（口（PIOPIO）1 1个个 全双工串行口（全双工串行口（SIO/UARTSIO/UART）2

3、/32/3个个1616位位 定时器定时器/ /计数器（计数器（TIMER/COUNTERTIMER/COUNTER）可处理可处理 5/65/6个中断源，两级中断优先级个中断源，两级中断优先级内置内置1 1个布尔处理器和个布尔处理器和1 1个布尔累加器（个布尔累加器（CyCy）MCS-51MCS-51指令集含指令集含 111111条指令条指令MCS-51单片机基本特性第3页/共62页MCS-51MCS-51系列单片机配置一览表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EPROMIntelMCS-51子系列803180C3180

4、5180C51(4K字节)875187C51(4K字节)128字节2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K字节)875287C52(8K字节)256字节3x164x8位16注意：今后将会经常提到ATMELATMEL的AT89C2051/51/52AT89C2051/51/52等MCUMCU！ATEMLATEML89C89C系列系列( (常用型常用型) )1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)（2020条引脚条引脚DIPDIP封装）封装）1281282 215151 15

5、589C51(4K)/ 89C52(8K)89C51(4K)/ 89C52(8K)（4040条引脚条引脚DIPDIP封装）封装）128/128/2562562/32/332321 15/65/6第4页/共62页单片机的引脚定义单片机的引脚定义从一片集成电路的角度去认识单片机第5页/共62页 引脚功能 4040个引脚双排直插DIPDIP封装, ,大致可分为4 4类：电源、时钟、控制和I/OI/O引脚。第6页/共62页单片机的引脚（晶振端）单片机的引脚（晶振端） 电源电源: : V VCCCC - - 芯片电源，接芯片电源，接； V VSSSS - - 接地端；接地端； 时钟时钟: :XTAL1X

6、TAL1、XTAL2 - XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和晶体振荡电路反相输入端和输出端。输出端。 151545pf45pfx2x21 112MHz12MHz（MCS-51MCS-51） 0 024MHz24MHz（Atmel-89CAtmel-89C）XTAL1XTAL1XTAL2XTAL2也可以由也可以由 XTAL1XTAL1端接端接入外部时钟，此时应入外部时钟，此时应将将 XTAL2XTAL2接地：接地：XTAL2XTAL2XTAL1XTAL1外部时钟外部时钟通常通常外接一个外接一个晶振两个电容晶振两个电容第7页/共62页 控制线: :控制线共有4 4根， ALEALE/ /PR

7、OGPROG: :地址锁存允许/ /片内EPROMEPROM编程脉冲 ALEALE功能：用来锁存P0P0口送出的低8 8位地址 PROG PROG功能：片内有EPROMEPROM的芯片，在EPROMEPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 PSEN:PSEN:外ROMROM读选通信号。 RSTRST/ /V VPDPD: :复位/ /备用电源。 RST RST（ResetReset）功能：复位信号输入端。 V VPDPD功能：在VccVcc掉电情况下，接备用电源。第8页/共62页单片机锁存器74LS373ALEPSEN8D8QOEA8-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM单片机的

8、引脚（单片机的引脚（PSENPSEN端）端） PSENPSEN：寻址外部程序存储器时选通外部寻址外部程序存储器时选通外部EPROMEPROM的的 读控制端（读控制端（OEOE）低有效。低有效。EPROM第9页/共62页 EAEA/ /VppVpp: :内外ROMROM选择/ /片内EPROMEPROM编程电源。 EA EA功能：内外ROMROM选择端。 80C5180C51单片机ROMROM寻址范围为64KB64KB，其中4KB4KB在片内，60KB60KB在片外(80C31(80C31芯片无内ROMROM，全部在片外) )。 当EAEA保持高电平时，先访问内ROMROM，但当PC(PC(程序

9、计数器) )值超过4KB(0FFFH)4KB(0FFFH)时，将自动转向执行外ROMROM中的程序。 当EAEA保持低电平时，则只访问外ROMROM，不管芯片内有否内ROMROM。对80C3180C31芯片，片内无ROMROM，因此EAEA必须接地。 Vpp Vpp功能：片内有EPROMEPROM的芯片，在EPROMEPROM编程期间，施加编程电源VppVpp。第10页/共62页 I/OI/O线 80C5180C51共有4 4个8 8位并行I/OI/O端口：P0P0、P1P1、P2P2、P3P3口，共3232个引脚。P3P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。P3.

