單片機(jī)課件第1章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)

1、第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) MCS-51MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)存存 儲儲 器器特殊功能寄存器特殊功能寄存器時(shí)鐘電路與復(fù)位電路時(shí)鐘電路與復(fù)位電路引腳功能引腳功能 內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi) 容容容容容容 提提提提提提 要要要要要要第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)

2、結(jié)構(gòu) 1.1.1 概述概述MCS-51系列單片機(jī)有多種型號的產(chǎn)品：系列單片機(jī)有多種型號的產(chǎn)品： 普通型普通型（51子系列）子系列）8051、8031、8751、89C51、89S51等。等。增強(qiáng)型增強(qiáng)型（52子系列）子系列）8032、8052、8752、89C52、89S52等。等。它們的結(jié)構(gòu)基本相同，其主要差別反映在存儲器的配置上。它們的結(jié)構(gòu)基本相同，其主要差別反映在存儲器的配置上。8031片內(nèi)沒有程序存儲器片內(nèi)沒有程序存儲器8051內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部設(shè)有4KB的掩模的掩模ROM程序存儲器程序存儲器8751是將是將8051片內(nèi)的片內(nèi)的ROM換成換成EPROM89C51則換成則換成4KB的閃速的閃速

3、EEPROM89S51結(jié)構(gòu)同結(jié)構(gòu)同89C51， 4KB的閃速的閃速EEPROM可在線編程可在線編程增強(qiáng)型的存儲容量為普通型的一倍增強(qiáng)型的存儲容量為普通型的一倍 本課以本課以 8XX51 代表這一系列的單片機(jī)。代表這一系列的單片機(jī)。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。所示。圖圖圖圖圖圖1-1 ( 1-1 ( 1-1 ( 圖中圖中圖中圖中圖中圖中“/” /” /” 兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型兩邊分

4、別為基本型和增強(qiáng)型兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型 ) ) )P3P3P3P1P1P1P2P2P2 可編程可編程可編程 串行串行串行I/OI/OI/O口口口P0P0P0外部中斷外部中斷外部中斷基準(zhǔn)頻率源基準(zhǔn)頻率源基準(zhǔn)頻率源控制控制控制 128/256B128/256B128/256B數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器 4KB/8KB4KB/8KB4KB/8KB程序存儲器程序存儲器程序存儲器 2/3 2/3 2/3個(gè)個(gè)個(gè)161616位位位定時(shí)定時(shí)定時(shí)/ / /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 振蕩器及振蕩器及振蕩器及 定時(shí)電路定時(shí)電路定時(shí)電路 CPUCPUCPU 64KB64KB64KB總線擴(kuò)展控

5、制總線擴(kuò)展控制總線擴(kuò)展控制 可編程可編程可編程并行并行并行I/OI/OI/O口口口內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖串行輸出串行輸出串行輸出串行輸入串行輸入串行輸入第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.1.2 CPU1.1.2 CPU CPUCPU是單片機(jī)的核心部件。它由運(yùn)算器和控制器等部件組成。是單片機(jī)的核心部件。它由運(yùn)算器和控制器等部件組成。 1 1. 運(yùn)算器運(yùn)算器 運(yùn)算器的功能是進(jìn)行運(yùn)算器的功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除、加：加、減、乘、除、加1、減、減1、比較、

6、比較、BCD碼十進(jìn)制調(diào)整等碼十進(jìn)制調(diào)整等邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算：與、或、異或、求反、循環(huán)等邏輯操作：與、或、異或、求反、循環(huán)等邏輯操作位操作位操作：內(nèi)部有布爾處理器，它以進(jìn)位標(biāo)志位：內(nèi)部有布爾處理器，它以進(jìn)位標(biāo)志位C C為位累加器，為位累加器，用來處理位操作。可對位置用來處理位操作?？蓪ξ恢?“ “1”1”、對位清零、對位清零 、位判斷等。、位判斷等。 操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存PSWPSW。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2.程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PCPC 程序

7、計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PCPC是是1616位的寄存器，用來存放即將要執(zhí)行的指位的寄存器，用來存放即將要執(zhí)行的指令地址，可對令地址，可對64KB64KB程序存儲器直接尋址。執(zhí)行指令時(shí)，程序存儲器直接尋址。執(zhí)行指令時(shí)，PCPC內(nèi)容內(nèi)容的低的低8 8位經(jīng)位經(jīng)P0P0口輸出，高口輸出，高8 8位經(jīng)位經(jīng)P2P2口輸出?？谳敵觥?.3.指令寄存器指令寄存器 指令寄存器中存放指令代碼。指令寄存器中存放指令代碼。CPUCPU執(zhí)行指令時(shí)，由程序存儲執(zhí)行指令時(shí)，由程序存儲器中讀取的指令代碼送入指令存儲器，經(jīng)指令譯碼器譯碼后由器中讀取的指令代碼送入指令存儲器，經(jīng)指令譯碼器譯碼后由定時(shí)與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號，完成指令

8、功能。定時(shí)與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號，完成指令功能。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.2 存存 儲儲 器器 存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體存儲器由一個(gè)一個(gè)單元組成，每個(gè)存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體存儲器由一個(gè)一個(gè)單元組成，每個(gè)單元有一個(gè)編號（稱為地址），一個(gè)單元存放一個(gè)單元有一個(gè)編號（稱為地址），一個(gè)單元存放一個(gè)8 8位數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)多于位數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)多于8 8位就需要兩個(gè)單元存放。計(jì)算機(jī)的存儲器地址結(jié)構(gòu)形式有兩種位就需要兩個(gè)單元存放。計(jì)算機(jī)的存儲器地址結(jié)構(gòu)形式有兩種-普林斯頓

