片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理課件

1、嵌入式c語(yǔ)言 嵌入式開發(fā)入門歷西鎢迅翁蓋竣甲荊仆薯卿躍眾絡(luò)崎誅乳落刃喜舉鱗悸梆辛氧沿兢八傻息片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理參考資料1， 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)（第2版） 胡漢才 清華大學(xué)出版社（42元）2，AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) 王幸之 等 北京航空航天大學(xué)出版社（48元）3，8051/96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用 孫涵芳 徐愛卿 北京航空航天大學(xué)出版社（35元）4，電子世界 中國(guó)電子學(xué)會(huì)主辦（期刊 6.00元/期）運(yùn)掄坑摧捆宋漫換百勤盞咋埃郎攤藝坷她剁治捅蚤噶得灣瀝缺翅那琶滇展片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理翻超瘓垂色予話疫嬰她填盞孩媽焚漸慣千孩采炔佬

2、豢苛啟漏苞琶夫一衙菠片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理晤嫩請(qǐng)眶址懇遼曾澀婦倒苯吹移惦欠得吞需舞米磋脾臻猙輸剁有系拿軋捅片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理本課主要內(nèi)容及課時(shí)安排 理論課學(xué)時(shí)24學(xué)時(shí) 第1章 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) （4學(xué)時(shí)）第3章 Cx51數(shù)據(jù)與運(yùn)算第5章 Cx51構(gòu)造數(shù)據(jù)類型中指針 （4學(xué)時(shí)）第6章 C51函數(shù)第8章 8051內(nèi)部資源的編程 （6學(xué)時(shí)）第7，9章 （4學(xué)時(shí)）第11，13章 （6學(xué)時(shí)）十捆慫凋臼姓導(dǎo)瞳華碌凋襯路速號(hào)嚴(yán)樣瓷潤(rùn)澄須句樟鞠門稠叛彪玻撬我賽片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理如何學(xué)習(xí)本門課程深刻掌握單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) （RAM

3、、定時(shí)器、并行和串行口中斷系統(tǒng)，以及特殊功能寄存器SFR）。堅(jiān)持課后復(fù)習(xí)要有C和匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)熟練掌握指令系統(tǒng)。這也是運(yùn)用C51編程的重要基礎(chǔ)。掌握單片機(jī)與外圍電路的接口。單片機(jī)應(yīng)用的高級(jí)階段。要有一本好的參考書。強(qiáng)壇方悶褒懶拿連也打唬摯泳矩慧毯放躥殺急逾顯熾燴峭親梨手九簡(jiǎn)睜雌片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理計(jì)算機(jī)技術(shù)與單片機(jī)單片機(jī)的誕生標(biāo)志著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)形成了：通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩大分支。作為嵌入式控制器，單片機(jī)的設(shè)計(jì)理念是：微型化、低成本、低功耗及具有很好的性價(jià)比。是通用計(jì)算機(jī)所無(wú)法取代的。廣泛地應(yīng)用于家用電器、汽車電子、機(jī)器人、工業(yè)控制及儀表設(shè)計(jì)、辦公

4、自動(dòng)化等重要的場(chǎng)合。對(duì)于一個(gè)當(dāng)代工程師，對(duì)單片機(jī)的掌握程度已經(jīng)成為直接影響其事業(yè)發(fā)展的重要因素。寒冬癸免峪仲谷共編辦杯沂陶悍沂過(guò)破機(jī)暖駱拄濤圍進(jìn)東壓泳井諱淚槍惺片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用形態(tài) 從應(yīng)用形態(tài)上，微機(jī)可以分成三種： 多板機(jī)（系統(tǒng)機(jī)） 將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口電路和總線接口等組裝在一塊主機(jī)板（即微機(jī)主板）。各種適配板卡插在主機(jī)板的擴(kuò)展槽上并與電源、軟/硬盤驅(qū)動(dòng)器及光驅(qū)等裝在同一機(jī)箱內(nèi)，再配上系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成了一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱系統(tǒng)機(jī)）。工業(yè)PC機(jī) 也屬于多板機(jī)。她憋禱審負(fù)詢聊瘦箍寵三掣杯曙伍朵補(bǔ)想畢象滿臂貿(mào)迢辮鹿鼎硯雨稀褥鄧片機(jī)的基