10、0 P3.0 RXDRXD：串行口输入端；：串行口输入端；P3.1 P3.1 TXDTXD：串行口输出端；：串行口输出端； P3.2 P3.2 INT0INT0：外部中断：外部中断0 0请求输入端；请求输入端； P3.3 P3.3 INT1INT1：外部中断：外部中断1 1请求输入端；请求输入端； P3.4 P3.4 T0T0：定时：定时/ /计数器计数器0 0外部信号输入端；外部信号输入端； P3.5 P3.5 T1T1：定时：定时/ /计数器计数器1 1外部信号输入端；外部信号输入端； P3.6 P3.6 WRWR：外：外RAMRAM写选通信号输出端；写选通信号输出端； P3.7 P3.7

11、 RDRD：外：外RAMRAM读选通信号输出端。读选通信号输出端。第11页/共62页2-2 2-2 存储空间配置和功能 80C51的存储器配置方式与其他常用的微机系统不同，属哈佛结构(注意:什么是哈佛结构?)，它把程序存储器和数据存储器分开，各有自己的寻址系统、控制信号和功能。程序存储器用于存放程序和表格常数；数据存储器用于存放程序运行数据和结果。 第12页/共62页 80C51 80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间，分别是： 6464KBKB程序存储器( (ROMROM),),包括片内ROMROM和片外ROMROM； 256256B B内部数据存储器( (内RAMRAM) )

12、 (包括特殊功能寄存器） 。 6464KBKB外部数据存储器（外RAMRAM）；第13页/共62页80C5180C51存储空间配置图 第14页/共62页2.2.1 2.2.1 程序存储器（ROMROM） 地址范围：0000H0000HFFFFHFFFFH，共64KB64KB。其中: : 低段4KB4KB：0000H0000H0FFFH0FFFH 80C51 80C51和87C5187C51在片内，80C3180C31在片外。 高段60KB60KB：1000H1000HFFFFHFFFFH。在片外。 读写ROMROM用MOVCMOVC指令，控制信号是PSENPSEN和EAEA。 读ROMROM是

13、以程序计数器PCPC作为1616位地址指针，依次读相应地址ROMROM中的指令和数据，每读一个字节，PC+1PCPC+1PC，这是CPUCPU自动形成的。 但是有些指令有修改PCPC的功能，例如转移类指令和MOVCMOVC指令，CPUCPU将按修改后PCPC的1616位地址读ROMROM。第15页/共62页l 读外ROMROM的过程： CPUCPU从PCPC( (程序计数器) )中取出当前ROMROM的1616位地址，分别由P0P0口（低8 8位）和P2P2口（高8 8位）同时输出，ALEALE信号有效时由地址锁存器锁存低8 8位地址信号，地址锁存器输出的低8 8位地址信号和P2P2口输出的高

14、8 8位地址信号同时加到外ROM 16ROM 16位地址输入端，当PSENPSEN信号有效时，外ROMROM将相应地址存储单元中的数据送至数据总线（P0P0口），CPUCPU读入后存入指定单元。第16页/共62页 需要指出的是: 64KB中有一小段范围是80C51系统专用单元，0003H0023H是5个中断源中断服务程序入口地址(详见第5章)，用户不能安排其他内容。 80C51复位后，PC=0000H，CPU从地址为0000H的ROM单元中读取指令和数据。从0000H到0003H只有3B，根本不可能安排一个完整的系统程序，而80C51又是依次读ROM字节的。因此，这3B只能用来安排一条跳转指令