9、結(jié)普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)，見下圖構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)，見下圖: :FFFFHFFFFHFFFFH0000H0000H0000HFFFFHFFFFHFFFFH0000H0000H0000HFFFFHFFFFHFFFFH0000H0000H0000HRAMRAMRAMROMROMROMROMROMROMRAMRAMRAM64KB64KB64KB(64KB)(64KB)(64KB)(64KB)(64KB)(64KB)圖圖圖圖圖圖1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 微機(jī)存儲器地址結(jié)構(gòu)的兩種形式微機(jī)存儲器地址結(jié)構(gòu)的兩種形式微機(jī)存儲器地址結(jié)構(gòu)的兩種形式微機(jī)存儲器地址結(jié)構(gòu)的兩種形式微機(jī)存儲器地址結(jié)構(gòu)的兩

10、種形式微機(jī)存儲器地址結(jié)構(gòu)的兩種形式 （a) a) a) a) a) a) 普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu) (b)(b)(b)(b)(b)(b)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu) 普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu): RAM: RAM: RAM: RAM: RAM: RAM和和和和和和ROMROMROMROMROMROM連續(xù)編址在同一地址空間。連續(xù)編址在同一地址空間。連續(xù)編址在同一地址空間。連續(xù)編址在同一地址空間。連續(xù)編址在同一地址空間。連續(xù)編址在同一地址空間。 哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)

11、哈佛結(jié)構(gòu): RAM: RAM: RAM: RAM: RAM: RAM和和和和和和ROMROMROMROMROMROM分別編址在不同一地址空間，分別編址在不同一地址空間，分別編址在不同一地址空間，分別編址在不同一地址空間，分別編址在不同一地址空間，分別編址在不同一地址空間，RAMRAMRAMRAMRAMRAM和和和和和和ROMROMROMROMROMROM可可可可可可以有相同的地址，以有相同的地址，以有相同的地址，以有相同的地址，以有相同的地址，以有相同的地址，CPUCPUCPUCPUCPUCPU靠不同的指令區(qū)別?？坎煌闹噶顓^(qū)別。靠不同的指令區(qū)別。靠不同的指令區(qū)別。靠不同的指令區(qū)別?？坎煌闹?/p>

12、令區(qū)別。 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) MCS-51的儲存器采用哈佛結(jié)構(gòu)，它將的儲存器采用哈佛結(jié)構(gòu)，它將ROM（程序（程序存儲器）和存儲器）和RAM (數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器)分開編址分開編址,各有自己的尋各有自己的尋址方式、控制信號和指令。址方式、控制信號和指令。 程序存儲器程序存儲器用來存放程序和始終要保留的常數(shù)。用來存放程序和始終要保留的常數(shù)。 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器存放程序運(yùn)行中所需要數(shù)據(jù)（常數(shù)和變量）或存放程序運(yùn)行中所需要數(shù)據(jù)（常數(shù)和變量）或運(yùn)算結(jié)果。運(yùn)算結(jié)果。MCS-51單片機(jī)的存儲

13、器地址結(jié)構(gòu)：單片機(jī)的存儲器地址結(jié)構(gòu)： 從物理空間看從物理空間看,MCS-51有四個(gè)存儲器地址空間：有四個(gè)存儲器地址空間： 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 片外數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器 片內(nèi)程序存儲器片內(nèi)程序存儲器 片外程序存儲器片外程序存儲器 MCS-51存儲器物理結(jié)構(gòu)見下圖存儲器物理結(jié)構(gòu)見下圖1-3 (a)(b)所示：所示：第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 外外外外外外部部部部部部數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)存存存存存存儲儲儲儲儲儲器器器器器器外外外外外外部部部部部部程程程程程程序序序序序序 存存存

14、存存存儲儲儲儲儲儲器器器器器器內(nèi)部程序內(nèi)部程序內(nèi)部程序 存儲器存儲器存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù) 存儲器存儲器存儲器8XX518XX518XX51(a) EA=1 8XX51(a) EA=1 8XX51(a) EA=1 8XX51(a) EA=1 8XX51(a) EA=1 8XX51(a) EA=1 8XX51存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址（EA=1)EA=1)EA=1)0000H0000H0000HFFFFHFFFFHFFFFH00H00H00H1000H1000H1000H0000H0000H0000HFFFFHFFFF

15、HFFFFH0FFFH0FFFH0FFFH7FH7FH7FH外外外外外外部部部部部部數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)存存存存存存儲儲儲儲儲儲器器器器器器外外外外外外部部部部部部程程程程程程序序序序序序 存存存存存存儲儲儲儲儲儲器器器器器器內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù) 存儲器存儲器存儲器8XX518XX518XX51(b) EA=0 8XX51(b) EA=0 8XX51(b) EA=0 8XX51(b) EA=0 8XX51(b) EA=0 8XX51(b) EA=0 8XX51存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址存儲器的物理地址（EA=0)EA=0)EA=0)

16、FFFFHFFFFHFFFFH00H00H00H0000H0000H0000H0000H0000H0000HFFFFHFFFFHFFFFH7FH7FH7FH第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 由于片內(nèi)、片外程序存儲器統(tǒng)一編址，因此由于片內(nèi)、片外程序存儲器統(tǒng)一編址，因此從邏輯上看從邏輯上看, 8XX51有三個(gè)存儲器空間：有三個(gè)存儲器空間： 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 片外數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器 片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的程序存儲器片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的程序存儲器 因此，引腳因此，引腳因此，引腳因此，引腳