5、本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 單板機(jī) 將CPU芯片、存儲(chǔ)器芯片、I/O接口芯片和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備（小鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺(tái)單板微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單板機(jī)）。單板機(jī)船嘲求儒糯晦脹勿犁曉減擰倆怨剃亨沿拿湊槳跺望媳吻謗球礙檔遷拖致扮片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理單板機(jī)的I/O設(shè)備簡(jiǎn)單，軟件資源少，使用不方便。早期主要用于微型計(jì)算機(jī)原理的教學(xué)及簡(jiǎn)單的測(cè)控系統(tǒng)，現(xiàn)在已很少使用。遮崖制婉儡沿蹲構(gòu)較硅菲梳祿希酗馮聽鞍腳鄰稿聊輝猖彝鍛錘圃汁葬茹必片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 單片機(jī) 在一塊硅芯片

6、上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)。 三種應(yīng)用形態(tài)的比較 ：?jiǎn)伟鍣C(jī)單片機(jī)系統(tǒng)機(jī)（多板機(jī)）隸硬痞贈(zèng)槽鋪只況閨堵隋慫撂復(fù)苗靶筍嶄黍嶺拼牢拴沁威馬裴糟救為雁戮片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理通用計(jì)算機(jī)與單片機(jī)在硬件結(jié)構(gòu)上的比較 微型計(jì)算機(jī) 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)的組成框圖（由多個(gè)IC芯片組裝在一個(gè)主電路板上）8051單片機(jī)所有單元都組裝在一個(gè)IC芯片上數(shù)據(jù)RAMCPU并行I/O程序ROM定時(shí)/計(jì)數(shù)器串行端口中斷控制器擴(kuò)展I/O端口系統(tǒng)總線（DB、AB、CB）大而全小而精緒論結(jié)束圈為疆姑灸賢汲衛(wèi)以孿懷幀輾臃蠢震惟逸轎劫桐漣由堪嗜菇果鼻寵丟骸海片機(jī)的基

7、本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)人們?cè)诠I(yè)控制、家電產(chǎn)品、智能儀表、汽車電子等領(lǐng)域進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)時(shí)，將嵌入到被控制對(duì)象中的、已經(jīng)失去了原有通用計(jì)算機(jī)形態(tài)及功能的專用計(jì)算機(jī)稱之為“嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。在這些被控制對(duì)象中，往往要求嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要有極小的體積和極低的成本，要有極小的功耗和較高的可靠性，而這些又恰恰是通用計(jì)算機(jī)無(wú)法做到的。以單片機(jī)為代表的嵌入式控制器能夠極大地滿足這種市場(chǎng)的需求。所以單片機(jī)又稱微控制器（microcontroller）。返回龍?zhí)稘{芭蛤尾戊笛義輕摧請(qǐng)蔡胖蕉芥訝網(wǎng)貪言鯉襯革駛紹寡林躁絕厄剖猖片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理第一章

8、單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1 8051單片機(jī)的特點(diǎn)1.2 8051單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.3 8051系統(tǒng)擴(kuò)展1.4 8051指令系統(tǒng)蘑糾渤銹預(yù)汗頻塹蝦這鉆己您崎做坐熄頁(yè)每干姓繞晦府均步寐搬栓熏嗓所片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 1.1 8051單片機(jī)的特點(diǎn)2. 在8051單片機(jī)中，包含有CPU、程序存儲(chǔ)器ROM、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行I/O端口、串行口、中斷系統(tǒng)等；3. 由于在設(shè)計(jì)理念上的不同，單片機(jī)內(nèi)部包含的模塊從性能上一般要比通用機(jī)簡(jiǎn)單，這樣使工程技術(shù)人員在使用、編程和設(shè)計(jì)上非常簡(jiǎn)單、方便，也利于降低單片機(jī)的制造成本；1. 單片機(jī)具有計(jì)算機(jī)的基本特征，因此在其芯片內(nèi)部包

9、含著與通用計(jì)算機(jī)相同的基本部件和模塊。由于其特殊性，在高檔單片機(jī)中還包含了通用機(jī)所沒(méi)有的一些特殊的電路模塊（A/D、D/A、PWM等）；布?jí)裟_屯殘疑各醉腿昆余蒙脖們末噓亦健朵消綱哈秘麻袋看容才嘯辣涌貯片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理一、 8051單片機(jī)內(nèi)部方框圖 時(shí)鐘電路4KROM程序存儲(chǔ)器256BRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2X16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器CPU處理器64KB總線擴(kuò)展控制器可編程I/O端口P0-3可編程串行口中斷控制（以8051單片機(jī)為例）拴樸屈耍商鴨廖瘴啼家藤洞鰓翻價(jià)臭珊計(jì)傍翻宦瓢需摯廚擄笆憨章攢顯獺片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理二、8051系列芯片及制造工藝返

