C的結(jié)構(gòu)和原理PPT課件

1、（2）該系列生產(chǎn)工藝有兩種：CHMOS是CMOS和HMOS的結(jié)合，既保持了HMOS高速度和高密度的特點，還具有CMOS的低功耗的特點。在產(chǎn)品型號中凡帶有字母在產(chǎn)品型號中凡帶有字母“C C” ”的即為的即為CHMOSCHMOS芯片，芯片，CHMOS芯片的電平既與TTL電平兼容，又與CMOS電平兼容。一是一是HMOSHMOS工藝工藝（高密度短溝道MOS工藝）。二是二是CHMOSCHMOS工藝工藝（互補金屬氧化物的HMOS工藝）。第1頁/共79頁（3）在功能上，該系列單片機有基本型和增強型兩大類：增強型：增強型：8052/8752/803280C52/87C52/80C32基本型：基本型：8051/

2、8751/803180C51/87C51/80C31第2頁/共79頁（4）在片內(nèi)程序存儲器的配置上，該系列單片機有三種形式，即掩膜ROM、EPROM和ROMLess(無片內(nèi)程序存儲器)。如：80C5180C51有4K4K字節(jié)的掩膜ROMROM；87C5187C51有4K4K字節(jié)的EPROM EPROM ；80C3180C31在芯片內(nèi)無程序存儲器。第3頁/共79頁 Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、華邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品

3、 。 80C51是MCS-51系列中CHMOS工藝的一個典型品種 ；其它廠商以其它廠商以80518051為基核開發(fā)出的為基核開發(fā)出的CMOSCMOS工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為稱為80C5180C51系列。系列。當前常用的80C51系列單片機主要產(chǎn)品有：第4頁/共79頁3 3. .1.3 80C511.3 80C51的基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用模式的基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用模式一、一、80C5180C51的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)時鐘電路總線控制CPUROM/EPROM/FLASH4K 字節(jié)RAM 128字節(jié)SFR 21個定時/計數(shù)器2個中斷系統(tǒng)5中斷源、2優(yōu)先級串行口全雙工 2個并行口4個RSTEA ALE P

4、SENXTAL2XTAL1P0P1P2P3VCCVSS第5頁/共79頁專用型模式總線型的非總線模式非總線型的應(yīng)用模式通用模式單片機的應(yīng)用模式總線型的總線應(yīng)用模式二、二、80C5180C51的應(yīng)用模式的應(yīng)用模式按總線結(jié)構(gòu)可分為按總線結(jié)構(gòu)可分為總線型總線型和和非總線型非總線型。如我們。如我們常常見到的常常見到的89C5189C51單片機就是總線結(jié)構(gòu)單片機就是總線結(jié)構(gòu)，89C5189C51單單片機內(nèi)部有數(shù)據(jù)總線，地址總線，還有控制總線片機內(nèi)部有數(shù)據(jù)總線，地址總線，還有控制總線（WRWR，RDRD，EAEA，ALEALE等）。等）。2020引腳的引腳的89S205189S2051單片單片機，就是一種非

5、總線型的。其外部的引腳很少，機，就是一種非總線型的。其外部的引腳很少，可使成本降低?？墒钩杀窘档汀５?頁/共79頁1 1、 總線型單片機的總線應(yīng)用模式總線型單片機的總線應(yīng)用模式 利用單片機除電源、晶振輸入引腳和利用單片機除電源、晶振輸入引腳和P1口的口的引腳外的其余引腳可以方便地將單片機配置成典引腳外的其余引腳可以方便地將單片機配置成典型的三總線結(jié)構(gòu)，這種總線型應(yīng)用在擴展外圍器型的三總線結(jié)構(gòu)，這種總線型應(yīng)用在擴展外圍器件比較多時接線會比較復(fù)雜，系統(tǒng)的可靠性會降件比較多時接線會比較復(fù)雜，系統(tǒng)的可靠性會降低。因此，在設(shè)計系統(tǒng)時，應(yīng)盡量減少擴展器件低。因此，在設(shè)計系統(tǒng)時，應(yīng)盡量減少擴展器件的數(shù)量。的