17、因此，引腳因此，引腳EAEAEAEAEAEA的接法的接法的接法的接法的接法的接法(EA(EA(EA(EA(EA(EA引腳接地還是接引腳接地還是接引腳接地還是接引腳接地還是接引腳接地還是接引腳接地還是接+5V+5V+5V+5V+5V+5V）決定）決定）決定）決定）決定）決定了程序儲存器的了程序儲存器的了程序儲存器的了程序儲存器的了程序儲存器的了程序儲存器的0000000000000000000000000FFFH 4KB0FFFH 4KB0FFFH 4KB0FFFH 4KB0FFFH 4KB0FFFH 4KB地址范圍是在單片機(jī)地址范圍是在單片機(jī)地址范圍是在單片機(jī)地址范圍是在單片機(jī)地址范圍是在單片

18、機(jī)地址范圍是在單片機(jī)片內(nèi)還是片外片內(nèi)還是片外片內(nèi)還是片外片內(nèi)還是片外片內(nèi)還是片外片內(nèi)還是片外, , , , , ,如果接如果接如果接如果接如果接如果接+5V+5V+5V+5V+5V+5V（EA=1)EA=1)EA=1)EA=1)EA=1)EA=1)，程序從片內(nèi)開始執(zhí)，程序從片內(nèi)開始執(zhí)，程序從片內(nèi)開始執(zhí)，程序從片內(nèi)開始執(zhí)，程序從片內(nèi)開始執(zhí)，程序從片內(nèi)開始執(zhí)行，如果接地（行，如果接地（行，如果接地（行，如果接地（行，如果接地（行，如果接地（EA=0)EA=0)EA=0)EA=0)EA=0)EA=0)，程序從片外開始執(zhí)行，而不管，程序從片外開始執(zhí)行，而不管，程序從片外開始執(zhí)行，而不管，程序從片外開始

19、執(zhí)行，而不管，程序從片外開始執(zhí)行，而不管，程序從片外開始執(zhí)行，而不管 片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲器。片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲器。片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲器。片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲器。片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲器。片內(nèi)是否實(shí)際存在程序存儲器。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.2.1 程序儲存器程序儲存器 程序存儲器用來存放編制好的始終保留的固定程序存儲器用來存放編制好的始終保留的固定程序和表格常數(shù)。程序儲存器以程序計(jì)數(shù)器程序和表格常數(shù)。程序儲存器以程序計(jì)數(shù)器 PC PC 作為地址指針，通過作為地

20、址指針，通過1616位地址總線，可尋址的地位地址總線，可尋址的地址空間為址空間為64KB64KB。 在在8051/8751/89C51 8051/8751/89C51 片內(nèi)，分別內(nèi)置最低地片內(nèi)，分別內(nèi)置最低地址空間的址空間的4KB ROM/EPROM4KB ROM/EPROM程序儲存器（內(nèi)部程序儲程序儲存器（內(nèi)部程序儲存器），而在存器），而在80318031片內(nèi)，則無內(nèi)部程序儲存器，片內(nèi)，則無內(nèi)部程序儲存器，必須外部擴(kuò)展必須外部擴(kuò)展EPROMEPROM。MCS-51MCS-51單片機(jī)中單片機(jī)中64KB64KB內(nèi)、外內(nèi)、外程序儲存器的地址是統(tǒng)一編排的。程序儲存器的地址是統(tǒng)一編排的。第第第第第第1

21、 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 8031 8031單片機(jī)無內(nèi)部程序存儲器，地址從單片機(jī)無內(nèi)部程序存儲器，地址從0000H0000HFFFFHFFFFH都是外部程序存儲空間。都是外部程序存儲空間。 應(yīng)始終接地，應(yīng)始終接地， 對于內(nèi)部有對于內(nèi)部有ROMROM的單片機(jī)（的單片機(jī)（5151、5252系列）系列） ， 引腳接高電平，使程序從內(nèi)部引腳接高電平，使程序從內(nèi)部ROMROM開始執(zhí)行。當(dāng)開始執(zhí)行。當(dāng)PCPC值超出內(nèi)部值超出內(nèi)部ROMROM的容量時(shí)，會自動轉(zhuǎn)向外部程序存的容量時(shí)，會自動轉(zhuǎn)向外部程序存儲器空間。外部

22、程序存儲器地址空間為儲器空間。外部程序存儲器地址空間為1000H1000HFFFFHFFFFH。 訪問程序存儲器使用訪問程序存儲器使用MOVC指令。指令。 單片機(jī)執(zhí)行程序時(shí)由單片機(jī)執(zhí)行程序時(shí)由PC 指示地址指示地址, 復(fù)位時(shí)復(fù)位時(shí)PC內(nèi)內(nèi)容為容為0000H, 由此由此, 程序必須從程序必須從0號單元開始存放號單元開始存放. EAEAEAEAEAEA第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 程序存儲器中的幾個(gè)特殊地址的使用：程序存儲器中的幾個(gè)特殊地址的使用： 地址地址 用途用途 0000H 0000H 復(fù)

23、位操作后的程序入口復(fù)位操作后的程序入口 0003H 0003H 外部中斷外部中斷0 0服務(wù)程序入口服務(wù)程序入口 000BH 000BH 定時(shí)器定時(shí)器0 0中斷服務(wù)程序入口中斷服務(wù)程序入口 0013H 0013H 外部中斷外部中斷1 1服務(wù)程序入口服務(wù)程序入口 001BH 001BH 定時(shí)器定時(shí)器1 1中斷服務(wù)程序入口中斷服務(wù)程序入口 0023H 0023H 串行口中斷服務(wù)程序入口串行口中斷服務(wù)程序入口 由于兩入口地址之間的存儲空間有限，因此在編程時(shí)，通常在這些由于兩入口地址之間的存儲空間有限，因此在編程時(shí)，通常在這些入口地址開始的兩三個(gè)地址單元中，放入一條轉(zhuǎn)移類指令，已使相應(yīng)的入口地址開始的兩