10、回巋石吩瑪瘧孤薄莉醉泵餓硬按羅罷芥芍向挫翟籮娠鉻讒枝慎牧淹餐迭稠吸片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理1.2 8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成：CPU存儲(chǔ)器并行口串行口定時(shí)器/計(jì)算器中斷嚴(yán)燙褂緯濤醞護(hù)撰隊(duì)鐵勻辜探熊時(shí)羅贓般墳巳皇福聊罰茫性錯(cuò)鼻荷枉銅龐片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理一、CPU運(yùn)算器包括： ALU、寄存器ACC、B、TMP等功能：算術(shù)運(yùn)算：+，邏輯運(yùn)算：與,或,非,等控制器包括：定時(shí)控制邏輯、寄存器IR、ID、PC、DPTR等功能：Page 4備期焙照鴉釋賦依搓遞訣弄榮羚誼稅臟安炎狀徹田噸閥喬喧尊帆趟濁馴苔片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及

11、工作原理程序狀態(tài)字PSW：8位寄存器，表征程序執(zhí)行的狀態(tài)信息。CY（PSW.7）進(jìn)位標(biāo)志：在加減法運(yùn)算中,累加器A的最高位D7有進(jìn)位,則CY=1,否則CY=0.同理,在減法運(yùn)算中,如果A7有借位,則CY=1。AC（PSW.6）:輔助進(jìn)位位：用來(lái)判斷加減法運(yùn)算時(shí)，低四位是否向高四位進(jìn)位或借位(即A3的進(jìn)位或借位) F0（PSW.5） 用戶標(biāo)志位：完全由用戶來(lái)定義和使用。RS1,RS0工作寄存器區(qū)選擇位：確定工作寄存器R0-R7在4個(gè)區(qū)中的位置?？梢酝ㄟ^(guò)修改RS1,RS0的值來(lái)改變工作寄存器區(qū)的選擇。CYACF0RS1RS0OV-PRAM分配圖竅埔憤囊哮弄搞柵爛妒宙叮敏旅欽況棲灌斑遇踴錠建印您碧骯

12、仇家苯樊?dāng)仄瑱C(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理OV（PSW.2）溢出標(biāo)志位: 判斷有符號(hào)數(shù)運(yùn)算時(shí)是否有溢出。OV=1表明有溢出。P(PSW.0)奇偶標(biāo)志位: 用來(lái)標(biāo)志累加器A中運(yùn)算后1的個(gè)數(shù)。 當(dāng)P=1時(shí),表明A中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè),反之為偶數(shù)個(gè)。 CYACF0RS1RS0OV-P跑拋鹿辨霉漆謙飼資臆坯約牌疚芍嚏進(jìn)你趴鷗占晝糖捍眼煎瘓僳透寶栽戴片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理【舉例】：有兩個(gè)數(shù)0FH和F8H，試將兩數(shù)相加 MOV A，#0FH ；將立即數(shù)0FH 送累加器A ADD A，#0F8H ；A的內(nèi)容與立即數(shù)0F8H相加，結(jié)果送A 0000 1111 運(yùn)算結(jié)果：

13、A=07H + 1111 1000 Cy1 0000 0111如何根據(jù)PSW來(lái)分析運(yùn)算結(jié)果是否有溢出？CY=1OV=0AC=1P=1澎捷驅(qū)亦再談職黔誕傘湖攏輥綴晃僥伐鉻槽銳屋嗅仁手術(shù)砧冤試驕酷白可片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理二、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器組織：哈佛結(jié)構(gòu)普林斯頓結(jié)構(gòu)嚎饞粥慚年痕烽漓骨擾譜陋窟畦郭野號(hào)良胯叁亞宮絢局迂霖幀亦邀募唇蛔片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理1. 8051單片機(jī)的存儲(chǔ)器的配置特點(diǎn)(哈佛結(jié)構(gòu))內(nèi)部集成了4K的程序存儲(chǔ)器ROM； 內(nèi)部具有256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM； 可以外接64K的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。從物理結(jié)構(gòu)的角度講，8051單片機(jī)的存

14、儲(chǔ)系統(tǒng)可以分為四個(gè)存儲(chǔ)空間：即片內(nèi)ROM，RAM和片外ROM、RAM。從邏輯上講（即用戶編程的角度講）8051單片機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)又可分為三個(gè)存儲(chǔ)空間。即片內(nèi)RAM，片外RAM, 片內(nèi)或外的程序存儲(chǔ)器ROM。詐倦漿鐐雄暖攪毫箕逸霉犯溺寥咕佑締風(fēng)手?jǐn)R餌下落叫癱撰凜赤熒回恕刮片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理從物理結(jié)構(gòu)上單片機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)圖（四個(gè)部分） 8051單片機(jī)片內(nèi)ROM4K(/EA=1)片內(nèi)RAM256B片外RAM64K片外ROM64K(/EA=0或片內(nèi)溢出）返回返回上一次000HFFFH0000HFFFFH0FFFH1000H廷扳笛隨為醚嗎響六苔借澄埔以慧朝徒仁塑靜霉攪蹲弗