15、，跳转到其他合适的地址范围去执行真正的主程序。 第17页/共62页2.2.2 2.2.2 外部数据存储器（外RAMRAM）l 地 址 范 围 ： 0 0 0 0 H0 0 0 0 H F F F F HF F F F H 共64KB64KB。l 读写外RAMRAM用MOVXMOVX指令， 控制信号是P3P3口中的RDRD和WRWR。 一般情况下，只有在内RAM不能满足应用要求时，才外接RAMRAM。 第18页/共62页 外RAM 16RAM 16位地址分别由P0P0口（低8 8位）和P2P2口（高8 8位）同时输出，ALEALE信号有效时由地址锁存器锁存低8 8位地址信号，地址锁存器输出的低8

16、 8位地址信号和P2P2口输出的高8 8位地址信号同时加到外RAM RAM 1616位地址输入端，当RDRD信号有效时，外RAMRAM将相应地址存储单元中的数据送至数据总线（P0P0口），CPUCPU读入后存入指定单元。l 读外RAMRAM的过程： l写写外外RAMRAM的过程的过程： 写外写外RAMRAM的过程与读外的过程与读外RAMRAM的过程相同。只是控制的过程相同。只是控制信号不同，信号换成信号不同，信号换成WRWR信号。当信号。当WRWR信号有效时，信号有效时，外外RAMRAM将数据总线（将数据总线（P0P0口分时传送）上的数据写入相口分时传送）上的数据写入相应地址存储单元中。应地址

17、存储单元中。 第19页/共62页2.2.3 2.2.3 内部数据存储器（内RAMRAM） 从广义上讲，80C5180C51内RAMRAM（128B128B）和特殊功能寄存器（128B128B）均属于片内RAMRAM空间，读写指令均用MOVMOV指令。但为加以区别，内RAMRAM通常指00H00H7FH7FH的低128B128B空间。 第20页/共62页 80C5180C51内RAMRAM又可分成三个物理空间：工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲区。 地址区域地址区域 功能名称功能名称 00H 00H 1FH1FH00H00H07H 07H 工作寄存器工作寄存器0 0区区 08H08H0FH 0FH

18、 工作寄存器工作寄存器1 1区区 10H10H17H 17H 工作寄存器工作寄存器2 2区区 18H18H1FH 1FH 工作寄存器工作寄存器3 3区区 20H20H2FH2FH 位寻址区位寻址区 30H30H7FH7FH数据缓冲区数据缓冲区 第21页/共62页作用： 工作寄存器区 工作寄存器区分为4 4个区：0 0区、1 1区、2 2区、3 3区。每区有8 8个寄存器：R0R0R7R7，寄存器名称相同。但是，当前工作的寄存器区只能有一个，由PSWPSW中的D4D4、D3D3位决定。 有专用于工作寄存器操作的指令，读写速度比一般内RAMRAM要快，指令字节比一般直接寻址指令要短，还具有间址功能

19、，能给编程和应用带来方便。第22页/共62页 位寻址区 地址: : 从20H20H2FH2FH共1616字节（ByteByte，缩写为英文大写字母B B）。每B B有8 8位（bitbit，缩写为小写b b），共128128位，每一位均有一个位地址，可位寻址、位操作。即按位地址对该位进行置1 1、清0 0、求反或判转。 用途： 存放各种标志位信息和位数据。 注意事项: : 位地址与字节地址编址相同，容易混淆。 区分方法: :位操作指令中的地址是位地址; ; 字节操作指令中的地址是字节地址。第23页/共62页位寻址区的位地址映象表 字节字节地址地址位位 地地 址址D7D7D6D6D5D5D4D4

20、D3D3D2D2D1D1D0D02FH2FH7FH7FH7EH7EH7DH7DH7CH7CH7BH7BH7AH7AH79H79H78H78H2EH2EH77H77H76H76H75H75H74H74H73H73H72H72H71H71H70H70H2DH2DH6FH6FH6EH6EH6DH6DH6CH6CH6BH6BH6AH6AH69H69H68H68H2CH2CH67H67H66H66H65H65H64H64H63H63H62H62H61H61H60H60H2BH2BH5FH5FH5EH5EH5DH5DH5CH5CH5BH5BH5AH5AH59H59H58H58H2AH2AH57H57H56

