单片机第二章一二节.ppt

1、第2章MCS-51的内部构造和时机、第2章MCS-51的内部构造和时机、本章中讨论MCS-51的内部构造、读取功能、动作方式和时机等。 目前，分为五个问题，第一节MCS-51的内部结构和时序第二节MCS-51的引导功能第三节MCS-51的工作方式第四节MCS-51单片机的时序练习问题和思考问题，第一节单片机的内部结构，MCS-51 MCS-51内部主要由1、CPU结构2、存储器端口3、I/O端口4、计时器/计数器5、中断系统5个部分构成，1.cpu结构MCS-51的内部由(1)如alu那样构成的2 .布尔处理器由逻辑3 .栈TMP由TMP1和TMP2组成，其二进制数为8位，未对用户公开。 (2

2、)定时控制单元MCS-51的定时控制单元由1 .存储指令寄存器IR当前执行的指令的操作码的3个部分构成。 2 .振荡器OSC输入端-晶体振荡器输出。 输出端-输出系列方形波。 3 .定时控制逻辑根据IR中的内容结合OSC输出，生成节拍脉冲串，完成不同的指令执行。 (3)专用寄存器组现在分为6个部分：1.程序计数器PC 2.累加器A 3.通用寄存器B 4.程序状态字PSW 5.堆叠指示符SP 6.数据指针DPTR，1 .程序计数器PC，(4) 2 .累加器a，特征：也可称为ACC，其是由八个触发组成的寄存器。 用途：存储操作数/操作数结果，3 .通用寄存器b，构成： 8个触发构成用途：乘数/乘积

3、的前8位，除数/侑数，4 .程序状态字PSW的各位定义，0-A中1的个数为偶数0-。 0-无最高位进位/借位1-有最高位进位/借位、进位标志、辅助进位标志、用户标志、用户集/复位、寄存器选择位(1)货物堆栈：的进货/出货为“先进先出”或(2)堆栈：符合“先进先出”或“后进先出”原则的RAM区。 (3)堆栈的底地址的确定MOV SP，#70H； SP 70H； 堆栈底地址是否在70H (4)堆栈中与堆栈区域中的数据无关SP=如果是堆栈底地址则在堆栈中的数量，(5)堆栈中的数据用堆栈/堆栈命令按入/弹出MOV SP，# 70 作为(3)保存用2 )例子，在已知与外部ROM(2000H)=X、编程完

4、成A X对应的程序是MOV DPTR、#2000H MOV A、#00H MOVC A、A DPTR SJMP $ DPTR A的情况下， 1.ROM存储器结构2.RAM存储器结构3 .特殊功能寄存器SFR，1.ROM存储器结构地址能力： 64KB，最大可以外接ROM存储器64KB分为3个问题进行介绍。 地址范围： 0000H-FFFFH。 地址分配如右图所示2点说明：对于8051/8751 0000H-0FFFH，如果共同占有芯片内RAM，则占有5V芯片外ROM，则接地2)8031芯片内没有4KB ROM，因此0000H-0FFFH占有芯片外ROM外部ROM、内部ROM=1、外部ROM=0、

5、FFFFH、1000H、0000H、0FFFH、0000H、0FFFH、2芯片外RAM64KB、MCS-51仅提供地址0000H-FFFFH。 1 )片外RAM的安装最多安装64KB片外RAM不足64KB时，地址范围由用户选择。 2 )片上RAM的128B内部RAM(8031/8051 )分配如下： (1)工作寄存器(R0-R7)区域共分为4组(2)位地址区域：00H-07H 0#，00H，1FH，20H 比特地址区域、标签区域、2FH、2EH、2DH、22H其物理地址实际上不存在表中所示的80HFFH的佗地址。 2)8031/8052加上了26个SFR和5个SFR的物理地址如下表所示：3)S

6、FR中的a、b、SP、PSW、DPH、DPL等已经作了介绍，其馀15个将分阶段介绍。 4 )允许位地址的是11个SFR、80H-FFH中的其他地址，包括寄存器编号、字节地址、D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0、f0he0HD0HB8ha8h 98 h 88 h 80 h、baccpswii o端口2 .串行I/O端口、1 .残奥电平I/O端口1)P0和P1位结构(如右图所示)3)的特征：分为带输出闩锁、带输入缓冲的2种。 (1)打开p 0端口、MUX开关时，输出数据/地址，具有第二种功能，可以按下8个TTL门。 (2)P1端口、无第2功能。 (3)P2端口的MUX开关具有第2功能。