6、數(shù)量。第7頁/共79頁2、總線型單片機的非總線應(yīng)用模式總線型單片機的非總線應(yīng)用模式 總線型單片機也可以采用非總線應(yīng)用的總線型單片機也可以采用非總線應(yīng)用的“多多I/O”模式，該模式非常適用于大量模式，該模式非常適用于大量I/O口需求的應(yīng)用系統(tǒng)。口需求的應(yīng)用系統(tǒng)。非總線型單片機應(yīng)用模式非總線型單片機應(yīng)用模式 非總線型單片機已經(jīng)將用于外部總線擴展用的I/O口線和控制功能線去掉，從而使單片機的引腳數(shù)減少、體積減小。對于不需進行并行外圍擴展，裝置的體積要求苛刻且程序量不大的系統(tǒng)極其適合。非總線型單片機典型產(chǎn)品如：AT89S2051/AT89S4051。第8頁/共79頁總線型應(yīng)用的總線型應(yīng)用的“三總線三總

7、線”模式模式 非總線型應(yīng)用的非總線型應(yīng)用的“多多I/OI/O” ”模式模式 74LS373OEGALE89C51D7:D0Q7:Q0PSENEAP2P0ABDBCBWRRD89C51P2P0P3P18+5V888P3.0 P3.5含第二功能第9頁/共79頁3 3. .2 80C512 80C51典型產(chǎn)品資源配置與引腳典型產(chǎn)品資源配置與引腳3 3. .2.1 80C512.1 80C51典型產(chǎn)品資源配置（1）增強型與基本型在以下幾點不同：片內(nèi)片內(nèi)ROMROM字節(jié)數(shù)：從字節(jié)數(shù)：從4K4K增加到增加到8K8K；片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM字節(jié)數(shù)：從字節(jié)數(shù)：從128128增加到增加到256256；定時定時/

8、/計數(shù)器從計數(shù)器從2 2個增加到個增加到3 3個個；中斷源由中斷源由5 5個增加到個增加到6 6個個。 第10頁/共79頁分類分類芯片型號芯片型號存儲器類型用數(shù)存儲器類型用數(shù)片內(nèi)其他功能單元數(shù)量片內(nèi)其他功能單元數(shù)量ROMROMRAMRAM并口并口串口串口定時定時/ /計數(shù)計數(shù)器器中斷中斷源源總總線線型型基基本本型型80C3180C31無無128B128B4 4個個1 1個個2 2個個5 5個個80C5180C514KB4KB掩模掩模128B128B4 4個個1 1個個2 2個個5 5個個87C5187C514KB4KB128B128B4 4個個1 1個個2 2個個5 5個個89C5189C51

9、4KB Flash4KB Flash128B128B4 4個個1 1個個2 2個個5 5個個增增強強型型80C3280C32無無256B256B4 4個個1 1個個3 3個個6 6個個80C5280C528KB8KB掩模掩模256B256B4 4個個1 1個個3 3個個6 6個個87C5287C528KB8KB256B256B4 4個個1 1個個3 3個個6 6個個89S5289S528KB Flash8KB Flash256B256B4 4個個1 1個個3 3個個6 6個個非總線型非總線型89S205189S20512KB Flash2KB Flash128B128B2 2個個1 1個個2

10、2個個5 5個個89S405189S40514KB Flash4KB Flash256B256B2 2個個1 1個個2 2個個5 5個個第11頁/共79頁（2）片內(nèi)ROM的配置形式：無無ROM（即（即ROMLess）型，應(yīng)用時要在片外擴展程）型，應(yīng)用時要在片外擴展程序存儲器；序存儲器；掩膜掩膜ROM（即MaskROM）型，用戶程序由芯片生產(chǎn)廠寫入； EPROM型，用戶程序通過寫入裝置寫入，通過紫外線照射擦除； FlashROM型，用戶程序可以電寫入或擦除（當前常用方式）。還有OTPROM型（一次性編程寫入ROM） 產(chǎn)品，具有較高的環(huán)境適應(yīng)性和可靠性。第12頁/共79頁 第13頁/共79頁1.1