21、H56H55H55H54H54H53H53H52H52H51H51H50H50H29H29H4FH4FH4EH4EH4DH4DH4CH4CH4BH4BH4AH4AH49H49H48H48H28H28H47H47H46H46H45H45H44H44H43H43H42H42H41H41H40H40H27H27H3FH3FH3EH3EH3DH3DH3CH3CH3BH3BH3AH3AH39H39H38H38H26H26H37H37H36H36H35H35H34H34H33H33H32H32H31H31H30H30H25H25H2FH2FH2EH2EH2DH2DH2CH2CH2BH2BH2AH2AH29

22、H29H28H28H24H24H27H27H26H26H25H25H24H24H23H23H22H22H21H21H20H20H23H23H1FH1FH1EH1EH1DH1DH1CH1CH1BH1BH1AH1AH19H19H18H18H22H22H17H17H16H16H15H15H14H14H13H13H12H12H11H11H10H10H21H21H0FH0FH0EH0EH0DH0DH0CH0CH0BH0BH0AH0AH09H09H08H08H20H20H07H07H06H06H05H05H04H04H03H03H02H02H01H01H00H00H第24页/共62页 数据缓冲区 内RAM

23、RAM中30H30H7FH7FH为数据缓冲区，用于存放各种数据和中间结果，起到数据缓冲的作用。 第25页/共62页2.2.4 2.2.4 特殊功能寄存器（SFRSFR） 特殊功能寄存器地址映象表（一） 第26页/共62页特殊功能寄存器地址映象表（二） 第27页/共62页特殊功能寄存器地址映象表（三） 注：带括号的字节地址表示每位有位地址可位操作。 累加器AccAcc 寄存器B BMOV A,R0 MOV A,R1MOV A,30H ADD A,32HADD A,#32HMOV A,B ADD A,B第28页/共62页 程序状态字寄存器PSWPSW PSWPSW也称为标志寄存器，存放各有关标志。

24、其结构和定义如下： CyCy 进位标志。 用于表示有否向更高位进位。 ACAC 辅助进位标志。 用于表示有否向进位。第29页/共62页 RS1RS1、RS0 RS0 工作寄存器区选择控制位。RS1RS1、RS0 = 00 0RS0 = 00 0区（00H00H07H07H）RS1RS1、RS0 = 01 1RS0 = 01 1区（08H08H0FH0FH）RS1RS1、RS0 = 10 2RS0 = 10 2区（10H10H17H17H）RS1RS1、RS0 = 11 3RS0 = 11 3区（18H18H1FH1FH） OV OV 溢出标志。 表示AccAcc在有符号数算术运算中的溢出。 P

25、 P 奇偶标志。 表示AccAcc中“1”1”的个数的奇偶性。 F0 F0 、F1 F1 用户标志。 第30页/共62页 数据指针DPTRDPTR 堆栈指针SPSP 专用于指出堆栈顶部数据的地址。堆栈中数据存取按先进后出、后进先出的原则。 堆栈操作分自动方式和指令方式。自动方式是在调用子程序或发生中断时CPU自动将断口地址存人或者取出；指令方式是使用进出栈指令进行操作。 1616位，由两个8 8位寄存器DPHDPH、DPLDPL组成。主要用于存放一个1616位地址，作为访问外部存储器（外RAMRAM和ROMROM）的地址指针。 第31页/共62页 执行调用子程序或发生中断时，CPUCPU会自动

26、将当前 PCPC值压入堆栈，将子程序入口地址或中断入口地址装入PCPC；子程序返回或中断返回时，恢复原有被压入堆栈的PCPC值，继续执行原顺序程序指令。2.2.5 2.2.5 程序计数器PCPC PCPC不属于特殊功能寄存器，不可访问，在物理结构上是独立的。 PC PC是一个1616位的地址寄存器，用于存放将要从ROMROM中读出的下一字节指令码的地址，因此也称为地址指针。 PC PC的基本工作方式有： 自动加1 1。CPUCPU从ROMROM中每读一个字节，自动执行 PC+1PCPC+1PC； 执行转移指令时，PCPC会根据该指令要求修改下一次 读ROMROM新的地址；第32页/共62页2-