24、三個(gè)地址單元中，放入一條轉(zhuǎn)移類指令，已使相應(yīng)的程序轉(zhuǎn)到指定的程序存儲器區(qū)域中執(zhí)行程序轉(zhuǎn)到指定的程序存儲器區(qū)域中執(zhí)行。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.2.2 1.2.2 外部數(shù)據(jù)存儲器外部數(shù)據(jù)存儲器 用于存放隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù)。用于存放隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù)。 外部外部I/OI/O口地址影像區(qū)。口地址影像區(qū)。 MCS-51MCS-51單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲器和外部單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲器和外部I/OI/O口實(shí)行統(tǒng)一編口實(shí)行統(tǒng)一編址址 ，并使用相同的，并使用相同的 作選通控制信號，均使用作選通控制信號，均使用

25、 MOVXMOVX 指令訪問。指令訪問。 MCS-51 MCS-51 單片機(jī)最多可擴(kuò)展單片機(jī)最多可擴(kuò)展64KB64KB外部數(shù)據(jù)存儲器外部數(shù)據(jù)存儲器1.2.3 1.2.3 內(nèi)部數(shù)據(jù)儲存器內(nèi)部數(shù)據(jù)儲存器 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器是使用最多的地址空間，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器是使用最多的地址空間， 存放隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù)存放隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù) 通用寄存器區(qū)通用寄存器區(qū) RD WRRD WRRD WR第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 堆棧區(qū)堆棧區(qū) 運(yùn)算操作數(shù)存放區(qū)運(yùn)算操作數(shù)存放區(qū) 指令（算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、位操作運(yùn)算等）的指令（算

26、術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、位操作運(yùn)算等）的操作數(shù)只能在此地址空間或特殊功能寄存器地址空間。操作數(shù)只能在此地址空間或特殊功能寄存器地址空間。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器和特殊功能寄存器（內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器和特殊功能寄存器（SFR)SFR)的地址分配見的地址分配見圖圖1-41-4：圖圖圖圖圖圖1-4 511-4 511-4 511-4 511-4 511-4 51單片機(jī)的內(nèi)部單片機(jī)的內(nèi)部單片機(jī)的內(nèi)部單片機(jī)的內(nèi)部單片機(jī)的內(nèi)部單片機(jī)的內(nèi)部RAMRAMRAMRAMRAMRAM和和和和和和SFRSFRSFRSFRSFRSFR地址地址地址地址地址地址 特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器寄存

27、器SFRSFRSFR內(nèi)部內(nèi)部內(nèi)部RAMRAMRAM7FH7FH7FH80H80H80H00H00H00HFFHFFHFFH( ( (b) b) b) 8XX528XX528XX52（增強(qiáng)型）增強(qiáng)型）增強(qiáng)型）增強(qiáng)型）增強(qiáng)型）增強(qiáng)型）地址重合地址重合地址重合地址重合地址重合地址重合內(nèi)部內(nèi)部內(nèi)部RAMRAMRAM80H80H80HFFHFFHFFH內(nèi)部內(nèi)部內(nèi)部RAMRAMRAM7FH7FH7FH80H80H80H00H00H00HFFHFFHFFH特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器寄存器SFRSFRSFR( ( (a) a) a) 8XX518XX518X

28、X51（普通型）普通型）普通型）普通型）普通型）普通型）第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 51 51系列單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器系列單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址范圍地址范圍為為00007FH7FH。各區(qū)域地址。各區(qū)域地址見下表。見下表。（1 1）地址）地址 0 01FH1FH的前的前3232個(gè)單元稱為寄存器區(qū)個(gè)單元稱為寄存器區(qū)用途用途： 作通用寄存器作通用寄存器R0R0R7R7。 R0 R0與與R1R1可作間址寄存器使用?？勺鏖g址寄存器使用。 在基本型在基本型在基本型在基本型在基本型在基本型515151

29、515151子系列中只有子系列中只有子系列中只有子系列中只有子系列中只有子系列中只有128128128128128128字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)RAM,RAM,RAM,RAM,RAM,RAM,占地址占地址占地址占地址占地址占地址00-7FH,SFR00-7FH,SFR00-7FH,SFR00-7FH,SFR00-7FH,SFR00-7FH,SFR占地址占地址占地址占地址占地址占地址80H-FFH,80H-FFH,80H-FFH,80H-FFH,80H-FFH,80H-FFH,在增強(qiáng)型在增強(qiáng)型在增強(qiáng)型在增強(qiáng)型在增強(qiáng)型在增強(qiáng)型525252525252子系列中有子系列中有子系列中有子系列中有子系列中

30、有子系列中有256256256256256256字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)RAM,RAM,RAM,RAM,RAM,RAM,占地址占地址占地址占地址占地址占地址00-FFH,00-FFH,00-FFH,00-FFH,00-FFH,00-FFH,其中其中其中其中其中其中80H-FFH80H-FFH80H-FFH80H-FFH80H-FFH80H-FFH地址的地址的地址的地址的地址的地址的RAM RAM RAM RAM RAM RAM 和和和和和和SFR SFR SFR SFR SFR SFR 80H-FFH80H-FFH80H-FFH80H-FFH80H-FFH80H-FFH占的地址是重合的占的地址

