單片機及接口技術(shù)(總)

1、單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)華中科技大學(xué)出版社華中科技大學(xué)出版社2013-21單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)內(nèi)容內(nèi)容 第第1章章 單片機概述單片機概述 第第2章章 單片機的硬件結(jié)構(gòu)及原理單片機的硬件結(jié)構(gòu)及原理 第第3章章 指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 第第4章章 單片機的定時器單片機的定時器/計數(shù)器計數(shù)器 第第5章章 單片機的中斷系統(tǒng)單片機的中斷系統(tǒng) 第第6章章 單片機的串行接口單片機的串行接口 第第7章章 單片機的系統(tǒng)擴展與接口技術(shù)單片機的系統(tǒng)擴展與接口技術(shù) 第第8章章 單片機高級語言單片機高級語言Keil C51應(yīng)用程序設(shè)計應(yīng)用程序設(shè)計 第第9

2、章章 Proteus虛擬仿真設(shè)計虛擬仿真設(shè)計2單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)第第1章章 單片機概述單片機概述 1.1 數(shù)制及其運算數(shù)制及其運算 1.2 BCD碼和碼和ASCII碼碼 1.3 單片機的產(chǎn)生與發(fā)展單片機的產(chǎn)生與發(fā)展 1.4 MCS-51系列單片機介紹系列單片機介紹 1.5 51內(nèi)核單片機簡介內(nèi)核單片機簡介 1.6 單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)概述單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)概述3單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1 數(shù)制及其運算數(shù)制及其運算 1.1.1計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換1.數(shù)制的基數(shù)和位權(quán) 1）基數(shù)R(Radix)：它代表計數(shù)制中所用到的數(shù)碼個數(shù)，

3、簡稱基。如：二進(jìn)制計數(shù)中用到0和1兩個數(shù)碼；而八進(jìn)制計數(shù)中用到0- 7共八個數(shù)碼。一般地說基數(shù)為R的計數(shù)制（簡稱R進(jìn)制）中，包含0、1、R-1個數(shù)碼，進(jìn)位規(guī)律為“逢R進(jìn)1”。 2）位權(quán)W(Weight)：進(jìn)位計數(shù)制中，某個數(shù)位的值是由這一位的數(shù)碼值乘以處在這一位的固定常數(shù)決定的，通常把這一固定常數(shù)稱之為位權(quán)值，簡稱位權(quán)或權(quán)。各位的位權(quán)是以R為底的冪。如十進(jìn)制數(shù)基數(shù)R=10，則個位、十位、百位上的位權(quán)分別為100、101、1024單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.1計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 2. 常用數(shù)制簡介常用數(shù)制簡介1）二進(jìn)制數(shù)( Binary ):

4、0和1，后綴用“B”表示，進(jìn)位規(guī)律為“逢2進(jìn)1”。2）八進(jìn)制數(shù)(Octal): 0和7八個數(shù)碼，因為字母“O”與數(shù)字“0”易混淆，所以后綴用“Q”表示，進(jìn)位規(guī)律為“逢8進(jìn)1”。3）十進(jìn)制數(shù)( Decimal ):0和9十個數(shù)碼，后綴用“D”表示，后綴“D”在使用時可以省略，此時數(shù)字默認(rèn)為進(jìn)為十進(jìn)制數(shù)，規(guī)律為“逢10進(jìn)1”。4）十六進(jìn)制數(shù)：0和9十個數(shù)碼和A、B、C、D、E、F六個字母，其中A到F六個字母分別代表十進(jìn)制數(shù)中的10到15，后綴用“H”表示，進(jìn)位規(guī)律為“逢15進(jìn)1”。5單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.1計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 3. 各種進(jìn)

5、制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)各種進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)原則為：按位權(quán)展開相加例題1.1 將數(shù)FFFFH，735.4Q及10111100101B分別轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) FFFFH = 15163+15162+15161+15160 =65535 735.4Q = 783+382+5+481 =709.5 10111100101B =27+25+24+23+22+2-1+2-3 =1886256單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.1計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換計算機中的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 4.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二，八，十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二，八，十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則為:整數(shù)部分除基取余，小數(shù)部分乘基取整例題

6、1.2 將數(shù)25473轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，保留兩位小數(shù)254.73 = FE.BAH7單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算 1.二進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算算術(shù)運算1）二進(jìn)制數(shù)的加法運算(逢二進(jìn)一)規(guī)則: 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10例題例題1.3 求求10101100B+110110B。解解：8單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算 1.二進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算算術(shù)運算2）二進(jìn)制數(shù)的減法運算（借一當(dāng)二）規(guī)則: 0-0=0；1-1=0；1-0=1；0-1=1（有借位）例題例題1.4

7、 求求11000111B-110110B。解解：9單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算 1.二進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算算術(shù)運算3）二進(jìn)制數(shù)的乘法運算規(guī)則: 00=0；01=0； 10=0；11=1例題例題1.5求求11001101B1101B。解解：10單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算 1.二進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算算術(shù)運算4）二進(jìn)制數(shù)的除法運算規(guī)則: 00=0；01=0； 10=0；11=1例題例題1.6 求求11101101B1001B。解解：11單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.