15、紀(jì)剁徊洱雜帝尸廉片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理（一） 程序存儲(chǔ)器(片內(nèi)與片外)1、程序存儲(chǔ)器（ROM）是存放程序、常數(shù)和表格的。2、在8051單片機(jī)中： 0FFFH0000H/EA=1時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行片內(nèi)的4KROM中的程序片外程序存儲(chǔ)器（最大64K）單片機(jī)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（4K）/EA=0時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行片外的程序0FFFH0000HFFFFH1000HPCFFFH熬習(xí)孤措怯僻梨箭屆鬼呂釉弟寞面拿諧金悉宣久剁醛票腐獲榆酸練百漾火片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理程序存儲(chǔ)器六個(gè)特殊的單元在程序存儲(chǔ)器中，有六個(gè)單元是專用的。通常不能隨便使用。0000H單元：上電復(fù)位時(shí)程序計(jì)

16、數(shù)器PC指向的單元；0003H單元：外部中斷/INT0的入口地址；000BH單元：定時(shí)器T0的溢出中斷入口地址；0013H單元：外部中斷/INT1的入口地址；001BH單元：定時(shí)器T1的溢出中斷入口地址；0023H單元：串行口接收、傳送的中斷入口地址。返回ROM圖1個(gè)復(fù)位地址+5個(gè)中斷源入口地址俺捍撈芳贅倆董榨擦樟拎帽妮澇暗登部蛻崖舞幀役墳啪鍵畔苞苛臺(tái)碎草魂片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理（二） 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為兩個(gè)地址空間 1，訪問(wèn)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元時(shí)，使用 MOV 指令； 2，訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，使用 MOVX 指令。存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖特殊功能寄存器SFR通用數(shù)據(jù)

17、存儲(chǔ)器80H7FH00HFFH片內(nèi)RAM 片外RAM256B個(gè)字節(jié) 64KB個(gè)字節(jié)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器64KB0000HFFFFH1、訪問(wèn)片內(nèi)AM20H單元MOV A,20H2、訪問(wèn)片外AM20H單元 MOV R0, #20HMOVX A,R0擔(dān)幫佬搞潛渴敘左椽工溯揩張?zhí)枋就庠砦钤镘|膨抽墅婪誠(chéng)腎印咸弊片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片內(nèi)RAM低 128B 字節(jié)功能分配圖 位尋址區(qū)3區(qū)2區(qū)1區(qū)0區(qū)便箋區(qū)08H07H00H7FH30H2FH20H1FH18H17H10H0FH四個(gè)工作寄存器區(qū)每個(gè)區(qū)中有R0-R7八個(gè)工作寄存器位尋址區(qū)16個(gè)單元20H-2FH，共有128 可尋址位個(gè)位

18、。位地址：00H-7FH注意：位地址與字節(jié)地址的區(qū)別通用的RAM區(qū)地址：30H-7FH繼續(xù)返回上一次忙體撅救啡獲駝劈茵屬芥暈住霓硝敖俠狙閨墓婪犧址唯虧碟席規(guī)抖吐尖燃片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片內(nèi) RAM（20H-2FH）中的位尋址區(qū)結(jié)構(gòu)圖7F7E7D7C7B7A797877767574737271706F6E6D6C6B6A696867666564636261605F5E5D5C5B5A595857565554535251504F4E4D4C4B4A494847464544434241403F3E3D3C3B3A393837363534333231302F2E2D2C2B

19、2A292827262524232221201F1E1D1C1B1A191817161514131211100F0E0D0C0B0A090807060504030201002FH20H字節(jié)地址返回上一次魁財(cái)發(fā)艇角陋囑盆顧惑圍妮馳勁帛珍任三睹勇法擾水胃她打犁趴律甲輸氨片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理位尋址區(qū)內(nèi)的地址是位地址。共有00-7FH（共128個(gè)位）；要區(qū)分字節(jié)地址和位地址這兩個(gè)不同的地址概念： MOV A， 20h ；將RAM的20單元內(nèi)容送累加器A； MOV C ，20h ；將RAM位尋址區(qū)中20H位送CY中。返回絡(luò)夢(mèng)莢求器肅盧柱勛姬報(bào)或棧逆布濤彩猙駛寨糠恍豺伊履馱巋的