11、.電源引腳電源引腳VccVcc和和Vss Vss Vcc：5V。 Vss：接地端。：接地端。 通常在通常在Vcc和和Vss引腳之間接引腳之間接0.1高頻濾波電容。高頻濾波電容。 2.2.時鐘電路引腳時鐘電路引腳XTAL1XTAL1和和XTAL2 XTAL2 XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部若使用外部TTL時鐘時，該引腳必須接地。時鐘時，該引腳必須接地。 XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，片內(nèi)它是振蕩器倒相

12、放大器的輸出，若使用外部若使用外部TTL時鐘時，該引腳為外部時鐘的輸入端。時鐘時，該引腳為外部時鐘的輸入端。 第14頁/共79頁3.3.地址鎖存允許地址鎖存允許ALE ALE 在系統(tǒng)擴展時，ALE用于控制地址鎖存器鎖存P0口輸出的低8位地址，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的復(fù)用。當單片機上電正常工作后，ALE端就周期性地以時鐘頻率的1/6的固定頻率向外輸出正脈沖信號，ALE的負載能力為8個LSTTL器件。 4.4.外部程序存儲器讀選通信號外部程序存儲器讀選通信號PSENPSENPSEN是讀外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。CPU從外部存儲器取指令時，它在每個機器周期中兩次有效。第15頁/共79頁5

13、. 5. 程序存儲器地址允許輸入端程序存儲器地址允許輸入端EA/VPPEA/VPP當當EAEA為高電平時，為高電平時，CPUCPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令，執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令，但當?shù)擯CPC中的值超過中的值超過0FFFH0FFFH時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器指令。外程序存儲器指令。當當EAEA為低電平時，為低電平時，CPUCPU只執(zhí)只執(zhí)行片外程序存儲器指令。行片外程序存儲器指令。對于對于8031，EA必須接低電平。必須接低電平。 6. 6. 復(fù)位信號復(fù)位信號RSTRST 該信號高電平有效，在輸入端保持該信號高電平有效，在輸入端保持兩個機器周期兩個機器周期的高電平后，

14、就可以完成復(fù)位操作。此外，的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。此外，該引該引腳還有掉電保護功能，腳還有掉電保護功能，若在該端接若在該端接5V備用電源，備用電源，在使用中若在使用中若Vcccc掉電，可保護片內(nèi)掉電，可保護片內(nèi)RAM中信息不中信息不丟失。丟失。第16頁/共79頁7.7.輸入輸入/ /輸出口引腳輸出口引腳P0P0、P1P1、P2P2和和P3 P3 P0口（P0.0P0.7）：該端口為漏極開路的8位準雙向口，負載能力為8高LSTTL負載，它為8 8位地址線位地址線和和8 8位數(shù)據(jù)線的復(fù)用端口。位數(shù)據(jù)線的復(fù)用端口。P1口（P1.0P1.7）：它是一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O口，P1口

15、的驅(qū)動能力為4個LSTTL負載。P2口（P2.0P2.7）：它為一個內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O口，P2口的驅(qū)動能力也為4個LSTTL負載。在訪問外部程序存儲器時，它作存儲器的高在訪問外部程序存儲器時，它作存儲器的高8 8位位地址線。地址線。 P3口（P3.0P3.7）：P3口同樣是內(nèi)部帶上拉電阻的8位準雙向I/O口，P3口除了作為一般的I/O口使用之外，其還具有特殊功能。第17頁/共79頁3 3.3 3 80C51系列單片機的結(jié)構(gòu)系列單片機的結(jié)構(gòu) 單片機邏輯結(jié)構(gòu)單片機邏輯結(jié)構(gòu)第18頁/共79頁 單片機內(nèi)部主要包含下列幾個部件：單片機內(nèi)部主要包含下列幾個部件： 一個8位CPU； 一個時鐘電