8、2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算 2. 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算的邏輯運算1）二進(jìn)制數(shù)的“與”運算規(guī)則: 00=0；01=0；10=0；11=1例題例題1.7 若若A=11010011B，B=10101010B，求，求AB。解解：12單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算 2. 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算的邏輯運算2）二進(jìn)制數(shù)的“或”運算規(guī)則: 00=0；01=1；10=1；11=1例題例題1.8 若若A=10111101B，B=11010001B，求，求AB。解解：13單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算

9、 2. 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算的邏輯運算3）二進(jìn)制數(shù)的“非”運算規(guī)則:例題例題1.9 若若X=11100001B，求，求 。解解：14單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運算二進(jìn)制數(shù)的運算 2. 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算的邏輯運算4）二進(jìn)制數(shù)的“異或”運算規(guī)則:0 0 = 0；0 1 = 1；1 0 = 1；1 1 = 0例題例題1. 10 若若A=100011110B，B=11010001B，求，求A B。解解：15單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.3 符號數(shù)的表示符號數(shù)的表示 1.機器數(shù)與真值機器數(shù)與真值 把一個二進(jìn)制數(shù)連同符號位在內(nèi)作為一個數(shù)

10、，稱為機器數(shù)，如10110101B， 而一般書寫形式的數(shù)，即原來二進(jìn)制數(shù)的數(shù)值稱為該機器數(shù)的真值，如一110101B。 計算機中機器數(shù)的表示方法有三種，即原碼、反碼和補碼。 2.數(shù)的碼制數(shù)的碼制 原碼:正數(shù)的符號位用0表示，負(fù)數(shù)的符號位用1表示，數(shù)值部分用真值的絕對值來表示的二進(jìn)制機器數(shù)稱為數(shù)的原碼，用X原表示，正數(shù)的原碼與其真值相同。 反碼:一個正數(shù)的反碼，等于該數(shù)的原碼；一個負(fù)數(shù)的反碼，等于該負(fù)數(shù)的原碼符號位不變（即為1），數(shù)值位按位求反 補碼:16單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)小結(jié)小結(jié)在計算機中，機器數(shù)有三種表示方法：在計算機中，機器數(shù)有三種表示方法： 即原碼、反碼和補碼。即原

11、碼、反碼和補碼。采取補碼運算，可以將減法轉(zhuǎn)換成加法運算。采取補碼運算，可以將減法轉(zhuǎn)換成加法運算。 對于正數(shù)：對于正數(shù)： XX原原 =X=X反反 =X=X補補 對于負(fù)數(shù)：對于負(fù)數(shù)： X反反 =X原原數(shù)值位取反，符號位不變。數(shù)值位取反，符號位不變。 X補補 =X反反 + 1單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.2 BCD碼和碼和ASCII碼碼 1.2.1 BCD碼（碼（Binary Coded Decimal） BCD碼稱為二十進(jìn)制數(shù)或簡稱BCD碼 (Binary Coded Decimal ) ，用標(biāo)識符BCD表示。 特點：保留了十進(jìn)制的權(quán)，每一位十進(jìn)制數(shù)字則用二進(jìn)制碼表示編碼方法: :

12、BCD碼是十進(jìn)制數(shù)，逢十進(jìn)一，只是數(shù)符09用4位二進(jìn)制碼 0000 1001 表示而已例題例題1.14 寫出寫出129.36的的BCD碼。碼。解：根據(jù)表解：根據(jù)表1.1可直接寫出相應(yīng)的可直接寫出相應(yīng)的BCD碼：碼：129.36 = (000100101001.00110110)BCD18單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)19單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.2 BCD碼和碼和ASCII碼碼 1.2.2 ASCII碼碼 ASCII碼:美國國家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符碼。 作用：用二進(jìn)制編碼表示各種字母和符號編碼方法: :采用7位二進(jìn)制編碼例題例題1.14 寫出寫出129.36的的BCD碼

13、。碼。解：根據(jù)表解：根據(jù)表1.1可直接寫出相應(yīng)的可直接寫出相應(yīng)的BCD碼：碼：129.36 = (000100101001.00110110)BCD20單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)b7b6b5 b4b3b2b1 0000010100111001011101110000NULDLESP0P、p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010

14、LFSUB*：JZjz1011VTESC+；Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?OoDEL單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.3 單片機的產(chǎn)生與發(fā)展單片機的產(chǎn)生與發(fā)展 1.3.1單片機的發(fā)展歷史單片機的發(fā)展歷史 第1階段(19711976)：單片機發(fā)展的初級階段 第2階段(19761980)：低性能單片機階段 第3階段（19801983）：高性能單片機階段 第4階段(198380年代末）：16位單片機階段 第5階段(90年代）22單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.3 單片機的產(chǎn)生與發(fā)展單片機的產(chǎn)生與發(fā)展 1.3.2單片機的特點單片機的特點 1.體積小、重量輕、價格便

15、宜、耗電少。 2.根據(jù)工控環(huán)境要求設(shè)計，且許多功能部件集成在芯片內(nèi)部，其信號通道受外界影響小，故可靠性高，抗干擾性能優(yōu)于采用一般的CPU。 3.控制功能強，運行速度快。其結(jié)構(gòu)組成與指令系統(tǒng)都著重滿足工控要求，有極豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令，有很強的位處理功能和I/O口邏輯操作功能。 4.片內(nèi)存儲器的容量不可能很大；引腳也較少，I/O引腳常不夠用，且兼第二功能乃至第三功能，但存儲器和I/O接口都易于擴展23單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.3 單片機的產(chǎn)生與發(fā)展單片機的產(chǎn)生與發(fā)展 1.3.3單片機的應(yīng)用單片機的應(yīng)用 1.在智能儀器儀表中的應(yīng)用 2.在機電一體化中的應(yīng)用 3.在實時過程控制中

16、的應(yīng)用 4.在人類生活中的應(yīng)用 1.3.4單片機世界的未來單片機世界的未來 大容量高性能化、 小容量低價格化 外圍電路內(nèi)嵌化等幾個方面發(fā)展。24單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.4 MCS-51系列單片機介紹系列單片機介紹系系列列片內(nèi)存儲器（字節(jié)）片內(nèi)存儲器（字節(jié)）定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器并行并行I/O串行串行I/O中斷中斷源源制造制造工藝工藝無ROM片內(nèi)ROM片內(nèi)EPROM片內(nèi)RAMMCS-51子系子系列列803180514KB87514K128216位48位15HMOS80C3180C514KB87C514K128216位48位15CHMOSMCS-52子系子系列列803280