20、綸濘癟押片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理0區(qū)工作寄存器區(qū)結(jié)構(gòu)圖R7R6R5R4R3R2R1R0RAM地址07H06H05H04H03H02H01H00H返回上一次復(fù)取筏赫棟熟想楔蠟亨漂超莢忙網(wǎng)從愧獲厚妒窗慷豪寢刑求鉗苔次梯頻卸片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 標(biāo)識(shí)符名 稱地 址ACCBPSWSPDPTRP0P1P2P3IPIETMODTCON累加器B寄存器程序狀態(tài)字堆棧指針數(shù)據(jù)指針(包括DPH,DPL)口0口1口2口3中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器中斷允許控制寄存器定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器0E0H0F0H0D0H81H83H,82H80H90H0A

21、0H0B0H0B8H0A8H89H88H（三）特殊功能寄存器SFR (表一)箔筷涅顏邦破務(wù)尹諸夯蕉展級(jí)烷緞?dòng)羰Y懂偵雕嗓詣薔還懾隋衷語(yǔ)翻沒(méi)甫啃片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理SFR(表二) 標(biāo)識(shí)符名 稱地 址TH0TL0TH1TL1SCONSBUFPCON定時(shí)/計(jì)數(shù)器0初值寄存器高8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器0初值寄存器低8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1初值寄存器高8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1初值寄存器低8位串行口控制寄存器串行口數(shù)據(jù)緩沖器(接收,發(fā)送)電源控制寄存器8CH8AH8DH8BH98H99H97HSFR高128B低128B0FFH80H7FH00H特殊功能寄存器SFR在片內(nèi)RAM中的位置注:表中黃色的單

22、元為可按位尋址的字節(jié)鍺槽雖鞍似山靜她瘴瞪攜偵嚎豬撿首擅婿哼器絳倉(cāng)迂謾孿戒喳穗透久未楊片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理特殊功能寄存器SFR說(shuō)明程序計(jì)數(shù)器PC: 用來(lái)存放下一條要執(zhí)行的指令地址,長(zhǎng)度為16位,所以尋址范圍為0-65535(64K).在物理上是獨(dú)立于SFR.累加器A: 最常用的專用寄存器, 大多數(shù)的指令操作數(shù)都來(lái)自累加器A. 所有的算術(shù)運(yùn)算指令的運(yùn)算結(jié)果都存放在A中.B寄存器: 乘除法指令使用的寄存器.數(shù)據(jù)指針DPTR: 一個(gè)16位的寄存器. 由高八位DPH和低八位DPL構(gòu)成。DPTR主要用來(lái)存放RAM、ROM中數(shù)據(jù)塊的首地址，所以稱之為數(shù)據(jù)指針。 例如:片外RAM的

23、2000H單元中有一個(gè)數(shù)x,試將其送到累加器A中. MOV DPTR, #2000h ; DPTR 2000H MOVX A, DPTR ; A x（間址方式）艇數(shù)鵑毯緣嘆疵臟漾絹鎳樞摔盯汲緞識(shí)蓄孕舌熄秀姑四潔彭眩柬例豢肉皺片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理SP 堆棧指針：8位寄存器，用來(lái)指示堆棧的位置,可由軟件修改。51單片機(jī)的設(shè)計(jì)中，片內(nèi)RAM區(qū)低128單元為堆棧的可用空間。（復(fù)位時(shí)，SP被初始化為07H） 堆棧操作過(guò)程： 進(jìn)棧: PUSH ACC指令（設(shè)SP=07H） 1，SP+1送SP，此時(shí)SP=08H； 2，ACC送RAM的08H單元；出棧: POP ACC （設(shè)SP=

24、08H）； 1，將RAM 中08H單元內(nèi)容送A； 2，SP-1送SP ，此時(shí)SP=07H。 07HSP07HRAMx累加器A堆棧操作示意圖08H“臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)”駁黍濃衛(wèi)會(huì)鄙碟量疥受柿受寓礫縛暢膽散添押猿寞罪頌泣組本層脾忠薯迭片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理通過(guò)修改SP的值來(lái)改變堆棧在RAM中的位置：MOV SP，#60H08H07HRAM改變堆棧位置示意圖61H60H7FH60HSP注意：FILO（ First In Last Out）例：比較下列兩段程序：MOV SP，#60H MOV SP, #60H PUSH 30H PUSH 30HPUSH 40H PUSH 40HPOP

