第二章 8051單片機結(jié)構(gòu)ppt課件

.,第二章8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,CPU（運算器控制器等）,算術(shù)運算：、*、/、關(guān)系運算：、=、=、!=邏輯運算：unsignedchari;a=1234;for(i=0;i805l運算器具有位處理能力（布爾處理）,可以提高硬件處理速度自增、減：+、-,.,C位操作,為什么要引入位處理？C語言可直接對硬件操作（位處理）若要對P20復(fù)位，可用P20 x00;(字節(jié)操作)實現(xiàn)該語句的缺點？P10雖被復(fù)位了，但P17P11均被復(fù)位了（改變了其它引腳的輸出狀態(tài)因此要引入位處理,.,CPU（a|=0 x01;,.,CPU（運算）,00=001=110=111=0位取反unsignedchara;a=0 x01;unsignedchara=0 xAA,b=0 x55,c,d;c=aba;d=bab;,.,CPU（反）,0=11=0,.,CPU（右移）,a=15;a=2;則a3(?)a=a/4程序的結(jié)果是：13voidmain(void)unsignedinta=3,b=10;printf(%dn,a1);,.,位操作,如何實現(xiàn)對P11置位？P1P1|0 x01；（1：|2：0 x01需思考后得到直接套用）setbit(P1,1);引入置位、復(fù)位、取反、判斷引腳狀態(tài)的宏定義,.,位運算符綜合應(yīng)用,#includereg51.h#definesetbit(var,bit)(var|=(0 x01(bit)/定義置位函數(shù)#defineclrbit(var,bit)(var,.,位運算符綜合應(yīng)用,#definecheckbit(var,bit)(varsetbit(P2,1);setbit(P2,2);delay(1000);/點亮綠管setbit(P2,0);clrbit(P2,1);setbit(P2,2);delay(1000);/點亮黃管setbit(P2,0);setbit(P2,1);clrbit(P2,2);delay(1000);,.,位處理示例,延時#defineDELAY_1S1000voiddelay(unsignedintn)unsignedinti;for(i=0;in;i+);voidmain(void)delay(DELAY_1S);,.,位處理示例,方法歸納字節(jié)處理clrbit(P2,0);setbit(P2,1);setbit(P2,2);P2=0 x06;P2=0 x05;P2=0 x03;unsignedchara3=0 x06,0 x05,0 x03for(i=0;i2;i+)P2=ai;/P2=(P2,.,位處理示例,方法歸納位處理P20=0;P21=1;P22=1;/P20等必需先定義如何定義以后再介紹,.,8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,時鐘電路,時鐘：定時與控制部件采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶振：1.2MHz12MHz之間選擇（典型：6M、12M、11.0592M）電容：530PF調(diào)試單片機最小系統(tǒng)時，可用示波器測晶振波形（正弦信號）來判斷CPU是否已工作（6M正弦波）,.,定時與控制部件-時序,振蕩周期：指振蕩源的周期（石英晶體的振蕩周期）時鐘周期：(稱S周期)為振蕩周期的2倍機器周期：一個機器周期含6個時鐘周期，即12個振蕩周期。指令周期：完成一條指令占用的全部時間。805l的指令周期含14個機器周期若fosc6MHz，則805l的：振蕩周期16us；時鐘周期13us；機器周期2us；指令周期28us。,.,8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,存儲器,ROM：存放程序代碼RAM：內(nèi)部資源（SFR）、存放臨時數(shù)據(jù)、外部擴充資源,.,存儲器,程序存儲器（ROM）片內(nèi)程序存儲器（4K）片外程序存儲器（64K）數(shù)據(jù)存儲器（RAM）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（256B）片外數(shù)據(jù)存儲器（64K）,.,ROM（程序存儲器）,64K的ROM空間，有4K（0000H0FFFH）字節(jié)是片內(nèi)、片外ROM是公用的。而1000HFFFFH地址區(qū)為外ROM專用。用EA#（ExternalAddress）:區(qū)分內(nèi)、外ROMEA=1，尋址片內(nèi)4KROM；當(dāng)指令地址超過4K，自動轉(zhuǎn)向外ROM取指。EA=0，從外ROM取指。這種接法適用內(nèi)部不帶ROM的單片機。（或外擴充PSD）可通過跳針選擇片內(nèi)、片外ROM,.,ROM（程序存儲器）,ROM的部分單元保留給系統(tǒng)用（用戶程序不應(yīng)進(jìn)入該區(qū)域）0000H-0002H是程序入口地址。復(fù)位后，CPU從0000H單元開始執(zhí)行程序。0003H-002AH均勻地分為五、六段(8n+3)，用作五個中斷服務(wù)程序的入口，如下圖：,.,復(fù)位,為什么要復(fù)位？單片機死機時，需要復(fù)位；復(fù)位后CPU從地址0000H開始執(zhí)行程序。怎么復(fù)位？在RST輸入端出現(xiàn)高電平時實現(xiàn)復(fù)位和初始化。