17、528K87528K256316位48位16HMOS80C232802528K87C2528K256316位位48位位17CHMOS25單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.5 51內(nèi)核單片機簡介內(nèi)核單片機簡介 1.5.1 ATMEL 89系列單片機系列單片機 美國ATMEL公司生產(chǎn)的與MCS-51系列單片機兼容的產(chǎn)品 特點是在片內(nèi)含有Flash存儲器。 ATMEL公司生產(chǎn)的51內(nèi)核單片機主要有5類：單周期8051內(nèi)核單片機、Flash ISP在系統(tǒng)編程單片機、USB接口單片機、智能卡接口單片機及MP3專用單片機 1.5.2 NXP 單片機單片機 NXP（恩智浦）2006年末從飛利浦公司

18、獨立出來的半導(dǎo)體公司。 NXP的8位單片機主要包括：80C51系列單片機、LPC700系列單片機、LPC900系列單片機、LPC9001系列單片機和LPC98X系列單片機。26單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.5 51內(nèi)核單片機簡介內(nèi)核單片機簡介 1.5.3 新唐新唐(Nuvoton)系列單片機系列單片機 新唐科技股份有限公司前身是中國臺灣的華邦電子 類型：12T型單片機，4T型單片機 1.5.4 其他系列單片機其他系列單片機 美國德州儀器 TI、ADI公司、飛思卡爾Freescale、摩托羅拉Motorola、Microchip、SST 公司等，日本的NEC、日立Hitachi、瑞

19、薩Renesas等27單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.6 單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)概述單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)概述28單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)第第2章章 單片機的硬件結(jié)構(gòu)及原理單片機的硬件結(jié)構(gòu)及原理292.1 51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.2 51系列單片機的引腳功能系列單片機的引腳功能 2.3 中央處理器中央處理器 2.4 儲器結(jié)構(gòu)儲器結(jié)構(gòu) 輸輸 入入/輸出端口輸出端口2.5 單片機的并行輸入單片機的并行輸入/輸出接口輸出接口2.6 單片機的時鐘與時序單片機的時鐘與時序2.7 單片機的復(fù)位單片機的復(fù)位 2.8 51系列單片機的最小系統(tǒng)系列單片機的最小系統(tǒng)

20、單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)301、按、按功能功能分分基本基本型：末位數(shù)字為型：末位數(shù)字為1： 如如 80C31、80C51、87C51 、89C51增強增強型：末位數(shù)字為型：末位數(shù)字為2， 如如 80C32、80C52、87C52、89C522、按、按生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝分分HMOS工藝：特點為高速度高密度，型號中工藝：特點為高速度高密度，型號中不帶不帶C，如，如 8031、8051、8751， 8032、8052、8752CHMOS工藝：特點為高速度高密度且低功工藝：特點為高速度高密度且低功耗，型號中帶耗，型號中帶C，如，如 80C31、80C51、87C51 80C32、80C5

21、2、87C5251系列單片機分類系列單片機分類2.1 512.1 51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)31分類分類芯片型芯片型號號存儲器類型及數(shù)量存儲器類型及數(shù)量I/O口口定時器定時器中斷源中斷源ROMRAM并行口并行口串行口串行口基本型基本型80C31無無128B4個個1個個2個個5個個80C514KB掩膜掩膜ROM128B4個個1個個2個個5個個87C514KB EPROM128B4個個1個個2個個5個個89C514KB Flash ROM128B4個個1個個2個個5個個增強型增強型80C32無無256B4個個1個個3個個6個個80C528K

22、B掩膜掩膜ROM256B4個個1個個3個個6個個87C528KB EPROM256B4個個1個個3個個6個個89C528KB Flash ROM256B4個個1個個3個個6個個80C5180C51系列單片機典型產(chǎn)品資源配置表系列單片機典型產(chǎn)品資源配置表單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)80C5180C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1 1個個8 8位微處理器位微處理器CPUCPU 256B 256B 數(shù)據(jù)存儲器（數(shù)據(jù)存儲器（RAMRAM） 4KB 4KB 程序存儲器程序存儲器 (ROM)(ROM) 4 4個個8 8位并行位并行I/OI/O接口接口P0P0P3P3 1 1個全雙工串行個全

23、雙工串行I/OI/O接口接口 2 2個個1616位定時位定時/ /計數(shù)器計數(shù)器 5 5個中斷源，其中包括個中斷源，其中包括2 2個優(yōu)先級嵌套中斷個優(yōu)先級嵌套中斷 以上各部分電路通過內(nèi)部總線相連接以上各部分電路通過內(nèi)部總線相連接 。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)時鐘CPU并行I/O口定時計數(shù)器程序存儲器數(shù)據(jù)存儲器串行I/O口中斷系統(tǒng)P0 P1 P2 P3內(nèi)內(nèi) 部部 總總 線線總線控制RSTRSTXTAL1XTAL1XTAL2XTAL2EAEA ALEALE PSENPSEN80C5180C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)2.2 512.2 5

24、1系列單片機的引腳功能系列單片機的引腳功能下圖為下圖為DIPDIP封裝的封裝的80C5180C51單片機引腳圖，受到引腳數(shù)目的單片機引腳圖，受到引腳數(shù)目的限制，分引腳具有第二功能。限制，分引腳具有第二功能。51系列系列單片機封裝單片機封裝1.1.雙列直插式雙列直插式（DIPDIP）封裝）封裝80518051單片機采用單片機采用4040引腳的引腳的DIPDIP封裝。封裝。 2. 2.方形方形封裝封裝 80C5180C51單片機除采用單片機除采用DIPDIP封裝外，還采用封裝外，還采用4444引腳的引腳的方形封裝形式（其中方形封裝形式（其中4 4個引腳不用）。個引腳不用）。單片機原理及接口技術(shù)單片