16、路； 4KB程序存儲器； 128B數(shù)據(jù)存儲器； 兩個16位定時/計數(shù)器； 64KB擴展總線控制電路； 四個8位并行I/O端口； 一個可編程串行接口； 五個中斷源，其中包括兩個優(yōu)先級嵌套中斷。第19頁/共79頁 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第20頁/共79頁1. CPU1. CPU 由由運算器運算器和和控制器控制器兩部分電路組成，完成各兩部分電路組成，完成各種運算和控制操作。種運算和控制操作。 （1）運算器電路）運算器電路 包括：包括：ALUALU（算術(shù)邏輯單元）、（算術(shù)邏輯單元）、ACCACC（累加（累加器）、器）、B B寄存器、狀態(tài)寄存器、暫存器寄存器、狀態(tài)寄存器、暫存器1 1和暫存器和暫

17、存器2 2等部件。等部件。 功能：完成功能：完成算術(shù)運算和邏輯運算算術(shù)運算和邏輯運算，運算結(jié)果，運算結(jié)果的狀態(tài)由的狀態(tài)由狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器保存。保存。 第21頁/共79頁（2 2）控制器電路）控制器電路 包括：程序計數(shù)器程序計數(shù)器PCPC、PCPC加加1 1寄存器、指令寄存器、指令寄存器、指令譯碼器、數(shù)據(jù)指針寄存器、指令譯碼器、數(shù)據(jù)指針DPTRDPTR、堆棧指針、堆棧指針SPSP、緩沖器以及定時與控制電路、緩沖器以及定時與控制電路等。 功能：完成指揮控制工作，協(xié)調(diào)單片機各部完成指揮控制工作，協(xié)調(diào)單片機各部分正常工作。分正常工作。 第22頁/共79頁 程序計數(shù)器程序計數(shù)器PCPC（1616位）

18、位）用來存放即將要執(zhí)行的指令用來存放即將要執(zhí)行的指令地址，地址，它可以完成64K的外部存儲器尋址，執(zhí)行指令時，PC內(nèi)容的高8位經(jīng)P2口輸出，低8位經(jīng)P0口輸出。 數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針DPTRDPTR為為1616位數(shù)據(jù)指針位數(shù)據(jù)指針，它可以對64K的外部數(shù)據(jù)存儲器和I/O口進行尋址，它的低8位為DPL（地址82H），高8位為DPH（地址為83H）。 堆棧指針堆棧指針SP(8SP(8位位) )在片內(nèi)RAM（128字節(jié)）中開辟棧區(qū)，并隨時跟蹤棧頂?shù)刂?，它按先進后出先進后出的原則存取數(shù)據(jù)，上電復(fù)位后，SP指向07H。 第23頁/共79頁2. 2. 定時器定時器/ /計數(shù)器計數(shù)器 用于定時控制、延時以及對外

19、部事件的計數(shù)和用于定時控制、延時以及對外部事件的計數(shù)和檢測等。檢測等。 3. 3. 存儲器存儲器 包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器，包括數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器，二者尋址空間二者尋址空間是相互獨立的。是相互獨立的。 對對80C51系列（系列（8031除外）而言，有除外）而言，有4個物理上個物理上相互獨立的存儲器空間：即相互獨立的存儲器空間：即內(nèi)、外程序存儲器和內(nèi)、內(nèi)、外程序存儲器和內(nèi)、外數(shù)據(jù)存儲器。外數(shù)據(jù)存儲器。對于對于80C51其芯片中共有其芯片中共有256個個RAM單元，其中后單元，其中后128個單元被專用寄存器占用，個單元被專用寄存器占用，只有前只有前128個單元供用戶使用。個單元供用戶使用。