31、是重合的占的地址是重合的占的地址是重合的占的地址是重合的占的地址是重合的,CPU,CPU,CPU,CPU,CPU,CPU訪問內(nèi)部訪問內(nèi)部訪問內(nèi)部訪問內(nèi)部訪問內(nèi)部訪問內(nèi)部RAMRAMRAMRAMRAMRAM和訪問和訪問和訪問和訪問和訪問和訪問SFRSFRSFRSFRSFRSFR的指令是相同的，所訪問的地址究竟是的指令是相同的，所訪問的地址究竟是的指令是相同的，所訪問的地址究竟是的指令是相同的，所訪問的地址究竟是的指令是相同的，所訪問的地址究竟是的指令是相同的，所訪問的地址究竟是RAMRAMRAMRAMRAMRAM還是還是還是還是還是還是SFRSFRSFRSFRSFRSFR呢，呢，呢，呢，呢，呢，

32、靠尋址方式區(qū)別，訪問靠尋址方式區(qū)別，訪問靠尋址方式區(qū)別，訪問靠尋址方式區(qū)別，訪問靠尋址方式區(qū)別，訪問靠尋址方式區(qū)別，訪問SFRSFRSFRSFRSFRSFR用直接地址（稱為直接尋址）用直接地址（稱為直接尋址）用直接地址（稱為直接尋址）用直接地址（稱為直接尋址）用直接地址（稱為直接尋址）用直接地址（稱為直接尋址）訪問訪問訪問訪問訪問訪問RAMRAMRAMRAMRAMRAM采用寄存器間接尋址。采用寄存器間接尋址。采用寄存器間接尋址。采用寄存器間接尋址。采用寄存器間接尋址。采用寄存器間接尋址。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)

33、結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 使用時(shí)應(yīng)注意使用時(shí)應(yīng)注意： 3232個(gè)單元的寄存器區(qū)分為四組，使用時(shí)只能選其中一組寄個(gè)單元的寄存器區(qū)分為四組，使用時(shí)只能選其中一組寄存器。存器。寄存器的選組由程序狀態(tài)字寄存器的選組由程序狀態(tài)字PSWPSW的的RS1RS1和和RS0RS0位定。位定。 RS1 RS0 RS1 RS0 選寄存器組選寄存器組 0 0 00 0 0組組 0 1 10 1 1組組 1 0 21 0 2組組 1 1 31 1 3組組 初始化時(shí)或復(fù)位時(shí)，自動選中初始化

34、時(shí)或復(fù)位時(shí)，自動選中0 0組。組。 一旦選中一組，其它三組只能作為數(shù)據(jù)存儲器使用，而不一旦選中一組，其它三組只能作為數(shù)據(jù)存儲器使用，而不能作為寄存器使用。能作為寄存器使用。 設(shè)置多組寄存器可以方便保護(hù)現(xiàn)場。設(shè)置多組寄存器可以方便保護(hù)現(xiàn)場。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) （2 2）20H20H2FH2FH為位地址區(qū)為位地址區(qū) 共共1616個(gè)單元，每單元有八個(gè)位，每位有一個(gè)位地址，共個(gè)單元，每單元有八個(gè)位，每位有一個(gè)位地址，共128128位，位地址范圍為位，位地址范圍為00H00H7FH7FH，該

35、區(qū)既可位尋址，又可字節(jié)，該區(qū)既可位尋址，又可字節(jié)尋址。尋址。 如如 MOV 20HMOV 20H，C C ( (這里這里C C是是CyCy進(jìn)位標(biāo)志位），該指令是將進(jìn)位標(biāo)志位），該指令是將CyCy內(nèi)內(nèi)容送容送20H20H位位, ,如果如果CyCy1 1，位，位20H20H值為值為“1”1”。 （3 3）除選中的寄存組以外的存儲器均可以作為通用）除選中的寄存組以外的存儲器均可以作為通用RAMRAM區(qū)區(qū)。 （4 4）堆棧區(qū)）堆棧區(qū) 8XX518XX51單片機(jī)的堆棧設(shè)在內(nèi)部單片機(jī)的堆棧設(shè)在內(nèi)部RAMRAM區(qū)，深度不大于區(qū)，深度不大于128128字字節(jié)，初始化時(shí)節(jié)，初始化時(shí)SPSP指向指向07H07H。

36、 注：注： 對對5151基本型單片機(jī)只有基本型單片機(jī)只有00H-7FH00H-7FH單元單元128128字節(jié)的字節(jié)的RAMRAM區(qū)。對區(qū)。對5252增強(qiáng)型的單片機(jī)還有增強(qiáng)型的單片機(jī)還有80H-FFH80H-FFH組成的高組成的高128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM區(qū)（共區(qū)（共256256字節(jié)字節(jié)RAM RAM ）。）。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.3 特殊功能寄存器特殊功能寄存器 MCS-51MCS-51單片機(jī)共有單片機(jī)共有2121個(gè)字節(jié)的特殊功能寄存器用英文縮個(gè)字節(jié)的特殊功能寄存器用英文縮

37、寫寫SFR SFR （Special FuctionSpecial Fuction Register Register）表示。）表示。1.1.用途：用途：A A 累加器、狀態(tài)標(biāo)志寄存器累加器、狀態(tài)標(biāo)志寄存器單片機(jī)內(nèi)部各部件專用的控制、狀態(tài)寄存器單片機(jī)內(nèi)部各部件專用的控制、狀態(tài)寄存器并行口、串行口影射寄存器并行口、串行口影射寄存器2.2.地址空間：地址空間：2121個(gè)特殊功能器不連續(xù)的分布在個(gè)特殊功能器不連續(xù)的分布在80H80HFFH 128FFH 128個(gè)字節(jié)地個(gè)字節(jié)地址空間，見表址空間，見表1-21-2。地址為地址為X0HX0H和和X8HX8H是可位尋址的寄存器，表是可位尋址的寄存器，表1-