25、機原理及接口技術(shù)80C5112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPDRXD/ P3.0TXD/ P3.1INT0/ P3.2INT1/ P3.3 T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7 XTAL2 XTAL1 VssVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P

26、2.1P2.0P0口口P2口口P1口口P3口口80C51 DIP80C51 DIP引腳圖引腳圖單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)4040個引腳的功能分配：電源引腳 2 2根時鐘引腳 2 2根 控制引腳 4 4根 I/O引腳 4 48 83232根 80C5180C51引腳功能分配圖引腳功能分配圖80C5180C51VCCVCCVSSVSSRST/VRST/VPDPDXTAL1XTAL1XTAL2XTAL2EA/VEA/VPPPPPSENPSENALE/ALE/ PROGPROGP3P3口口P2P2口口P1P1口口P0P0口口單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)電源引腳電源引腳 1 1

27、VCC(40VCC(40腳腳) )：電源接入引腳，接：電源接入引腳，接+5V+5V電源電源 2 2VSS(20VSS(20腳腳) )：接地引腳：接地引腳 時鐘引腳時鐘引腳 1.XTAL1(191.XTAL1(19腳腳) )：接外部晶振和微調(diào)電容的一端：接外部晶振和微調(diào)電容的一端2.XTAL2(182.XTAL2(18腳腳) )：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端控制引腳控制引腳1.RST/V1.RST/VPDPD(9(9腳腳) )：復(fù)位信號：復(fù)位信號/ /備用電源輸入引腳備用電源輸入引腳2.ALE/PROG(302.ALE/PROG(30腳腳) )：地址鎖存允許信號輸出

28、：地址鎖存允許信號輸出/ /編程脈沖輸入引腳編程脈沖輸入引腳3.EA/V3.EA/VPPPP(31(31腳腳) )：內(nèi)外：內(nèi)外ROMROM選擇選擇/ /編程電壓輸入引腳編程電壓輸入引腳4.PSEN(294.PSEN(29腳腳) )：片外：片外ROMROM讀選通信號輸出引腳讀選通信號輸出引腳 單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)I/OI/O引腳引腳 1 1P0.0P0.0P0.7(39P0.7(393232腳腳) )：P0P0口的口的8 8位雙向位雙向I/OI/O口引腳口引腳2 2P1.0P1.0P1.7(1P1.7(18 8腳腳) )： P1P1口的口的8 8位準(zhǔn)雙向位準(zhǔn)雙向I/OI/O口

29、引腳口引腳3 3P2.0P2.0P2.7(21P2.7(212828腳腳) )：P2P2口的口的8 8位準(zhǔn)雙向位準(zhǔn)雙向I/OI/O口引腳口引腳4 4P3.0P3.0P3.7(10P3.7(101717腳腳) )：P3P3口的口的8 8位準(zhǔn)雙向位準(zhǔn)雙向I/OI/O口引腳口引腳單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)運算器CPU算術(shù)/邏輯部件ALUALU(Arithmetic Logic Unit)累加器ACCACC (Accumulator)程序狀態(tài)字寄存器PSW (Program Status Word)PSW (Program Status Word)暫存器1、2寄存器B B控制器堆棧指針S

30、PSP程序計數(shù)器PCPC指令寄存器IRIR、指令譯碼器IDID2.32.3 中央處理器中央處理器數(shù)據(jù)指針DPTRDPTR定時控制電路單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù) 累加器累加器ACCACC 累加器累加器ACCACC簡稱累加器簡稱累加器A A，8 8位寄存器，是位寄存器，是CPUCPU中工作最繁忙中工作最繁忙的寄存器，專門存放操作數(shù)或運算結(jié)果。的寄存器，專門存放操作數(shù)或運算結(jié)果。 寄存器寄存器B B8 8位寄存器，用于配合累加器位寄存器，用于配合累加器A A完成乘除運算。完成乘除運算。 程序狀態(tài)寄存器程序狀態(tài)寄存器PSWPSW8 8位寄存器，用于存放指令執(zhí)行后的狀態(tài)，作為程序的查位寄存

31、器，用于存放指令執(zhí)行后的狀態(tài)，作為程序的查詢或判別的條件。詢或判別的條件。運算器運算器單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)位序位序PSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位標(biāo)志位標(biāo)志CYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVP P 在進(jìn)行加法（或減法）運算時，若最高位在進(jìn)行加法（或減法）運算時，若最高位 A7A7有進(jìn)位（或借位），則有進(jìn)位（或借位），則CYCY1 1 AC AC。在進(jìn)行加法（或減法）運算時，若低。在進(jìn)行加法（或減法）運算時，若低4 4位（即位

32、（即A3A3）向高）向高4 4位位( (即即A4)A4)有進(jìn)位（或借位），則有進(jìn)位（或借位），則ACAC1 1 F0F0：用戶標(biāo)志位。用戶可根據(jù)自己的需要通過軟件設(shè)置：用戶標(biāo)志位。用戶可根據(jù)自己的需要通過軟件設(shè)置F0F0位，位，作為用戶程序的流向標(biāo)志。作為用戶程序的流向標(biāo)志。 RS1RS1和和 RS0RS0： 工作寄存器組選擇位。工作寄存器組選擇位。 當(dāng)有溢出，當(dāng)有溢出，OV=1OV=1。P P。當(dāng)累加器。當(dāng)累加器A A中中1 1的個數(shù)為奇數(shù)，則的個數(shù)為奇數(shù)，則P=1P=1；否則；否則P=0P=0。PSWPSW各標(biāo)志位定義各標(biāo)志位定義單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)控制器控制器完成指揮

