465-控制理論基礎(chǔ)II

1、school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)10.1 存儲器配置及特點(diǎn)10.1.1程序存儲器10.1.2 數(shù)據(jù)存儲器10.1.3 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器10.1.4 專用寄存器區(qū)(sfr)10.2 時(shí)鐘電路與cpu時(shí)序10.3 cpu時(shí)序：

2、常用基本概念school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)10.1 存儲器配置及特點(diǎn) 在物理結(jié)構(gòu)上有4個(gè)存儲空間：片內(nèi)程序存儲器、片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、片外數(shù)據(jù)存儲器。在邏輯結(jié)構(gòu)上有三個(gè)存儲空間：片內(nèi)片外統(tǒng)一編址64k的程序存儲器、256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、64k片外數(shù)據(jù)存儲器。在訪問三個(gè)不同的邏輯存儲空間時(shí)，采用不同指令和控制信號。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)

3、械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)片外程序存儲器1000hffffh片內(nèi)程序存儲器片外程序存儲器0000h0fffhea=1ea=0特殊功能寄存器數(shù)據(jù)緩沖區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)00h1fh20h2fh30h7fh80hffh片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器0000hffffh片外數(shù)據(jù)存儲器school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)10.1.1程序存儲器一般采用只讀式存儲器r

4、om、eprom、eeprom；作用：用于存放程序和常數(shù)表格特點(diǎn): 尋址范圍64k，與之對應(yīng)的編址為0000hffffh； 片內(nèi)片外統(tǒng)一編址，先片內(nèi)再片外，片內(nèi)片外連續(xù)二者不重合；school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)有6個(gè)特殊單元0000h： 程序入口地址0003h： 外部中斷int0入口地址000bh： 定時(shí)器t0/c0溢出中斷入口地址0013h： 外部中斷int1入口地址： 001bh： 定時(shí)器t1/c1溢出中斷入口地址：

5、 0023h： 串行口中斷入口地址；school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)0000h 0002h 系統(tǒng)復(fù)位后,(pc)=0000h,單片機(jī)從0000h單元開始取指令執(zhí)行程序. 在這三個(gè)單元中存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令, 以便直接轉(zhuǎn)去執(zhí)行指定的程序.school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章

6、 單片機(jī)入門(2)5個(gè)中斷源各占8個(gè)地址單元 難以存放一個(gè)完整的中斷服務(wù)程序,因此也是從中斷地址區(qū)首地址開始存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令. 當(dāng)中斷響應(yīng)后,通過中斷地址區(qū),再轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的實(shí)際入口地址去.school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)注意事項(xiàng) 系統(tǒng)若擴(kuò)展片外存儲器時(shí)，p0、p2口與16位地址線連接； 對于片內(nèi)有存儲器的單片機(jī)，ea1；對于片內(nèi)無存儲器的單片機(jī), 在調(diào)試時(shí)ea=1，而使用時(shí)ea=0; 外部程序存儲器讀選通信號p

7、sen只用于外部rom取指，對片內(nèi)程序存儲器無效； 訪問外部rom時(shí)，用movc指令。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)10.1.2 數(shù)據(jù)存儲器 作用：用于存放運(yùn)算中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩存、標(biāo)志位等。 一般采用讀寫存儲器:靜態(tài)和動態(tài)ram；school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章

8、 單片機(jī)入門(2)特點(diǎn) 片內(nèi)、片外分別編址，片內(nèi)ram的地址00和ffh, 片外ram的地址為：0000hffffh; 外部ram用數(shù)據(jù)指針dptr尋址，由管腳rd/wr控制ram的讀出/寫入。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2) 工作寄存器區(qū)分為4組, 每8個(gè)寄存器為一組，用r0r7表示，它的作用是供編程時(shí)臨時(shí)寄存8位數(shù)據(jù)，工作寄存器區(qū)域的選擇由程序狀態(tài)寄存器psw的rs0/rs1決定。school of mechanica

9、l & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)10.1.3 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 位尋址區(qū)（20h2fh)共16個(gè)單元，在這區(qū)域內(nèi)可位尋址，16個(gè)字節(jié)共有128位，其位地址為：00h7fh;school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)8051單片機(jī)有21個(gè)特殊寄存器，它離散的分布在片內(nèi)高128字節(jié)內(nèi)（80hffh），并其

10、中11個(gè)特殊寄存器還有位地址，其地址可被8整除如acc的地址為e0（224）；對此區(qū)中的空閑地址的操作是無意義的。常用的特殊寄存器：acc b psw sp dptr10.1.4專用寄存器區(qū)(sfr)school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片

11、機(jī)入門(2)(1)程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器pc 指示目前應(yīng)該運(yùn)行的程序地址,是一個(gè)專用的寄存器,可尋址64k空間。pc 在物理上是獨(dú)立的,不屬于sfr。運(yùn)行完一條程序后pc寄存器自動增加，指向下一條應(yīng)該執(zhí)行指令的地址。 school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)（2）累加器acc 累加器acc是一個(gè)八位寄存器，它是cpu中工作最頻繁的寄存器。在進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算時(shí)，累加器acc往往在運(yùn)算前暫存一個(gè)操作數(shù)（如被加數(shù)），而運(yùn)算后又保存其結(jié)果

12、（如代數(shù)和）。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)（3）寄存器b寄存器b主要用于乘法和除法操作。標(biāo)志寄存器psw也是一個(gè)八位寄存器，用來存放運(yùn)算結(jié)果的一些特征，如有無進(jìn)位、借位等。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)school of mechanical &

13、 power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)（5）數(shù)據(jù)指針 dptr 數(shù)據(jù)指針(dptr) 為16位寄存器（sfr），其高位字節(jié)寄存器用dph表示，低位字節(jié)寄存器用dpl表示。 dptr可以作為一個(gè)16位寄存器dptr來用，也可以作為兩個(gè)獨(dú)立的8位寄存器dph和dpl用。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)（6

14、）串行數(shù)據(jù)緩沖區(qū)sbuf 串行數(shù)據(jù)緩沖區(qū)sbuf用于存放欲發(fā)送或已接受的數(shù)據(jù)，它在sfr塊中只有一個(gè)字節(jié)地址，但實(shí)際上是由兩個(gè)獨(dú)立的寄存器組成，一個(gè)是發(fā)送緩沖器，一個(gè)是接收緩沖器。當(dāng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到sbuf時(shí)，進(jìn)入的是發(fā)送器，當(dāng)要從sbuf取數(shù)據(jù)時(shí)，則取自接收緩沖器，取走的是剛接收的數(shù)據(jù)。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)程序狀態(tài)字pswschool of mechanical & power engineering上海交

15、通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)10.2 時(shí)鐘電路與cpu時(shí)序 1、時(shí)鐘電路：時(shí)鐘產(chǎn)生方式：內(nèi)部方式、外部方式內(nèi)部方式的等效電路：c30pfc30pf1.212mhz在頻率穩(wěn)定性要求不高時(shí)，可采用陶瓷諧振器，c的典型值為47pfschool of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)外部方式 它是在xtal1或xtal2端外接振蕩信號發(fā)生器，對于不同模式其連接方法是不同的。school of mechanical & power engineering上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院控制理論基礎(chǔ)控制理論基礎(chǔ) ( (ii) )第九章 單片機(jī)入門(2)10.3 cpu時(shí)序：常用基本概念振蕩周期:提供給單片