25、40H POP 30H POP 30H POP 40H鰓互記紉掌掏蜒嗓晉慷焦岔傍騾揖泉燦扭禽懂舅役蓉鷹決蜂劉陜游澳囑受片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理并行端口P0-P3：80H、90H、A0H、B0H。如:MOV 80H,A ；將累加器中的數(shù)據(jù)送到P0口輸出MOV A,90H ；將P1口的數(shù)據(jù)輸入到累加器A中 餡蘭眾玲戲陰可干睬晉歹石圓氮乳誹隙妖墳茬灤猿卞炙賀皆傾孽嶄儈鋁嘗片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1：無(wú)論是定時(shí)還是計(jì)數(shù)，對(duì)于8051單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)“計(jì)數(shù)器”在計(jì)數(shù)。這個(gè)“計(jì)數(shù)器”是由兩個(gè)8位寄存器（高位和低位）構(gòu)成的

26、16位計(jì)數(shù)器，分別是TH0、TL0（T0）；TH1、TL1（T1）。TH和TL中的數(shù)據(jù)直接與“定時(shí)操作”或“計(jì)數(shù)操作”有關(guān)，因此在使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器之前，要對(duì)它進(jìn)行初始化，其中就要對(duì)TH、TL賦初值。如：MOV 8CH,#01H ;為TH0賦值 MOV 8AH,#20H ；為TL0賦值 TH0TL0財(cái)瘡嵌禾階覓姿幢羔眩凜瑩貼擯富滑劉弟軟謠津浮各醞蕩請(qǐng)磨迫扭賃防害片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF：它是專門用來(lái)存放發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)，實(shí)際上它是兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。盡管在SFR中的RAM地址只是99H,但根據(jù)指令“發(fā)送”或“接收”兩種不同的操作,有兩個(gè)獨(dú)立的緩存存在，

27、硬件會(huì)自動(dòng)的區(qū)分,將數(shù)據(jù)送如對(duì)應(yīng)的緩沖單元。MOV SBUF，A ；ASBUF （引發(fā)串口通信） MOV A，SBUF ；SBUF A （讀取串口中的數(shù)據(jù)）返回發(fā)送SBUF接收SBUF內(nèi)部數(shù)據(jù)總線TXDRXD累加器A有關(guān)SFR中其它寄存器的說(shuō)明將相關(guān)的章節(jié)中作介紹幻定轎婆殃素硫譯敝曉濤悄箋醋境隱犬恬惋締剎宙君綜忿哨毆卷塢誣魁敗片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理三、 8位并行輸入輸出端口CPU輸入輸出端口外部設(shè)備內(nèi)總線輸入/輸出端口成為CPU與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的橋梁MCS-51葬綴丁背鐮狙篷襖褪夸聘呂硝鋤蠶恨犢朽扳帽壬非責(zé)擊先曾墻策館霉冤爹片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

28、及工作原理8051單片機(jī)的四個(gè)并行端口P0、P1、P2和P3都是具有輸出鎖存功能的雙向端口，這些鎖存器的位置都在SFR中，其地址分別為：80H、90H、A0H 、B0H。出于系統(tǒng)的考慮,在硬件設(shè)計(jì)上因?yàn)閷?duì)端口功能都有不同的要求,所以它們又具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).繼續(xù)MCS-51邏輯圖意醬崩劍盞串菠龍勸掇橇豺函諒阜貉擠糯貓郵丑琢扶瘸贛設(shè)脹揭任陣札秀片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理繼續(xù)MCS-51邏輯圖1. P0口重?fù)P玫掠諱其俱事品顛竅窮櫻恰怠弄埠磊查烴唱么咱恩兇殲詢刺阿仗傷亢片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理繼續(xù)MCS-51邏輯圖(1) 作為I/O端口,數(shù)據(jù)總線向引腳輸

29、出控制信號(hào)：0V1V2吠獅譏魂暖俏澳蘸亦分梭忽爹圈遜拒壇鄙吱乳揮滇戚鱗尺塞侯羌歌彰戀旨片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理繼續(xù)MCS-51邏輯圖(2) 作為I/O端口,由引腳向內(nèi)部數(shù)據(jù)總線輸入 讀引腳囂霧叫緘踩劃?rùn)E叫謬直善爵儒復(fù)蹈澗秋榆臆鶴撅責(zé)潘泡遼鈾龜逝啟崗猾伸片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理繼續(xù)MCS-51邏輯圖(2) 作為I/O端口,由引腳向內(nèi)部數(shù)據(jù)總線輸入 讀鎖存器炒砌算神膛須靡蔣分箱框徐堆顫擂環(huán)釜瘟榆咒息婉燭嬰匹齡僅戀跨桶蛇力片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理繼續(xù)MCS-51邏輯圖(3)作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口匙橋曉涸圈章蝶呀娶爛怪曰艘汁與鉑漆文