27、3 2-3 I/OI/O端口结构及工作原理 有4 4个8 8位并行I/OI/O口, ,共3232条端线： P0P0、P1P1、P2P2和P3P3口。 每一个I/OI/O口都能用作输入或输出。 用作输入时，均须先写入“1”1”； 用作输出时，P0P0口应外接上拉电阻。 P0P0口的负载能力为8 8个LSTTLLSTTL门电路； P1P1P3P3口的负载能力为4 4个LSTTLLSTTL门电路。 在并行扩展外存储器或I/OI/O口情况下， P0P0口用于低8 8位地址总线和数据总线( (分时传送) ) P2P2口用于高8 8位地址总线， P3P3口常用于第二功能， 用户能使用的I/OI/O口只有P

28、1P1口和未用作第二功能的部分P3P3口端线。第33页/共62页单片机的单片机的I/OI/O引脚结构引脚结构众多功能各异的I/O引脚源于它结构的不同第34页/共62页单片机的引脚（单片机的引脚（P0P0口）口） P0.7: P0.7: 双向双向I/O I/O （内置（内置场效应管场效应管上拉）上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向寻址外部程序存储器时分时作为双向8 8位数据口位数据口和输出低和输出低8 8位地址复用口；不接外部程序存储器位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为时可作为8 8位准双向位准双向I/OI/O口使用。口使用。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线地址/数据 控

29、制引脚34VccV1V2第35页/共62页21DQCK/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3400100截止截止=0Vcc单片机的引脚（单片机的引脚（P0P0口）口）P0用作通用I/O时，控制=0 ：（1）此脚作输入口（事先必须对它写“1”）V2V1第36页/共62页21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线地址/数据 控制引脚3400100截止截止=0Vcc单片机的引脚（单片机的引脚（P0P0口）口）P0用作通用I/O时，控制=0 ：（2）此脚作输出口时，当P0口用作输出口时，因输出级处于开漏状态，必须外接上拉电阻。当“写锁存器”信号加在锁存器的时钟端CLK上，此

30、时D触发器将“内部总线”上的信号反相后输出到Q端，若D端信号为0，Q=1，v2导通，P0 x引脚输出“0”；若D端信号为1，Q=0，v2截止，虽然V1截止，因P0 x引脚已外接上拉电阻，P0 x引脚输出“1”。V2V1第37页/共62页21DQCK/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341011=0导通截止=0Vcc单片机的引脚（单片机的引脚（P0P0口）口）P0口用作地址/数据复用口，控制=1（1）作地址/数据输出：输出地址/数据 =0 时V1V2第38页/共62页21DQCK/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341100=1截止导通

31、=1Vcc单片机的引脚（单片机的引脚（P0P0口）口）P0口用作地址/数据复用口，控制=1（2）作地址/数据输出：输出地址/数据 =1 时V1V2第39页/共62页21DQCK/Q读引脚 =1读锁存器写锁存器内部总线地址/数据 控制=0引脚34Vcc单片机的引脚（单片机的引脚（P0P0口）口）P0口用作地址/数据复用口（3）作/数据输入： 与P0用作通用I/O时输入时情况相同，CPU使V1、V2均截止，从引脚上输入的外部数据经缓冲器U2U2进入内部数据总线。 V1V2第40页/共62页2-4 2-4 时钟和时序CPUCPU总是按照一定的时钟节拍与时序工作总是按照一定的时钟节拍与时序工作第41页

32、/共62页2-4 2-4 时钟和时序2.4.1 时钟电路 80C5180C51单片机内有一高增益反相放大器，按图2-8a2-8a连接即可构成自激振荡电路，振荡频率取决于石英晶体的振荡频率. . 第42页/共62页2.4.2 2.4.2 时钟周期和机器周期 时钟周期。 80C5180C51振荡器产生的时钟脉冲频率的倒数，是最基本最小的定时信号。 状态周期。 它是将时钟脉冲二分频后的脉冲信号。状态周期是时钟周期的两倍。状态周期又称S S周期。在S S周期内有两个时钟周期，即分为两拍，分别称为P1P1和P2P2 第43页/共62页 机器周期是6个状态周期、 1212个时钟周期。 当时钟频率为12MH