復(fù)位時RST引腳至少保持一定時間的高電平高電平持續(xù)24個振蕩周期以上（6MHz4us）。當(dāng)RST引腳返回低電平以后，CPU從地址0000H開始執(zhí)行程序，復(fù)位時晶振上無信號。,.,復(fù)位,復(fù)位電路上電復(fù)位（R=10k，C=10uFtRC=100ms）手動復(fù)位看門狗自動復(fù)位,.,看門狗監(jiān)控復(fù)位電路,IMP705/706/813L為帶看門狗P監(jiān)控電路。程序中要對813“喂狗”，若1.6秒內(nèi)沒有“喂狗”信號(P1.0)，則813會自動產(chǎn)生信號對CPU復(fù)位。,.,RAM（隨機存儲器）,8051內(nèi)部RAM有256B，分為兩個區(qū)域：00H7FH是真正的RAM區(qū)?？梢宰x寫各種數(shù)據(jù)。該區(qū)域又細(xì)分為三部分：00H1FH：4組通用寄存器區(qū)（功能完全一樣）20H2FH：位尋址區(qū)，168=128位地址對應(yīng)為00H7FH30H7FH:一般RAM區(qū)80HFFH是特殊功能寄存器(SFR)的區(qū)。8051有21個特殊功能寄存器，對于8052有26個。每個寄存器為8位，所以實際上，128個字節(jié)并沒有全部利用。,.,8051特殊功能寄存器(SFR),.,存儲器,數(shù)據(jù)存儲器RAM也有64K尋址區(qū)，在地址上和ROM重疊。8051是如何處理的？答：8051通過不同的控制信號來選通ROM或RAM；當(dāng)從外部ROM取指令時用選通信號PSEN，而從RAM讀寫數(shù)據(jù)時用讀寫信號RD、WR來選通。因此不會因地址重疊而出現(xiàn)混亂。,.,8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,定時/計數(shù)器,8051單片機內(nèi)部有2個16位可編程的定時計數(shù)器，即T0和T1內(nèi)部定時：對機器周期計數(shù)外部計數(shù)：對外部脈沖個數(shù)計數(shù)8051計數(shù)器的計數(shù)方式為：遞增、溢出,.,8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,8051外部中斷,8051有兩個外部中斷源：INT0、INT1。當(dāng)外部由下降沿或低電平時，可產(chǎn)生中斷標(biāo)志；此時若中斷允許則程序進(jìn)入對應(yīng)的ROM入口地址，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。中斷中斷源中斷優(yōu)先級中斷嵌套,.,8051外部中斷,中斷：當(dāng)CPU正處理某項事務(wù)時，若外界或內(nèi)部發(fā)生緊急事件，要求CPU暫停正在處理的工作轉(zhuǎn)而去處理這個緊急事件，待處理完以后再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷了的程序，這樣的過程稱為中斷。（堆棧）中斷源：向CPU提出中斷請求的源稱為中斷源8051有5個中斷源（INT0、INT1、T0、T1、RXD,TXD）,.,8051外部中斷,中斷優(yōu)先級:當(dāng)幾個中斷源同時請求中斷時，CPU應(yīng)優(yōu)先響應(yīng)最需緊急處理的中斷請求。為此，需要規(guī)定各個中斷源的優(yōu)先級。在優(yōu)先級高的中斷請求處理完了以后。再響應(yīng)優(yōu)先級低的中斷請求。中斷嵌套:當(dāng)CPU正在處理一個優(yōu)先級低的中斷請求的時，如果發(fā)生另一個優(yōu)先級比它高的中斷請求，CPU能暫停當(dāng)前處理的中斷，轉(zhuǎn)去處理優(yōu)先級高的中斷請求，待處理完以后，再回到原來正在處理的低級中斷程序，這種高級中斷源能中斷低級中斷源的中斷處理稱為中斷嵌套。,.,8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,PC串口（RS232）,RS232串口是每臺計算機的必要配備，通常PC含有COM1、COM2(9Pin)。RS232通訊端口。在計算機上的RS232均是公頭。,.,RS232串口引腳功能,.,RS232異步傳輸格式,111位起始位（0）9位數(shù)據(jù)位（低位在前）1位停止位（1）非傳輸時保持“1”,.,8051串行口,8051有一個可編程的全雙工串口。用于串行通信的UART(通用異步接收發(fā)送)。TXD端發(fā)送數(shù)據(jù)；RXD端接收數(shù)據(jù)。串口可實現(xiàn)短距離的機間通信（10m）,.,8051串行口（TTL-RS232電平）,單片機與PC機通信時必須通過RS232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)化以實現(xiàn)電平匹配。,.,8051單片機結(jié)構(gòu),CPU外部時鐘存儲器：RAM、ROM2個定時計數(shù)器2個外部中斷一個串行口4組IO口,.,8051IO口,8051單片機有4組8位雙向IO端口(P0、P1、P2、P3）各端口功能P0：通常用作地址數(shù)據(jù)總線，即低8位地址與數(shù)據(jù)線分時復(fù)用；同時P0口也可用作I/O，可位尋址P1：通常用作I/O，可位尋址P2：通常用作擴展系統(tǒng)的高8位地址，與P0一起組成16位地址總線；同時P2也可用作I/O，可位尋址P3：雙功能口。作第一功能使用時，其功能同P1口，其第二功能見下。,.,8051IO口,P3第二功能,.,AT89S51/52ISP編程口,將ByteBlasterJTAG編程