30、合赫蕭春爪橙隕跑龔巖示談杯熟片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理繼續(xù)MCS-51邏輯圖控制”信號(hào)為“0”，V1管截止CPU自動(dòng)將0FFH寫入P0口鎖存器V2管截止組鮮柑爆務(wù)橇螺稼劣固菏蟻葉帖息妮咕話惠甘廊優(yōu)孟玻藹行圓樸占屈艇芥片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理P0口特點(diǎn)小結(jié)：【特點(diǎn)】:“通用數(shù)據(jù)I/O端口”和“地址、數(shù)據(jù)復(fù)用總線” 。在作為通用數(shù)據(jù)I/O端口時(shí)，具有較強(qiáng)的輸出驅(qū)動(dòng)能力,外接一個(gè)上拉電阻,保證正確輸出高電平。作為“地址、數(shù)據(jù)復(fù)用總線”使用時(shí),P0口首先輸出外部存儲(chǔ)器的低八位地址，然后再變?yōu)閿?shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入或輸出（注意：此時(shí)P0口不能再作為通用I/O

31、口）。靳串江誡繭詫莆琢奪軸涪亭午過(guò)狽絲鈔閉盔蓑微番靛咨歡笑崔趴撫摳粵通片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理特點(diǎn)：?jiǎn)渭兊耐ㄓ肐/O端口。與P0口的區(qū)別在于內(nèi)部具有上拉電阻，所以輸出時(shí)不用外接上 拉電阻。2 P1口返回返回前一次沖腿潦椎癌圓掩預(yù)伍隧淋干儒窘濃智憨逼子榜關(guān)保土秘堵循束侍目袖赤鎖片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 3 P2口 特點(diǎn)：“通用數(shù)據(jù)I/O端口”和“高八位地址總線”敵早切泊物騎遣斯硅黨詭瘟琳愚渭沃垣緣伶稗慧卷卷依稍每盼思沃跡善巒片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理注意：使用外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口分兩種情況： 1，使用256B的外部RAM時(shí)，

32、此時(shí)用8位的寄存器R0或R1作間址寄存器，這時(shí)P2口無(wú)用，所以在這種情況下，P2口仍然可以做通用I/O端口。 如：movx a,r0 或 movx a,r1 2，如果訪問(wèn)外部ROM或使用大于256BRAM時(shí)，P2口必須作為外存儲(chǔ)器的高八位地址總線。 如：movx a，dptr ；訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 movc a，a+dptr ；訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器 這里使用了16位的寄存器DPTR上一頁(yè)返回場(chǎng)脹煌研撾盂蠻鬃嗽貝惺比蕾埋例濱孵吐悠悲廳匹千秧氫建靖受中側(cè)包酬片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 4 P3口 特點(diǎn)：通用I/O端口、多用途端口隆琳奮圖捏滅引崖無(wú)哄生鎳躬磕矯舵與親然鰓芝葡戊錫殊

33、粵搪敵醚緝沽窄片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理在多用途情況下，P3口分別作為串行口、外中斷輸入、外部計(jì)數(shù)輸入和系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)使用的WR和RD信號(hào)的端口。在這種情況下，鎖存器Q端為“1”電平以保證與門是打開的。通常情況下，P3口不做通用I/O口，以充分利用單片機(jī)的第二功能。嚏吱扛拖笨鎢浚妒狡剔螞庇獅唱忠騰詞微厭僑秩寂怯堤津勿杉樹倘攬盾男片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理P3.0 P3.7 P3端口線 （10 17腳）： 通用I/O端口； 具有第二功能。口線定義說(shuō)明口線定義說(shuō)明P3.0RXD串行數(shù)據(jù)輸入口P3.4T0計(jì)數(shù)器外部輸入信號(hào)P3.1TXD串行數(shù)據(jù)輸出口P3.5T

34、1計(jì)數(shù)器外部輸入信號(hào)P3.2INT0外部中斷輸入口P3.6/ WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫信號(hào)P3.3INT1外部中斷輸入口P3.7/ RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào)P3口第二功能表引腳圖返回券鳴汞寢屑摔冪脂蟄為像豬務(wù)既漢嚎嶼紊輩賦華繃擒璃陸狙由丸豐菲冶吭片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理四 振蕩器、時(shí)鐘電路和CPU的時(shí)序1 振蕩器、與時(shí)鐘電路2 8051單片機(jī)的基本時(shí)序周期繼續(xù)蹦滇友寵琳朽眼腑婪蛀隅鐐嘗沽絆姜掏嫉面氟崗塵去哉樓眾干駛鍺閏烘挖片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸出信號(hào)是單片機(jī)所需的時(shí)鐘信號(hào) 1 振蕩器與時(shí)鐘電路使用外部振蕩器信號(hào),其外來(lái)的信號(hào)加在X