33、控制工作，協(xié)調(diào)單片機各部分正常工作。完成指揮控制工作，協(xié)調(diào)單片機各部分正常工作。 程序計數(shù)器程序計數(shù)器PCPC（Program CounterProgram Counter）1616位計數(shù)器，用來存放將要執(zhí)行的下一條指令的位計數(shù)器，用來存放將要執(zhí)行的下一條指令的1616位地址。位地址。當(dāng)當(dāng)CPUCPU順序執(zhí)行指令時，首先根據(jù)順序執(zhí)行指令時，首先根據(jù)PCPC所指地址，取出指令，所指地址，取出指令，然后然后PCPC的內(nèi)容自動加的內(nèi)容自動加1 1，指向下一條指令的地址。，指向下一條指令的地址。在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用指令及中斷響應(yīng)時例外，在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用指令及中斷響應(yīng)時例外，PCPC的內(nèi)容的內(nèi)容

34、不再加不再加1 1，而是被自動置入新的地址。，而是被自動置入新的地址。單片機上電或復(fù)位時，單片機上電或復(fù)位時，PCPC0000H0000H，CPUCPU就從就從ROMROM區(qū)區(qū)0000H0000H處處開始執(zhí)行程序。開始執(zhí)行程序。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù) 數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針DPTRDPTR (Data Pointor) (Data Pointor) DPTR DPTR為為1616位的地址指針，對位的地址指針，對64K64K的外部數(shù)據(jù)存儲器和的外部數(shù)據(jù)存儲器和I/OI/O口進(jìn)行口進(jìn)行尋址。還可以分為尋址。還可以分為2 2個獨立的個獨立的8 8位寄存器位寄存器DPHDPH和和DPLDP

35、L使用，使用，DPHDPH是是DPTRDPTR的高的高8 8位，位，DPLDPL是是DPTRDPTR的低的低8 8位。位。 堆棧指針堆棧指針SPSP (Stack Pointor) (Stack Pointor)SPSP為為8 8位寄存器，它總是指向堆棧頂部。位寄存器，它總是指向堆棧頂部。80C5180C51單片機的堆棧常設(shè)在內(nèi)部單片機的堆棧常設(shè)在內(nèi)部RAMRAM的的30H30H7FH7FH地址空間，用于響地址空間，用于響應(yīng)中斷或調(diào)用子程序時保護斷點地址，也可通過棧操作指令應(yīng)中斷或調(diào)用子程序時保護斷點地址，也可通過棧操作指令( (指指令令PUSHPUSH和和POP)POP)用于保護現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)

36、場。用于保護現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場。堆棧操作遵循堆棧操作遵循“先進(jìn)后出先進(jìn)后出”的原則。入棧操作時，的原則。入棧操作時，SPSP先加先加1 1，數(shù)，數(shù)據(jù)再壓入據(jù)再壓入SPSP指向的單元；出棧操作時，先將指向的單元；出棧操作時，先將SPSP指向的單元的數(shù)據(jù)指向的單元的數(shù)據(jù)彈出，然后彈出，然后SPSP再減再減1 1。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位后，。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位后，SPSP指向指向07H07H單元，可根據(jù)應(yīng)單元，可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要來設(shè)置用系統(tǒng)的需要來設(shè)置SPSP。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)2.42.4 存儲器結(jié)構(gòu)存儲器結(jié)構(gòu)在物理結(jié)構(gòu)上，在物理結(jié)構(gòu)上， 80C5180C51的存儲器分為的存儲器分為4 4個存儲空

37、間：個存儲空間： 1. 1. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器：256B256B，地址范圍：，地址范圍：00H00HFFHFFH 2. 2. 片內(nèi)程序存儲器：片內(nèi)程序存儲器： 4KB4KB，地址范圍：，地址范圍：0000H0000H0FFFH0FFFH 3. 3. 片外數(shù)據(jù)存儲器：可擴展片外數(shù)據(jù)存儲器：可擴展64KB64KB，地址范圍：，地址范圍：0000H0000HFFFFHFFFFH 4. 4. 片外程序存儲器：可擴展片外程序存儲器：可擴展64KB64KB，地址范圍：，地址范圍：0000H0000HFFFFHFFFFH單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)EA=1EA=14KB4KBROM

38、ROMFFH80H7FH00H SFRSFR RAMRAM片內(nèi)片內(nèi)80C51存儲器結(jié)構(gòu)64KB64KBROMROMEA=0EA=00000H0FFFH1000HFFFFH 64KB64KB RAMRAM (I/O) (I/O)0000HFFFFH片外片外單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)程序存儲器程序存儲器ROM程序存儲器程序存儲器ROMROM用來存放程序、常數(shù)或表格等。用來存放程序、常數(shù)或表格等。如前所述，在如前所述，在80C5180C51內(nèi)部有內(nèi)部有4KB ROM4KB ROM，片外最多可擴展至，片外最多可擴展至64KB 64KB ROMROM，片內(nèi)外，片內(nèi)外ROMROM統(tǒng)一編址。統(tǒng)

39、一編址。80C5180C51利用利用EAEA引腳，區(qū)分片內(nèi)、片外引腳，區(qū)分片內(nèi)、片外ROMROM公共低公共低4KB4KB地址區(qū)：地址區(qū)： 如果如果EAEA端保持高電平，端保持高電平，80C5180C51執(zhí)行片內(nèi)執(zhí)行片內(nèi)4KB ROM4KB ROM地址地址(0000H(0000H0FFFH) 0FFFH) 中的程序。當(dāng)尋址范圍超過中的程序。當(dāng)尋址范圍超過4KB4KB（1000H1000HFFFFHFFFFH）時，）時，則從片外存儲器取指令。則從片外存儲器取指令。當(dāng)當(dāng)EAEA端保持低電平時，端保持低電平時，80C5180C51的所有取指令操作均在片外的所有取指令操作均在片外ROMROM中進(jìn)行。中進(jìn)