33、z12MHz时，机器周期为1 1 S S； 当时钟频率为6MHz6MHz时，机器周期为2 2 S S。(3) 机器周期 80C5180C51单片机工作的基本定时单位，简称机周。一个机器周期含有6个状态周期，分别为S1、S2 2、S6S6，每个状态周期有两拍，分别为S1P1S1P1、S1P2S1P2、S2P1S2P1、S2P2S2P2，S6P1S6P1、S6P2S6P2 （4） 指令周期 指CPU执行一条指令占用的时间(用机器周期表示)。80C51执行各种指令时间是不一样的，可分为三类：单机周指令、双机周指令和四机周指令。其中单机周指令有6464条，双机周指令有4545条，四机周指令只有2 2条

34、( (乘法和除法指令) )，无三机周指令。 第44页/共62页图2-9 80C51的取指执行时序 a) 单字节单周期指令，例：INC A b) 双字节单周期指令，例：ADD A，#data c) c)单字节双周期指令，例 INC DPTR d)INC DPTR d)双字节双周期指令：例 PHSH directPHSH direct 第45页/共62页牢牢记住： 振荡周期( (时钟周期)= = 晶振频率foscfosc的倒数；1 1个机器周期 = 6= 6个状态周期1 1个机器周期 = 12= 12个时钟周期；1 1个指令周期 = 1= 1、2 2、4 4个机器周期第46页/共62页 80C51

35、80C51单片机的工作方式共有四种： 复位方式； 程序执行方式； 低功耗方式； 片内ROMROM编程（包括校验）方式。2-5 2-5 复位和低功耗工作方式复位和低功耗工作方式第47页/共62页2.5.1 2.5.1 复位方式 复位条件 RSTRST引脚保持2 2个机器周期以上的高电平。 实现复位操作，必须使RST引脚(9)保持两个机器周期以上的高电平。例如，若时钟频率为12MHz，每机周为1 S S ，则只需持续2 S S以上时间的高电平；若时钟频率为6MHz，每个机器周期为2 2 S S ，则需要持续4 4 S S以上时间的高电平。 第48页/共62页 复位电路 上电复位电路。RC构成微分电

36、路，在上电瞬间，产生一个微分脉冲，其宽度若大于2个机器周期，80C51将复位。为保证微分脉冲宽度足够大，RC时间常数应大于两个机器周期。一般取2222电容、1k1k电阻。 按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按下图中RESETRESET键，R1C2R1C2仍构成微分电路，使RSTRST端产生一个微分脉冲复位，复位完毕C2C2经R2R2放电，等待下一次按下复位按键。 第49页/共62页 复位后CPUCPU状态PCPC： 0000H0000H TMOD TMOD： 00H00HAccAcc： 00H00H TCON TCON： 00H00HB B： 00H00H TH0 TH0

37、： 00H00HPSWPSW： 00H00H TL0 TL0： 00H00HSPSP： 07H07H TH1 TH1： 00H00HDPTRDPTR：0000H 0000H TL1 TL1： 00H00HP0P0P3P3：FFHFFH SCON SCON： 00H00HIPIP：00000B00000B SBUF SBUF： 不定IEIE：0 000000B PCON00000B PCON： 0 00000B0000B第50页/共62页2.5.2 2.5.2 低功耗工作方式 待机( (休闲) )方式（IdleIdle） 掉电保护方式（Power DownPower Down）。在Vcc=5VV

38、cc=5V，fosc=12MHzfosc=12MHz条件下，正常工作时电流约20mA20mA；待机( (休闲) )方式时电流约5mA5mA；掉电保护方式时电流仅7575 A A。 第51页/共62页两种低功耗工作方式由电源控制寄存器PCONPCON确定。 其中： SMODSMOD：波特率倍增位（在串行通信中使用） GF1GF1、GF0GF0：通用标志位 PDPD：掉电方式控制位， PD=1PD=1，进入掉电工作方式； IDLIDL：待机( (休闲) )方式控制位, , IDL=1, IDL=1,进入待机工作方式。 注意: PCONPCON字节地址87H87H，不能位寻址。 读写时，只能整体字节