38、21-2中用中用“* *”表示。表示。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 表表1-21-2中還標(biāo)注了各中還標(biāo)注了各SFRSFR的名稱、字節(jié)地址、可尋的名稱、字節(jié)地址、可尋址位的位地址和位名稱。址位的位地址和位名稱。 2121個(gè)特殊功能寄存器的名稱及主要功能介紹如下，個(gè)特殊功能寄存器的名稱及主要功能介紹如下，詳細(xì)的用法見后面各節(jié)的內(nèi)容。詳細(xì)的用法見后面各節(jié)的內(nèi)容。 A

39、 A累加器，自帶有全零標(biāo)志累加器，自帶有全零標(biāo)志Z Z，A=0A=0則則Z=1Z=1；A0A0則則Z=0Z=0。該標(biāo)志常用于程序分支轉(zhuǎn)移的判斷條件。該標(biāo)志常用于程序分支轉(zhuǎn)移的判斷條件。 B B寄存器，常用于乘除法運(yùn)算（見第寄存器，常用于乘除法運(yùn)算（見第2 2章）。章）。 PSWPSW程序狀態(tài)字。主要起著標(biāo)志寄存器的作用，程序狀態(tài)字。主要起著標(biāo)志寄存器的作用，其其8 8位定義見表位定義見表1-31-3。 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 其中其中 CYCY：進(jìn)：進(jìn)/ /借位標(biāo)志借位標(biāo)志 反映最高位

40、的進(jìn)位借位情況，加法為進(jìn)位、減反映最高位的進(jìn)位借位情況，加法為進(jìn)位、減 法法為借位。為借位。 CY=1CY=1，有進(jìn)，有進(jìn)/ /借位借位 ； CY=0CY=0，無進(jìn)，無進(jìn)/ /借位。借位。 ACAC：輔助進(jìn)：輔助進(jìn)/ /借位標(biāo)志借位標(biāo)志 反映高半字節(jié)與低半字節(jié)之間的進(jìn)反映高半字節(jié)與低半字節(jié)之間的進(jìn)/ /借位，借位， AC=1AC=1有進(jìn)有進(jìn)/ /借位；借位； AC=0AC=0無進(jìn)無進(jìn)/ /借位借位 。 FOFO：用戶標(biāo)志位。可由用戶設(shè)定其含義。：用戶標(biāo)志位?？捎捎脩粼O(shè)定其含義。 RS1RS1，RS0RS0：工作寄存器組選擇位。：工作寄存器組選擇位。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D

41、0 CY AC F0RS1RS0OV P位地址位地址位地址位名稱位名稱位名稱第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) OVOV：溢出標(biāo)志：溢出標(biāo)志 反映補(bǔ)碼運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果有無溢出反映補(bǔ)碼運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果有無溢出 有溢出有溢出 OV=1OV=1，無溢出，無溢出OV=0OV=0。 - -：無效位。：無效位。 P P：奇偶標(biāo)志：奇偶標(biāo)志 運(yùn)算結(jié)果有奇?zhèn)€運(yùn)算結(jié)果有奇?zhèn)€“1”1”，P=1P=1；運(yùn)算結(jié)果有偶個(gè)；運(yùn)算結(jié)果有偶個(gè)“1”1”，P=0P=0。 影響標(biāo)志位的指令及其影響方式見第影響標(biāo)志位的指令及其影響方式見第

42、2 2章。章。SPSP堆棧指針。堆棧指針。8XX518XX51單片機(jī)的堆棧設(shè)在片內(nèi)單片機(jī)的堆棧設(shè)在片內(nèi)RAMRAM， 對堆棧的操作包括壓入（對堆棧的操作包括壓入（PUSHPUSH）和彈出（）和彈出（POPPOP）兩種方式，）兩種方式，并且遵循后進(jìn)先出的原則，但在堆棧生成的方向上，與并且遵循后進(jìn)先出的原則，但在堆棧生成的方向上，與80868086正好相反正好相反8XX518XX51單片機(jī)的堆棧操作遵循先加后壓，先彈單片機(jī)的堆棧操作遵循先加后壓，先彈后減的順序，按字節(jié)進(jìn)行操作。后減的順序，按字節(jié)進(jìn)行操作。 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)

43、單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) DPTRDPTR數(shù)據(jù)指針寄存器數(shù)據(jù)指針寄存器 用來存放用來存放1616位地址值，以便用間接尋址或變址尋址片位地址值，以便用間接尋址或變址尋址片外存儲器。外存儲器。DPTRDPTR可分成可分成DPLDPL和和DPHDPH兩個(gè)兩個(gè)8 8位寄存器分別使用。位寄存器分別使用。P0 P1 P2 P3P0 P1 P2 P3I/OI/O端口寄存器端口寄存器 是四個(gè)并行是四個(gè)并行I/OI/O端口映射入端口映射入SFRSFR中的寄存器。通過對該中的寄存器。通過對該寄存器的讀寄存器的讀/ /寫，可實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)寫，可實(shí)現(xiàn)從相應(yīng)I/OI/O端口的輸入端口的輸入/ /輸出。輸出。

44、 例如：指令例如：指令 MOV P1MOV P1，A A實(shí)現(xiàn)了把實(shí)現(xiàn)了把A A累加器中的內(nèi)容從累加器中的內(nèi)容從P1P1端口端口輸出的操作。指令輸出的操作。指令MOV AMOV A，P3P3實(shí)現(xiàn)了把實(shí)現(xiàn)了把P3P3端口線上的信息輸端口線上的信息輸入到入到A A中的操作。中的操作。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 此外還有如下寄存器，它們將在后面章節(jié)介紹：此外還有如下寄存器，它們將在后面章節(jié)介紹：IPIP中斷優(yōu)先級控制寄存器。中斷優(yōu)先級控制寄存器。IEIE中斷允許控制寄存器。中斷允許控制寄存器。 T