40、行。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)ROM中特殊單元中特殊單元0000H0000H：單片機復(fù)位后的程序入口地址：單片機復(fù)位后的程序入口地址 0003H0003H：外部中斷：外部中斷0 0入口地址入口地址000BH000BH：定時器：定時器0 0溢出中斷入口地址溢出中斷入口地址0013H0013H：外部中斷：外部中斷1 1入口地址入口地址001BH001BH：定時器：定時器1 1溢出中斷入口地址溢出中斷入口地址0023H0023H：串行口中斷入口地址：串行口中斷入口地址 使用時，通常在這些入口地址處存放一條絕對跳轉(zhuǎn)使用時，通常在這些入口地址處存放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中

41、斷程序起始地址，或指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷程序起始地址，或者從者從0000H0000H起始地址跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計的初始程序上。起始地址跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計的初始程序上。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)v一般中斷程序結(jié)構(gòu)舉例：一般中斷程序結(jié)構(gòu)舉例： ORG 0000HORG 0000H LJMP MAINLJMP MAIN ORG 0003HORG 0003H LJMP INT0LJMP INT0ORG 0050HORG 0050H MAIN: MAIN: SJMP $ SJMP $ INT0:INT0: . . RETI RETI主程序主程序中斷服務(wù)子程序中斷服務(wù)子程序單片機原理及接口技

42、術(shù)單片機原理及接口技術(shù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲器存儲器RAM1. 片外RAM64KB，地址范圍0000HFFFFH2. 片內(nèi)RAM256B，地址范圍00HFFH，其中：低低128B(00H128B(00H7FH)7FH)為為真正的真正的RAMRAM區(qū)區(qū)高高128B(80H128B(80HFFH)FFH)為為特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)(SFR)區(qū)區(qū)單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)v片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM低低128B128B通用RAM區(qū) (80B) 位地址區(qū) (16B)寄存器3組寄存器2組寄存器1組寄存器0組寄存器區(qū)寄存器區(qū)4組組(32B)由由PSWPSW中的中的2 2位位RS1RS1、RS

43、0RS0來決定選來決定選哪一組為當(dāng)前工作寄存器：哪一組為當(dāng)前工作寄存器： RS1RS1、RS0=00 RS0=00 選選0 0組組 RS1RS1、RS0=01 RS0=01 選選1 1組組 RS1RS1、RS0=10 RS0=10 選選2 2組組 RS1RS1、RS0=11 RS0=11 選選3 3組組在位地址區(qū)，每一個在位地址區(qū)，每一個BITBIT都有一個都有一個地址，共地址，共16168=1288=128位位7FH7FH. . . . . . . . . .00H00H30H30H2FH2FH20H20H1FH1FH. . . .單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)通用RAM區(qū) (80

44、B) 位地址區(qū) (16B)7FH7FH寄存器3組寄存器2組寄存器1組寄存器0組位地址區(qū)位地址區(qū)20H20H21H21H22H22H23H23H24H24H25H25H26H26H27H27H28H28H29H29H2AH2AH2BH2BH2CH2CH2DH2DH2EH2EH2FH2FH00H00H01H01H02H02H03H03H04H04H05H05H06H06H07H07H08H08H0FH0FH10H10H7FH7FH78H78H70H70H68H68H60H60H58H58H50H50H48H48H40H40H38H38H30H30H28H28H20H20H77H77H6FH6FH6

45、7H67H1FH1FH5FH5FH57H57H4FH4FH47H47H3FH3FH37H37H2FH2FH27H27H1FH1FH17H17H.D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0. . . . . . . . . .00H00H30H30H2FH2FH20H20H1FH1FH. . . .位地址位地址字節(jié)地址字節(jié)地址v片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM低低128B128B單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)通用RAM區(qū) (80B) 位地址區(qū) (16B)00H00H30H30H2FH2FH20H20H1FH1FH7FH7FH寄存器3組寄存器2組寄存

46、器1組寄存器0組通用通用RAM區(qū)區(qū). . . . . . . . . . . . .共共8080個字節(jié)，作為一般的數(shù)據(jù)緩沖個字節(jié)，作為一般的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)并可設(shè)置堆棧區(qū)區(qū)并可設(shè)置堆棧區(qū)v片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM低低128B128B單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)v片內(nèi)片內(nèi)RAM高高128B特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（21個）個）簡稱簡稱SFR (Special Functional Register) SFR (Special Functional Register) ，見表，見表2-42-42121個個SFRSFR中，有中，有1111個還具有位尋址能力，它們的字節(jié)地址個還具有位尋址能力，

47、它們的字節(jié)地址正好能被正好能被8 8整除（即十六進(jìn)制的地址碼尾數(shù)為整除（即十六進(jìn)制的地址碼尾數(shù)為0 0或或8 8），位），位地址的分布，見表地址的分布，見表2-52-5單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)2.5 2.5 單片機的并行輸入單片機的并行輸入/ /輸出接口輸出接口v 80C5180C51單片機有單片機有4 4個并行個并行I/OI/O口，即口，即P0P0P3P3。v 每個口都各有每個口都各有8 8條條I/OI/O口線，每條口線，每條I/OI/O口線都能獨立地用作口線都能獨立地用作輸入或輸出。輸入或輸出。v在無片外擴展儲存器的系統(tǒng)中，這在無片外擴展儲存器的系統(tǒng)中，這4 4個個I/OI

