第2章 80C51单片机内部结构和工作原理.ppt

1、1,第2章 80C51单片机内部结构和工作原理,80C51系列单片机内部结构和引脚功能 存储空间配置和功能 I/O端口结构、工作原理及功能 时钟和时序 复位电路、复位条件和复位后状态,2,3,2-1 内部结构和引脚功能,一、内部结构,4,二、引脚功能 40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。,5,2-2 存储空间配置和功能,80C51的内部存储器组织结构可以分为二个不同的存储空间，分别是：, 4KB内部程序存储器(ROM)；,(2) 256B内部数据存储器(内RAM) (包括特殊功能寄存器） 。,6,一、程序存储器（ROM）地址范围：0000H0FFFH，共4KB。 读ROM是

2、以程序计数器PC作为16位地址指针，依次读相应地址ROM中的指令和数据，每读一个字节，PC+1PC，这是CPU自动形成的。,7,8,二、内部数据存储器（内RAM）,80C51内数据存储器RAM（256B）分为两部分，普通数据区（128B）和特殊功能寄存器（128B）。,9,10,工作 寄存器与RAM 地址对照表,11, 位寻址区 从20H2FH共16字节（Byte，缩写为英文大写字母B）。每B有8位（bit，缩写为小写b），共128位，每一位均有一个位地址。,12,13,14, 数据缓冲区,内RAM中30H7FH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。,15,三、特殊功能

3、寄存器（SFR）,地址为80HFFH，不连续，一共21个 DPTR是唯一的一个16位SFR，占两字节地址 未使用的地址不能访问。,16,17,18,19, 累加器Acc（E0H）, 寄存器B (F0H),部分SFR作用介绍,20, 程序状态字寄存器PSW,PSW也称为标志寄存器，存放各有关标志。其结构和定义如下：, Cy 进位标志。 用于表示Acc.7有否向更高位进位。, AC 辅助进位标志。 用于表示Acc.3有否向Acc.4进位。,21, RS1、RS0 工作寄存器区选择控制位。 RS1、RS0 = 00 0区（00H07H） RS1、RS0 = 01 1区（08H0FH） RS1、RS0

4、 = 10 2区（10H17H） RS1、RS0 = 11 3区（18H1FH）, P 奇偶标志。 表示Acc中“1”的个数的奇偶性。, F0 、F1 用户标志。,22, 数据指针DPTR, 堆栈指针SP,专用于指出堆栈顶部数据的地址。,16位，由两个8位寄存器DPH、DPL组成。主要用于存放一个16位地址，作为访问外部存储器（外RAM和ROM）的地址指针。,23,五、程序计数器PC, PC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是一个16位的地址寄存器，用于存放将要从ROM中读出的下一指令的地址，因此也称为地址指针。,24,2-3 时钟和时序,一、时钟电路,25,二、时钟

5、周期和机器周期,80C51单片机工作的基本定时单位，简称机周。, 振荡周期。,80C51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。, 机器周期。,机器周期是振荡周期的12倍。 当时钟频率为12MHz时，机器周期为1S； 当时钟频率为6MHz时，机器周期为2S。,26,(3)指令周期,完成一条指令所需要的时间， 有单、双、四机器周期指令 单字节单周期 如 INC A 机器码 04 双字节单周期 ADD A #30 24 30 单字节双周期 INC DPTR A3 单字节四周期 MUL AB A4,27, 复位条件 RST引脚保持2个机器周期以上的高电平。,2-4 单片机的复位,28

6、, 复位后CPU状态,PC： 0000H TMOD： 00H Acc： 00H TCON： 00H B： 00H TH0： 00H PSW： 00H TL0： 00H SP： 07H TH1： 00H DPTR：0000H TL1： 00H P0P3：FFH SCON： 00H IP：00000B SBUF： 不定 IE：000000B PCON： 00000B,29,2-5 I/O端口结构及工作原理, 有4个8位并行I/O口,共32条端线： P0、P1、P2和P3口。 每一个I/O口都能用作输入或输出。, 用作输入时，均须先写入“1”； 用作输出时，P0口应外接上拉电阻。,30,31,图 2.5 P0 口内部一位结构图,1. P0口,32,ORG 00H LP: SETB P1.0 ; 或MOV P1