45、MODTMOD定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器方式控制寄存器。計(jì)數(shù)器方式控制寄存器。TCONTCON定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器控制寄存器。計(jì)數(shù)器控制寄存器。TH0TH0，TL0TL0定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0 0。TH1TH1，TH1TH1定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1 1。SCONSCON串行端口控制寄存器。串行端口控制寄存器。SBUFSBUF串行數(shù)據(jù)緩沖器。串行數(shù)據(jù)緩沖器。PCONPCON電源控制寄存器。電源控制寄存器。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 注：注： 在在5252子系列中，高子系列

46、中，高128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM和和SFRSFR的地的地址是重疊的，究竟訪問哪一塊可通過不同的尋址是重疊的，究竟訪問哪一塊可通過不同的尋址方式加以區(qū)分，訪問高址方式加以區(qū)分，訪問高128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM采用寄存采用寄存器間址，訪問器間址，訪問SFRSFR則只能采用直接尋址，訪問低則只能采用直接尋址，訪問低128128字節(jié)字節(jié)RAMRAM時(shí)，兩種尋址均可采用。時(shí)，兩種尋址均可采用。 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.4 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路時(shí)鐘電路與復(fù)位電路內(nèi)部振蕩方式：內(nèi)部振蕩

47、方式： 在引腳在引腳 XTAL1 1和和 XTAL2XTAL2外接晶體振外接晶體振蕩器（簡稱晶振）如圖蕩器（簡稱晶振）如圖1-31-3所示。所示。XTAL1XTAL1XTAL1XTAL2XTAL2XTAL2GNDGNDGND8XX518XX518XX51C01C01C01C02C02C02圖圖圖圖圖圖1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式 單片機(jī)的時(shí)鐘信號用來提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作時(shí)間基單片機(jī)的時(shí)鐘信號用來提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作時(shí)間基單片機(jī)的時(shí)鐘信號用來提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作時(shí)間基單片機(jī)的時(shí)鐘信號用來提供單片機(jī)內(nèi)

48、各種微操作時(shí)間基單片機(jī)的時(shí)鐘信號用來提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作時(shí)間基單片機(jī)的時(shí)鐘信號用來提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作時(shí)間基準(zhǔn)，準(zhǔn)，準(zhǔn)，準(zhǔn)，準(zhǔn)，準(zhǔn)，8XX518XX518XX51單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種電路形式：單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種電路形式：單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種電路形式：單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種電路形式：單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種電路形式：單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種電路形式：內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式內(nèi)部振蕩方式和和和和和和外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式。電容器電容器電容器電容器電容器電容器C01C01C01C01

49、C01C01、C02C02C02C02C02C02起穩(wěn)定起穩(wěn)定起穩(wěn)定起穩(wěn)定起穩(wěn)定起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用。振蕩頻率、快速起振的作用。振蕩頻率、快速起振的作用。振蕩頻率、快速起振的作用。振蕩頻率、快速起振的作用。振蕩頻率、快速起振的作用。電容值一般為電容值一般為電容值一般為電容值一般為電容值一般為電容值一般為 5 5 5 5 5 530PF30PF30PF30PF30PF30PF。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益運(yùn)算放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了由于單片機(jī)內(nèi)部有一

50、個(gè)高增益運(yùn)算放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。8XX518XX518XX51 外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式是是是是是是把已有的時(shí)鐘信號引入把已有的時(shí)鐘信號引入把已有的時(shí)鐘信號引入把已有的時(shí)鐘信號引入把已有的時(shí)鐘信號引入把已有的時(shí)鐘信號引入單片機(jī)。這種方式適宜單片機(jī)。這種方式適宜單片機(jī)。這種方式適宜單片機(jī)。這種方式適宜單片機(jī)。這種方式適宜單片機(jī)。這種方式適宜用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與用于使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號保持一致。外外

51、部信號保持一致。外外部信號保持一致。外外部信號保持一致。外外部信號保持一致。外外部信號保持一致。外部振蕩方式如圖部振蕩方式如圖部振蕩方式如圖部振蕩方式如圖部振蕩方式如圖部振蕩方式如圖1-41-41-41-41-41-4所所所所所所示。示。示。示。示。示。 對對對對對對HMOSHMOSHMOS的單片機(jī)（的單片機(jī)（的單片機(jī)（的單片機(jī)（的單片機(jī)（的單片機(jī)（803180318031、8031AH8031AH8031AH等）外部時(shí)鐘信號由等）外部時(shí)鐘信號由等）外部時(shí)鐘信號由等）外部時(shí)鐘信號由等）外部時(shí)鐘信號由等）外部時(shí)鐘信號由XTAL2XTAL2XTAL2引入，對于引入，對于引入，對于引入，對于引入，對

52、于引入，對于CHMOSCHMOSCHMOS的單的單的單的單的單的單片機(jī)（片機(jī)（片機(jī)（片機(jī)（片機(jī)（片機(jī)（8XCXX8XCXX8XCXX），外部時(shí)鐘由），外部時(shí)鐘由），外部時(shí)鐘由），外部時(shí)鐘由），外部時(shí)鐘由），外部時(shí)鐘由XTAL1XTAL1XTAL1引入。引入。引入。引入。引入。引入。外部外部外部時(shí)鐘時(shí)鐘時(shí)鐘XTAL1XTAL1XTAL1XTAL2XTAL2XTAL2GNDGNDGND8XX518XX518XX51懸空懸空懸空外部外部外部時(shí)鐘時(shí)鐘時(shí)鐘XTAL1XTAL1XTAL1XTAL2XTAL2XTAL2GNDGNDGND懸空懸空懸空CHMOSCHMOSCHMOSHMOSHMOSHMOS圖圖圖