48、/O口都可以作為通口都可以作為通用用I/OI/O口使用。口使用。v 在具有片外擴展存儲器的系統(tǒng)中，在具有片外擴展存儲器的系統(tǒng)中，P2P2口作為高口作為高8 8位地址線，位地址線，P0P0口分時作為低口分時作為低8 8位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線，位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線，P3P3口用作第二口用作第二功能，只有功能，只有P1P1口作為口作為I/OI/O使用。使用。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)下圖為下圖為P0P0口的某位口的某位P0.X(X=0P0.X(X=07)7)結(jié)構(gòu)圖，它由一個結(jié)構(gòu)圖，它由一個輸出鎖存器、兩個三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動電路輸出鎖存器、兩個三態(tài)輸入緩沖器和輸

49、出驅(qū)動電路及控制電路組成。及控制電路組成。一、一、P0口口D QCLK Q讀鎖存器讀鎖存器寫鎖存器寫鎖存器讀引腳讀引腳地址地址/ /數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)控制控制VCCT1T2P0.XP0.X引腳引腳P0P0口位結(jié)構(gòu)圖口位結(jié)構(gòu)圖單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)(1) P0口用作通用口用作通用I/O口口 MUX與鎖存器的與鎖存器的Q端接通，與門輸出為端接通，與門輸出為0，T1截止，輸出驅(qū)動截止，輸出驅(qū)動級就工作在需外接上拉電阻的漏極開路方式。級就工作在需外接上拉電阻的漏極開路方式。 P0口用作輸出口口用作輸出口 CPU在執(zhí)行輸出指令時，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)在在執(zhí)行輸出指令時，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)在“寫鎖存

50、器寫鎖存器”信號的作用下，由信號的作用下，由D端進(jìn)入鎖存器，取反后出現(xiàn)在端進(jìn)入鎖存器，取反后出現(xiàn)在Q端，再經(jīng)過端，再經(jīng)過T2反向，則反向，則P0.X引腳上的數(shù)據(jù)就是內(nèi)部總線的數(shù)據(jù)。由于引腳上的數(shù)據(jù)就是內(nèi)部總線的數(shù)據(jù)。由于T2為為漏極開路輸出，故此時必須外接上拉電阻。漏極開路輸出，故此時必須外接上拉電阻。 P0口用作輸入口口用作輸入口 數(shù)據(jù)可以讀自端口的鎖存器，也可以讀自端口的引腳，這要看數(shù)據(jù)可以讀自端口的鎖存器，也可以讀自端口的引腳，這要看輸入操作執(zhí)行的是輸入操作執(zhí)行的是“讀鎖存器讀鎖存器”指令還是指令還是“讀引腳讀引腳”指令。指令。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)方式方式1 1：讀引

51、腳。：讀引腳。CPUCPU在執(zhí)行在執(zhí)行“MOV”MOV”類輸入指令時類輸入指令時( (如：如：MOV A , P0)MOV A , P0)，內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號是，內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號是“讀引腳讀引腳”。P0.XP0.X引引腳上的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖器腳上的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖器2 2讀入到內(nèi)部總線。注意，在讀引腳讀入到內(nèi)部總線。注意，在讀引腳時，必須先向電路中的鎖存器寫入時，必須先向電路中的鎖存器寫入1 1，使，使T2T2截止，截止，P0.XP0.X引腳引腳處于懸浮狀態(tài)，可作為高阻抗輸入。處于懸浮狀態(tài)，可作為高阻抗輸入。方式方式2 2：讀鎖存器。：讀鎖存器。CPUCPU在執(zhí)行在執(zhí)行“讀讀- -改改- -寫寫”類

52、輸入指令類輸入指令時時( (如：如：ANL P0, A )ANL P0, A )，內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號是，內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號是“讀鎖存讀鎖存器器”，鎖存器中的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖器，鎖存器中的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖器1 1送到內(nèi)部總線，然后與送到內(nèi)部總線，然后與A A的內(nèi)容進(jìn)行邏輯的內(nèi)容進(jìn)行邏輯“與與”，結(jié)果送回，結(jié)果送回P0P0的端口鎖存器并出現(xiàn)的端口鎖存器并出現(xiàn)在引腳。除了在引腳。除了MOVMOV類指令外，其他的讀口操作指令都屬于這類指令外，其他的讀口操作指令都屬于這種情況。種情況。 單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)(2) P0口用作地址口用作地址/數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 MUX將地址將地址/數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)線

53、與T2接通，同時與門輸出有效。接通，同時與門輸出有效。 若地址若地址/數(shù)據(jù)線為數(shù)據(jù)線為1，則，則T1導(dǎo)通，導(dǎo)通，T2截止，截止，P0口輸出口輸出為為1；反之；反之T1截止，截止，T2導(dǎo)通，導(dǎo)通，P0口輸出為口輸出為0。 當(dāng)數(shù)據(jù)從當(dāng)數(shù)據(jù)從P0口輸入時，讀引腳使三態(tài)緩沖器口輸入時，讀引腳使三態(tài)緩沖器2打開，打開，端口上的數(shù)據(jù)經(jīng)緩沖器端口上的數(shù)據(jù)經(jīng)緩沖器2送到內(nèi)部總線。送到內(nèi)部總線。 單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)（3）P0口小結(jié)口小結(jié) P0口既可作地址口既可作地址/數(shù)據(jù)總線使用，也可作通用數(shù)據(jù)總線使用，也可作通用I/O口使用。當(dāng)口使用。當(dāng)P0口作地址口作地址/數(shù)據(jù)總線使用時，就不能數(shù)據(jù)總