20、第24頁/共79頁4. 4. 并行并行I/OI/O口口 有4個8位的I/O口，每一條I/O線都能獨立地用作輸入或輸出。 P0口為三態(tài)雙向口，能帶8個TTL門電路，P1、P2和P3口為準雙向口，負載能力為4個TTL門電路。 5.5. 串行串行I/OI/O口口 有一個采用通用異步工作方式的全雙工串行通信接口，可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。它具有兩個相互獨立的接收、發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器，兩個緩沖器共用一個地址（99H）。 第25頁/共79頁6.6.中斷控制系統(tǒng)中斷控制系統(tǒng) 有有5個中斷源，即外中斷個中斷源，即外中斷2個，定時個，定時/計數(shù)中斷計數(shù)中斷2個，串行中斷個，串行中斷1個，個，2 2個中斷優(yōu)先級。個中斷

21、優(yōu)先級。7. 7. 時鐘電路時鐘電路 內(nèi)部有時鐘電路，但晶體振蕩器和微調(diào)電容內(nèi)部有時鐘電路，但晶體振蕩器和微調(diào)電容必須外接，振蕩器的頻率范圍為必須外接，振蕩器的頻率范圍為1.2MHz12MHz，典型取值為，典型取值為6MHz。 8. 8. 總線總線 以上所有組成部分都是通過總線連接起來，從以上所有組成部分都是通過總線連接起來，從而構(gòu)成一個完整的單片機。而構(gòu)成一個完整的單片機。系統(tǒng)的地址信號、數(shù)系統(tǒng)的地址信號、數(shù)據(jù)信號和控制信號都是通過總線傳送的，據(jù)信號和控制信號都是通過總線傳送的，總線結(jié)總線結(jié)構(gòu)減少了單片機的連線和引腳，提高了集成度和構(gòu)減少了單片機的連線和引腳，提高了集成度和可靠性?？煽啃浴５?/p>

22、26頁/共79頁3.4 80C513.4 80C51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部RAM） 存儲器是儲存二進制信息的數(shù)字電路器件。存儲器是儲存二進制信息的數(shù)字電路器件。微型機的存儲器包括微型機的存儲器包括主存儲器主存儲器和和外存儲器外存儲器。 外存儲器外存儲器（外存）主要指各種大容量的磁盤（外存）主要指各種大容量的磁盤存儲器、光盤存儲器等。存儲器、光盤存儲器等。 主存儲器主存儲器（內(nèi)存）是指能與（內(nèi)存）是指能與CPU直接進行數(shù)直接進行數(shù)據(jù)交換的半導(dǎo)體存儲器。據(jù)交換的半導(dǎo)體存儲器。 半導(dǎo)體存儲器具有存取速度快、集成度高、半導(dǎo)體存儲器具有存取速度快、集成度高、體積小、可靠性高、成本低等優(yōu)

23、點。體積小、可靠性高、成本低等優(yōu)點。單片機是微單片機是微型機的一種，它的主存儲器也采用半導(dǎo)體存儲器。型機的一種，它的主存儲器也采用半導(dǎo)體存儲器。、存儲器概述第27頁/共79頁1. 1. 半導(dǎo)體存儲器的一些基本概念半導(dǎo)體存儲器的一些基本概念位位 ：信息的基本單位是位（信息的基本單位是位（Bit或或b），表示一個二），表示一個二進制信息進制信息“1”或或“0”。在存儲器中，位信息是由具。在存儲器中，位信息是由具有記憶功能的半導(dǎo)體電路實現(xiàn)的，例如用觸發(fā)器記有記憶功能的半導(dǎo)體電路實現(xiàn)的，例如用觸發(fā)器記憶一位信息。憶一位信息。字節(jié)：字節(jié)：在微型機中信息大多是以字節(jié)（在微型機中信息大多是以字節(jié)（Byte或