53、圖圖圖1 1 1 1 1 14 4 4 4 4 4外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式外部振蕩方式8XX518XX518XX518XX518XX518XX51第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.4.2 基本時(shí)序單位基本時(shí)序單位單片機(jī)的時(shí)序單位有：單片機(jī)的時(shí)序單位有：振蕩周期振蕩周期：晶振的振蕩周期，又稱時(shí)鐘周期，為最小的晶振的振蕩周期，又稱時(shí)鐘周期，為最小的時(shí)序單位。時(shí)序單位。狀態(tài)周期狀態(tài)周期：振蕩頻率經(jīng)單片機(jī)內(nèi)的二分頻器分頻后提供：振蕩頻率經(jīng)單片機(jī)內(nèi)的二分頻器分頻后提

54、供給片內(nèi)給片內(nèi)CPUCPU的時(shí)鐘周期。因此，一個(gè)狀態(tài)周期包含的時(shí)鐘周期。因此，一個(gè)狀態(tài)周期包含2 2個(gè)個(gè)振蕩周期。振蕩周期。機(jī)器周期（機(jī)器周期（MCMC）：1 1個(gè)機(jī)器周期由個(gè)機(jī)器周期由6 6個(gè)狀態(tài)周期及個(gè)狀態(tài)周期及1212個(gè)振個(gè)振蕩周期組成。是計(jì)算機(jī)執(zhí)行一種基本操作的時(shí)間單位。蕩周期組成。是計(jì)算機(jī)執(zhí)行一種基本操作的時(shí)間單位。第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 指令周期指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。一個(gè)指令周期由：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。一個(gè)指令周期由1 14 4個(gè)機(jī)器周期組成，依據(jù)指令不同而

55、不同個(gè)機(jī)器周期組成，依據(jù)指令不同而不同。 4 4種時(shí)序單位中，振蕩周期和機(jī)器周期是單片機(jī)內(nèi)計(jì)算種時(shí)序單位中，振蕩周期和機(jī)器周期是單片機(jī)內(nèi)計(jì)算其他時(shí)間值（例如，波特率、定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等）的基其他時(shí)間值（例如，波特率、定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等）的基本時(shí)序單位。本時(shí)序單位。 例例：單片機(jī)外接晶振頻率：單片機(jī)外接晶振頻率12MHZ12MHZ時(shí)的各種時(shí)序單位：時(shí)的各種時(shí)序單位： 振蕩周期振蕩周期=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us 狀態(tài)周期狀態(tài)周期=2/fosc=2/12MHZ=0.167us=2/fosc=2/12MHZ=0.167us 機(jī)器周期

56、機(jī)器周期=12/fosc=12/12MHZ=1us=12/fosc=12/12MHZ=1us 指令周期指令周期=(1=(14)4)機(jī)器周期機(jī)器周期=1=14us4us 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 1.4.3 1.4.3 復(fù)位電路復(fù)位電路 復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行。 當(dāng)當(dāng)MCS-51MCS-51系列單片機(jī)的復(fù)位引腳系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RSTRST出現(xiàn)出現(xiàn) 5ms5ms以上的高電

57、平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。如果如果RSTRST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。狀態(tài)。 復(fù)位操作通常有復(fù)位操作通常有2 2種基本形式：種基本形式： 上電復(fù)位上電復(fù)位 和和 開關(guān)復(fù)位開關(guān)復(fù)位 第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 上電后，由于電容充電，使上電后，由于電容充電，使 RSTRST持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)單片持續(xù)一段高電平時(shí)間。當(dāng)單片 機(jī)已在運(yùn)行過程中時(shí)，按下復(fù)位鍵機(jī)已在運(yùn)行過程中時(shí)，按下復(fù)位鍵 也能使也能使

58、RSTRST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。通常選擇通常選擇 C=10 f ,R=10K 。RSTRSTRST8XX518XX518XX51R R RC C CVCCVCCVCC 上電復(fù)位上電復(fù)位上電復(fù)位上電復(fù)位上電復(fù)位上電復(fù)位要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位。要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位。要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位。要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位。要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位。要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 開關(guān)復(fù)位開關(guān)復(fù)位開關(guān)復(fù)位開關(guān)復(fù)位開關(guān)復(fù)位開關(guān)復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)

59、運(yùn)行期要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運(yùn)行期間，用接鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。間，用接鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。間，用接鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。間，用接鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。間，用接鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。間，用接鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。 常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路如常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路如常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路如常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路如常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路如常用的上電且開關(guān)復(fù)位電路如 圖圖圖圖圖圖1-51-51-51-51-51-5所示。所示。所示。所示。所示。所示。圖圖圖

60、圖圖圖1-5 1-5 1-5 1-5 1-5 1-5 復(fù)位電路復(fù)位電路復(fù)位電路復(fù)位電路復(fù)位電路復(fù)位電路第第第第第第1 1 1章章章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)結(jié)構(gòu) 單片機(jī)的復(fù)位操作是使單片機(jī)的復(fù)位操作是使SFRSFR寄存器進(jìn)入初始化，不改變片寄存器進(jìn)入初始化，不改變片內(nèi)內(nèi)RAMRAM區(qū)中的內(nèi)容。區(qū)中的內(nèi)容。 幾個(gè)主要特殊功能寄存器復(fù)位狀態(tài)幾個(gè)主要特殊功能寄存器復(fù)位狀態(tài)歸納如下：歸納如下： PC=0000H 程序計(jì)數(shù)器為零表明單片機(jī)復(fù)位后程序從程序計(jì)數(shù)器為零表明單片機(jī)復(fù)位后程序從0000H0000H地址單元開始執(zhí)行。地址單元