7、 (4)P3端口、MUX开关接通时，各导线的第2功能不同。 2)P2和P3位结构，2 .串行I/O端口全双工可编程串行I/O端口发送时：接收CPU SBUF TXD时： CPU SBUF RXD串行端口的2个特殊功能寄存器SCON 8位用于确定PCON- 8位控制波特率的选择。 另外，在计时器/计数器8031/8051的内部，以TH0和TL0来组装两个16位计时器T0/T1 T0，当全部1为0时产生溢出中断请求。 t1-th1和TL1的组合，当全部1为0时产生溢出中断请求。 TMOD: 8位定时器方式寄存器。 确定、动作模式：计时器或计数器、动作模式、模式0、模式1、模式2、模式3、TCON:

8、8位计时器控制寄存器、确立、中断标志。 定时器的启停。 五、中断系统1 .中断的定义CPU暂停原程序的执行，转移到外围服务(中断服务程序的执行)，服务结束后转移到原程序的执行的过程。 2 .中断系统可以实现中断功能的电路的一部分。 3.MCS-51的中断8031/8051为5段中断(8032/8052为6段中断) (1)2个外部中断低电平有效。 (2)两个计时器溢出中断T0/T1全部为0时产生溢出中断请求。 (3)串行端口中断(串行收发)。 4 .中断控制通过IP中断优先级控制(8位)，设定5级中断的中断优先级。 IE中断许可控制器(8位)设定许可哪个中断请求。 第2节MCS-51的引脚功能、

9、1 .引脚功能(40条) 8031与片内存的连接、1、引脚功能(40条) MCS-51是具有以下2种封装的方式封装CHMOS型器件用、1 .端口线(4x8=32 )、2 .控制线编程/检查(8751 )时，输入输出片上ROM代码/数据。 2)P1.7P1.0(通道1 )、双向I/O、编程/检查(8751 )时，用于输入低位8位地址。 3)P2.7P2.0(通道2 )、双向I/O、第二功能、编程/检查(8751 )时，接收高位4比特的地址/控制信号。 访问外部RAM/ROM后，将发送前8位的地址。 4)P3.7P3.0(通道3 )、双向I/O、第二功能、p3.0- rxdp3.1- txdp3.

10、2- p3.3-、如果不访问外部RAM/ROM，则输出fosc/6系列时钟。 (可外部定时时钟源)编程/检查(8751 )时，传送编程脉冲。 2) -芯片外ROM栅极线访问外部ROM的情况下，=3) /VPP-访问许可外ROM/编程线=0、选择外部ROM动作=1、选择内部ROM动作4)RST/Vpd- 5)XTAL1/XTAL2-水晶振动输入线频率5 MHz- 典型值为12MHZ (或11.0592mhz )、1.8031芯片外ROM的读取操作为(2000H)=X，并且MOV A、#00H MOV DPTR、#2000H MOVC A、A DPTR是可读取x的程序我是#2000H MOV A，

11、#Y MOVX DPTR， a表示演示写入外RAM动作、第3节动作模式、1、复位模式2、程序执行模式3、省电动作模式4、编程和验证模式、1、复位模式1、复位模式的状态的方法： CPU在平常时为响应中断状态(*处)， 执行中断服务程序： Loop1:JNB p3.2、Loop1 Loop2:JB p3.2、Loop2按STEP键，发生CPU响应中断，从*处调试用户程序。 2 .连续执行方式按下EXEC键，则CPU按照PC中的地址连续执行用户程序。 复位后PC=0000H，因此在0000H中始终放置用于转移到用户程序执行的转移命令。、三、节电工作方式、节电方式是降低消耗功率的方式，只有CMOS型设

12、备具有本方式。 本方式由电源控制寄存器PCON控制。 1.PCON定义和控制电路2、空闲方式3、停电方式4、实用、1、pcon定义和控制电路、相应控制电路：2、空闲方式1 )状态(1)CPU不动作，保持片上功能(例如，片上RAM )消耗功率：1.75mA (2)中断、泰国2 )进入方法CPU设为执行以下指令的本方式3 )退出方法(INT0/INT1=即硬件复位IDL (2)RST/VPD，MOV PCON，#01H。 IDL、继续，1，3 .停电方式1 )工作状态(1)时钟停止，内部RAM，SFR功耗：5-50A，Vcc为3V (2)中断，计时器，串行端口等电路不工作。 2 )进入方法3 )先完成退出方法(Vcc 5V (2)后再完成RST/VPD、MOV PCON、#02H。 PD，=24T，1，