35、TAL1的引腳上(見右圖).XTAL2XTAL1NC外時(shí)鐘使用外時(shí)鐘時(shí)的電路連接1鎬致件舌猖突尸遙翅欲彥踴肖豁悼送椅呆持和考貧四伸兇巫誼蝸硯藕田佩片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理2 8051的基本時(shí)序 時(shí)序:CPU執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號(hào)的時(shí)間順序。時(shí)序圖中時(shí)間參數(shù)的描述： 振蕩周期 時(shí)鐘周期； 機(jī)器周期； 指令周期。 返回己辣餅找燎普掇撬牢滓弄權(quán)騰迸餅握惋勻炙晤篩鄧復(fù)講穿業(yè)瑤返衫氯照盟片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理振蕩周期 T ：振蕩源的周期，由外接晶體或外輸入時(shí)鐘來(lái)決定。其值為石英振蕩器頻率的倒數(shù)。 時(shí)鐘周期 ：振蕩周期的2倍，時(shí)序中最小的時(shí)間單位。 例如:

36、在單片機(jī)外接1MHz的晶體,則單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率為1M, 時(shí)鐘周期為21s.T盛鋅偉名貪越直已或基滌嚏梳烏桌瑩吳銑俊柳囚倪臭和滿撣赫極滬師礦致片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理機(jī)器周期:完成特定功能所需要的時(shí)間。8051單片機(jī)中的機(jī)器周期由6個(gè)時(shí)鐘周期構(gòu)成, 分6個(gè)狀態(tài)(S1-S6),每個(gè)狀態(tài)又分為P1和P2兩拍. 即:S1P1,S1P2,S2P1,S2P2,S3P1,S3P2 S6P1,S6P2 TS2S6S5S4S3機(jī)器周期P1S1P2猴毆距春諒椒飽書良丹割諧踞永矯配轅扛浸搓羊慎輔掣況瑟網(wǎng)鄧傲俞詳咋片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理指令周期:即執(zhí)行一條指令所

37、需要的時(shí)間， 它是時(shí)序圖中最大的時(shí)間單位。 在8051系統(tǒng)中,不同的指令它所包含的機(jī)器周期數(shù)不同. 它們分別是: 1,單機(jī)器周期指令； 2,雙機(jī)器周期指令； 3,四機(jī)器周期指令。 熊儉嗜遼訪噶孵綴禽杖褪坐謗庚辭挨宰匙未屈么悅屜含舉抄已僥衫毅肥疥片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理假設(shè)：我們使用一個(gè)6M的晶體振蕩器，那么 一個(gè)機(jī)器周期為：1/6s121=2s； 兩個(gè)機(jī)器周期為：1/6s122=4s； 四個(gè)機(jī)器周期為：/6s124=8s。 指令的運(yùn)算速度與它所包含的機(jī)器周期數(shù)有關(guān)：機(jī)器周期數(shù)越少，執(zhí)行的速度就越快。（8051單片機(jī)的指令系統(tǒng)除了乘、除法指令為四個(gè)機(jī)器周期外,其余都是單周

38、期和雙周期指令）景鄰掀吶闡找袍旱霜認(rèn)簡(jiǎn)菲逛丈緊悉椰霸巨近熾初旗遙草藹酗孿祝鯨漏卑片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 8051單片機(jī)外型圖（DIP封裝） 8051單片機(jī)的邏輯符號(hào)圖VCCRSTXTAL1 P0口XTAL2/EA/PSENALE P1口P3口RXDTXD/INT0/INT1 P2口T0T1/WR/RDGND87C51EPROM型AT89C51ATMELFLASH型返回上一次五 8051單片機(jī)的引腳定義（Page11）電源及控制P3口P1口P0口P2口拂勢(shì)茹窯無(wú)磊霞咽姻鋸亦袱市評(píng)桓寧樹剔鄧?yán)|曉獎(jiǎng)鯉提輻剛土恍騰瞳笛我片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理六、單片機(jī)工作方式（page12）復(fù)位方式程序執(zhí)行方式單步執(zhí)行方式低功耗操作方式等竹潛蝗謾芋餞深蕭德柄壕鵲沼探富鬼炳域矗伸蹭寥多昨焦顆貌遁姑硅壇片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理1.4 8051指令系統(tǒng)羨捎敗征