24、或B）形式存放的，形式存放的，一個字節(jié)由一個字節(jié)由8個位信息組成個位信息組成（1 Byte=8 Bit），通常稱作一個存儲單元。），通常稱作一個存儲單元。存儲容量：存儲容量：存儲器芯片的存儲容量是指一塊芯片中存儲器芯片的存儲容量是指一塊芯片中所能存儲的信息位數(shù)，所能存儲的信息位數(shù)，例如例如8K8位的芯片，存儲位的芯片，存儲體的存儲容量則是指由多塊存儲器芯片組成的存儲體的存儲容量則是指由多塊存儲器芯片組成的存儲體所能存儲的信息量，一般以字節(jié)的數(shù)量表示。體所能存儲的信息量，一般以字節(jié)的數(shù)量表示。第28頁/共79頁地址：地址表示存儲單元所處的物理空間的位置，用一組二進制代碼表示。地址相當于存儲單元的

25、“單元編號” ，CPU可以通過地址碼訪問某一存儲單元，一個存儲單元對應(yīng)一個地址碼。存取周期：是指存儲器存放或取出一次數(shù)據(jù)所需是指存儲器存放或取出一次數(shù)據(jù)所需的時間。的時間。存儲容量和存取周期是存儲器的兩項重要性能指標。第29頁/共79頁、80C5180C51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 內(nèi)部內(nèi)部RAM有有256個單元，通常在空間上分為兩個單元，通常在空間上分為兩個區(qū)；低個區(qū)；低128個單元（個單元（00H7FH）的內(nèi)部數(shù)據(jù)）的內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM塊和高塊和高128個單元（個單元（80H0FFH）的專用寄存）的專用寄存器器SFR塊。塊。1、內(nèi)部、內(nèi)部RAM低低128單元單元 低低128個單元是真正

26、的內(nèi)部數(shù)據(jù)個單元是真正的內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM區(qū)，是一區(qū)，是一個多功能復(fù)用性數(shù)據(jù)存儲器，其按用途可分為三個多功能復(fù)用性數(shù)據(jù)存儲器，其按用途可分為三個區(qū)域。個區(qū)域。第30頁/共79頁 內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)RAMRAM區(qū)區(qū)第31頁/共79頁 工作寄存器區(qū)（工作寄存器區(qū)（00H1FH）：）：也稱為通用寄存也稱為通用寄存器，共有器，共有4組寄存器，每組由組寄存器，每組由8個寄存單元組成，每個寄存單元組成，每個單元個單元8 位，各組均以位，各組均以R0R7作寄存器編號，共作寄存器編號，共32個單元。個單元。 在任一時刻，在任一時刻，CPU只能使用其中一組通用寄存只能使用其中一組通用寄存器，稱為當前通用寄存器組，器，

27、稱為當前通用寄存器組，具體可由具體可由PSW中中RS1，RS0位的狀態(tài)組合來確定。位的狀態(tài)組合來確定。 位尋址區(qū)（位尋址區(qū)（20H2FH）：）：內(nèi)部內(nèi)部RAM的的20H2FH，共，共16個單元，計個單元，計168=128位，位，位地址為位地址為00H7FH。位尋址區(qū)既可作為一般的。位尋址區(qū)既可作為一般的RAM區(qū)進行字節(jié)操作，也可對單元的每一位進行區(qū)進行字節(jié)操作，也可對單元的每一位進行位操作，因此稱為位尋址區(qū)。位操作，因此稱為位尋址區(qū)。第32頁/共79頁 內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)部數(shù)據(jù)RAMRAM圖圖第33頁/共79頁位尋址區(qū)的位地址位尋址區(qū)的位地址單元地址MSBMSB位地址LSBLSB 2FH2FH7FH7

28、FH7EH7EH7DH7DH7CH7CH7BH7BH7AH7AH79H79H78H78H 2EH2EH77H77H76H76H75H75H74H74H73H73H72H72H71H71H70H70H 2DH2DH6FH6FH6EH6EH6DH6DH6CH6CH6BH6BH6AH6AH69H69H68H68H 2CH2CH67H67H66H66H65H65H64H64H63H63H62H62H61H61H60H60H 2BH2BH5FH5FH5EH5EH5DH5DH5CH5CH5BH5BH5AH5AH59H59H58H58H 2AH2AH57H57H56H56H55H55H54H54H53H53