54、線使用時，就不能再作通用再作通用I/O口使用了。口使用了。 P0口作輸出口使用時，輸出級屬漏極開路，必須口作輸出口使用時，輸出級屬漏極開路，必須外接上拉電阻，才有高電平輸出。外接上拉電阻，才有高電平輸出。 P0口作輸入口讀引腳時，應(yīng)先向鎖存器寫口作輸入口讀引腳時，應(yīng)先向鎖存器寫1，使，使T2截止，不影響輸入電平。截止，不影響輸入電平。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)二、二、P1P1口口與與P0P0相比：無多路開關(guān)、本身具有上拉電阻。相比：無多路開關(guān)、本身具有上拉電阻。 所以，除所以，除作輸出口使用時不必外接上拉電阻作輸出口使用時不必外接上拉電阻外，其它特點及外，其它特點及注意事項同注意

55、事項同P0P0口?？?。 D D Q QCLK QCLK Q讀鎖存器讀鎖存器內(nèi)部總線內(nèi)部總線寫鎖存器寫鎖存器讀引腳讀引腳V VCCCCR RT TP1.XP1.X引腳引腳P1P1口位結(jié)構(gòu)圖口位結(jié)構(gòu)圖單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)三、三、P2口口D QD QCLK QCLK QMUXMUX讀鎖存器讀鎖存器內(nèi)部總線內(nèi)部總線寫鎖存器寫鎖存器讀引腳讀引腳地址地址控制控制C CV VCCCCR RT TP2.XP2.X引腳引腳3 3P2P2口位結(jié)構(gòu)圖口位結(jié)構(gòu)圖圖中的控制信號圖中的控制信號C決定轉(zhuǎn)換開關(guān)決定轉(zhuǎn)換開關(guān)MUX的位置：的位置：當(dāng)當(dāng)C=0時，時，MUX撥向下方，撥向下方，P2口為通用口為通

56、用I/O口；口；當(dāng)當(dāng)C=1時，時，MUX撥向上方，撥向上方，P2口作為地址總線使用?？谧鳛榈刂房偩€使用。在實際應(yīng)用中，在實際應(yīng)用中，P2口通常作為高口通常作為高8位地址總線使用。位地址總線使用。 單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)四、四、P3口口P3口用作通用口用作通用I/O口時，第二輸出功能信號口時，第二輸出功能信號W=1，P3口的每一口的每一位都可定義為輸入或輸出，其工作原理同位都可定義為輸入或輸出，其工作原理同P1口類似?？陬愃?。在真正的應(yīng)用電路中，在真正的應(yīng)用電路中，P3口的第二功能更為重要口的第二功能更為重要 。P3.XP3.X引腳引腳讀鎖存器讀鎖存器內(nèi)部總線內(nèi)部總線寫鎖存器寫

57、鎖存器讀引腳讀引腳V VCCCCR RT T第二輸入功能第二輸入功能第二輸出功能第二輸出功能W WD D Q QCLK QCLK QP3P3口位結(jié)構(gòu)圖口位結(jié)構(gòu)圖單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)第二功能第二功能片外片外RAMRAM讀選通信號讀選通信號( (輸出輸出) )P3.7P3.7片外片外RAMRAM寫選通信號寫選通信號( (輸出輸出) )P3.6P3.6定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器1 1計數(shù)輸入計數(shù)輸入T1T1P3.5P3.5定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器0 0計數(shù)輸入計數(shù)輸入T0T0P3.4P3.4外部中斷外部中斷1 1輸入輸入P3.3P3.3外部中斷外部中斷0 0輸入輸入P3

58、.2P3.2串行口輸出串行口輸出TXDTXDP3.1P3.1串行口輸入串行口輸入RXDRXDP3.0P3.0功能說明功能說明 第二功能第二功能 引腳引腳 WRWRRDRDINT0INT0INT1INT1單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)時鐘產(chǎn)生方式時鐘產(chǎn)生方式1.1.內(nèi)部時鐘方式內(nèi)部時鐘方式晶振晶振C1C1C2C2XTAL1XTAL1XTAL2XTAL280C5180C512.6 時序與時鐘電路時序與時鐘電路時序：時序：CPUCPU在執(zhí)行指令時所需控制信號在時間上的先后次序。在執(zhí)行指令時所需控制信號在時間上的先后次序。單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)2.外部時鐘方式外部時鐘方式X

59、TAL2XTAL2XTAL1XTAL180C5180C51外部時鐘外部時鐘信號信號懸空懸空1 1單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)1.1.振蕩周期：振蕩周期：指晶體振蕩周期或外部輸入時鐘信號周期，指晶體振蕩周期或外部輸入時鐘信號周期，是最小的周期單位。是最小的周期單位。2.2.狀態(tài)周期狀態(tài)周期S S：振蕩周期振蕩周期2 2倍，也稱時鐘周期。倍，也稱時鐘周期。分分P1P1和和P2P2兩兩個節(jié)拍，個節(jié)拍，P1P1拍完成算術(shù)邏輯操作，拍完成算術(shù)邏輯操作，P2P2拍完成內(nèi)部寄存器間拍完成內(nèi)部寄存器間的傳送操作。的傳送操作。 3.3.機器周期：機器周期：完成一個基本操作所需的時間。完成一個基本操作

60、所需的時間。一個機器周期一個機器周期包括包括1212個振蕩周期個振蕩周期：S1P1S1P1、S1P2S1P2、S2P1S2P1、S2P2S2P2、S6P2S6P2。 4.4.指令周期：指令周期：執(zhí)行一條指令的時間。包含執(zhí)行一條指令的時間。包含1 14 4個機器周期。個機器周期。 80C51的時鐘信號的時鐘信號 單片機原理及接口技術(shù)單片機原理及接口技術(shù)P1P2S S1 1P2振蕩周期振蕩周期狀態(tài)周期（時鐘周期）狀態(tài)周期（時鐘周期）機器周期機器周期機器周期機器周期指令周期指令周期XTAL2XTAL2(OSC)(OSC)S2S2S3S3S4S4S5S5S6S6S1S1S2S2S4S4S5S5S3S3S6S6