39、操作，不能按位操作。SMODSMODGF1GF1GF0GF0PDPDIDLIDLPSONPSONMSBMSBLSBLSB第52页/共62页 待机（休闲）方式 待机（休闲）状态退出 产生中断； 复位。 待机（休闲）方式状态片内时钟仅向中断源提供，其余被阻断； PCPC、特殊功能寄存器和片内RAMRAM状态保持不变； I/OI/O引脚端口值保持原逻辑值； ALEALE、保持逻辑高电平； CPUCPU不工作，但中断功能继续存在。 待机（休闲）状态进入 只要使PCONPCON中IDLIDL位置1 1。第53页/共62页 掉电保护方式 掉电保护状态退出 掉电保护方式状态片内振荡器停振，所有功能部件停止工

40、作；片内RAMRAM数据信息保存不变； ALEALE、PSENPSEN为低电平； VccVcc可降至2V2V，但不能真正掉电。 掉电保护状态进入只要使PCONPCON中PDPD位置1 1。 唯一方法是硬件复位，复位后片内RAMRAM数据不变，特殊功能寄存器内容按复位状态初始化。第54页/共62页5151单片机的单片机的8 8个特殊引脚个特殊引脚 Vcc, GND: Vcc, GND: 电源端电源端 XTAL1, XTAL2: XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端 RESET: RESET: 复位端复位端 正脉冲有效（宽度正脉冲有效（宽度 8 mS8 mS

41、） EA/Vpp: EA/Vpp: 寻址外部寻址外部ROMROM控制端。低有效控制端。低有效 片内有片内有ROMROM时应当接高电平。时应当接高电平。 ALE/PROG: ALE/PROG: 地址锁存允许控制端。地址锁存允许控制端。 PSENPSEN：选通外部：选通外部ROMROM的读的读(OE)(OE)控制端。控制端。 低有效低有效 小结小结第55页/共62页5151单片机的单片机的4 4个个8 8位的位的I/OI/O口口P0.7:8P0.7:8位数据口和输出低位数据口和输出低8 8位地址复用口位地址复用口 ( (复用时是双向口；不复用时也是准双向口复用时是双向口；不复用时也是准双向口) )

42、P1.7: P1.7: 通用通用I/OI/O口（准双向口）口（准双向口）P2.7: P2.7: 输出高输出高8 8位地址位地址（用于寻址时是输出口；不寻址时是准双向口）（用于寻址时是输出口；不寻址时是准双向口）P3.7: P3.7: 具有特定的第二功能（准双向口）具有特定的第二功能（准双向口）注意：注意：在不外扩在不外扩ROM/RAMROM/RAM时，时，P0P0P3P3均可作通用均可作通用I/OI/O口使用，而且口使用，而且都是都是准双向准双向I/OI/O口口( (例如例如: :AT89C51AT89C51) )！ 小结小结第56页/共62页P3P3口第二功能表口第二功能表 （P.26 P.

43、26 表表2 23 3）引引 脚脚第第 二二 功功 能能 P3.0P3.0RxD: RxD: 串行口接收数据输入端串行口接收数据输入端P3.1P3.1TxD: TxD: 串行口发送数据输出端串行口发送数据输出端P3.2P3.2INT0: INT0: 外部中断申请输入端外部中断申请输入端 0 0P3.3P3.3INT1: INT1: 外部中断申请输入端外部中断申请输入端 1 1P3.4P3.4T0: T0: 外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 0 0P3.5P3.5T1: T1: 外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 1 1P3.6P3.6WR: WR: 写外设控制信号输出端写外设控制信号输出端P3.7P3.7RD: RD: 读外设控制信号输出端读外设控制信号输出端 小结小结第57页/共62页PCPC与与SFRSFR复位状态