29、H52H52H51H51H50H50H 29H29H4FH4FH4EH4EH4DH4DH4CH4CH4BH4BH4AH4AH49H49H48H48H 28H28H47H47H46H46H45H45H44H44H43H43H42H42H41H41H40H40H 27H27H3FH3FH3EH3EH3DH3DH3CH3CH3BH3BH3AH3AH39H39H38H38H 26H26H37H37H36H36H35H35H34H34H33H33H32H32H31H31H30H30H 25H25H2FH2FH2EH2EH2DH2DH2CH2CH2BH2BH2AH2AH29H29H28H28H 24H24

30、H27H27H26H26H25H25H24H24H23H23H22H22H21H21H20H20H 23H23H1FH1FH1EH1EH1DH1DH1CH1CH1BH1BH1AH1AH19H19H18H18H 22H22H17H17H16H16H15H15H14H14H13H13H12H12H11H11H10H10H 21H21H0FH0FH0EH0EH0DH0DH0CH0CH0BH0BH0AH0AH09H09H08H08H 20H20H07H07H06H06H05H05H04H04H03H03H02H02H01H01H00H00H第34頁/共79頁 用戶用戶RAM區(qū)（區(qū)（30H7FH）：所剩

31、）：所剩80個單元即為用戶個單元即為用戶RAM區(qū)，單元區(qū)，單元地址為地址為30H7FH。對內(nèi)部對內(nèi)部RAMRAM低低128128單元的使用作幾點說明：單元的使用作幾點說明：（1 1）80C5180C51的內(nèi)部的內(nèi)部RAM 00H7FH單元可采用單元可采用直接尋址直接尋址或或間接尋址方間接尋址方式式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。（2）內(nèi)部內(nèi)部RAM 20H2FH單元的位地址空間可實現(xiàn)位操作。單元的位地址空間可實現(xiàn)位操作。（3）當前工作寄存器組可通過軟件對）當前工作寄存器組可通過軟件對PSW中的中的RS1、RS0位的狀態(tài)位的狀態(tài)設(shè)置來選擇。設(shè)置來選擇。（4）80C51的堆棧是自由堆棧，單片機復(fù)位后，

32、的堆棧是自由堆棧，單片機復(fù)位后，堆棧底為堆棧底為07H，在程在程序運行中可任意設(shè)置堆棧。堆棧設(shè)置通過對序運行中可任意設(shè)置堆棧。堆棧設(shè)置通過對SP的操作實現(xiàn)的操作實現(xiàn)。一般程序的開頭總有這么一條設(shè)置堆棧指針的指令，因為開機時，一般程序的開頭總有這么一條設(shè)置堆棧指針的指令，因為開機時，SP的初始值為的初始值為 07H，這樣就使堆棧從，這樣就使堆棧從08H單元開始往后，而單元開始往后，而08H到到1FH這這個區(qū)域正是個區(qū)域正是8031的第二、三、四工作寄存器區(qū)，經(jīng)常要被使用，這會造的第二、三、四工作寄存器區(qū)，經(jīng)常要被使用，這會造成數(shù)據(jù)的渾亂。成數(shù)據(jù)的渾亂。比如可以將比如可以將SPSP設(shè)為設(shè)為30H3

33、0H第35頁/共79頁 2.內(nèi)部RAM高128單元 供專用寄存器使用的，因此稱之為專用寄存器區(qū)（也稱為特殊功能寄存器區(qū)，SFR區(qū)），單元地址為80H0FFH。 80C51共有22個專用寄存器，其中程序計數(shù)器PC在物理上是獨立的，沒有地址，故不可尋址，它不屬于內(nèi)部RAM的SFR區(qū)。其余的其余的2121個專用寄存器都屬個專用寄存器都屬于內(nèi)部于內(nèi)部RAMRAM的的SFRSFR區(qū)，是可尋址的，它們的單元地址離區(qū)，是可尋址的，它們的單元地址離散地分布于散地分布于80H80H0FFH0FFH。第36頁/共79頁專用寄存器 程序計數(shù)器程序計數(shù)器 PC ：PC是一個是一個16位計數(shù)器位計數(shù)器，其，其內(nèi)容為單片

34、機將要執(zhí)行的指令機器碼所在存儲單元內(nèi)容為單片機將要執(zhí)行的指令機器碼所在存儲單元的地址的地址。PCPC具有自動加具有自動加1 1的功能，的功能，PCPC是不可尋址的，是不可尋址的，用戶無法對它直接進行讀寫操作，用戶無法對它直接進行讀寫操作，但可以通過轉(zhuǎn)移、但可以通過轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令改變其內(nèi)容，以實現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。調(diào)用、返回等指令改變其內(nèi)容，以實現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。 累加器累加器ACCACC：8位寄存器位寄存器，它既可存放操作數(shù)，它既可存放操作數(shù)，又可存放運算的中間結(jié)果，制約了單片機工作效率又可存放運算的中間結(jié)果，制約了單片機工作效率的提高，的提高，現(xiàn)在已經(jīng)有些單片機用寄存器陣列來代替現(xiàn)在已經(jīng)有些單

35、片機用寄存器陣列來代替累加器累加器ACCACC。第37頁/共79頁寄存器寄存器B：8位寄存器，主要用于乘、除運算。位寄存器，主要用于乘、除運算。存放乘數(shù)或積的高存放乘數(shù)或積的高8位；位；存放除數(shù)或余數(shù)。存放除數(shù)或余數(shù)。寄存器寄存器B也可作為一般的寄存器用。也可作為一般的寄存器用。程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字PSWPSW：是是8位寄存器，用于指示位寄存器，用于指示程序運程序運行狀態(tài)信息行狀態(tài)信息。其中有些位是根據(jù)程序執(zhí)行結(jié)果由硬其中有些位是根據(jù)程序執(zhí)行結(jié)果由硬件自動設(shè)置的，而有些位可由用戶通過指令方法設(shè)件自動設(shè)置的，而有些位可由用戶通過指令方法設(shè)定。定。位序位序D D7 7D D6 6D D5 5D D

36、4 4D D3 3D D2 2D D1 1D D0 0位標志位標志CYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOV P P第38頁/共79頁CY進（借）位標志位。進（借）位標志位。AC輔助進（借）位標志位。輔助進（借）位標志位。F0：用戶標志位。：用戶標志位。 OV：溢出標志位。：溢出標志位。 在在帶符號數(shù)（補碼數(shù)）的加減運算帶符號數(shù)（補碼數(shù)）的加減運算中，中，OV=1表示加減表示加減運算的結(jié)果超出了累加器運算的結(jié)果超出了累加器A的八位符號數(shù)表示范圍（的八位符號數(shù)表示范圍（128+127），），產(chǎn)生溢出，因此運算結(jié)果是錯誤的。產(chǎn)生溢出，因此運算結(jié)果是錯誤的。 乘法時乘法時，OV=1，表

37、示結(jié)果大于，表示結(jié)果大于255。 除法時除法時，OV=1，表示除數(shù)為，表示除數(shù)為0。RS1，RS0：寄存器組選擇位。：寄存器組選擇位。RS1RS0寄存器組R0-R7R0-R7地址0 00 0組00007H01組1080FH10組21017H11組3181FH第39頁/共79頁P：奇偶標志位。表示累加器A中數(shù)的奇偶性，在每個指令周期每個指令周期由硬件根據(jù)A的內(nèi)容的奇偶性對P自動置位或復(fù)位。P=1，表示A中內(nèi)容有奇數(shù)個1。數(shù)據(jù)指針DPTR：16位寄存器，它是80C51中唯一的一個唯一的一個1616位寄存器位寄存器。既可按16位寄存器使用，也可作為兩個8位寄存器分開使用。DPH 為高八位寄存器，DP

38、L 為低八位寄存器。DPTR通常在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作為地址指針使用。第40頁/共79頁堆棧指針堆棧指針SPSP： SPSP為為8位寄存器，用于指示位寄存器，用于指示棧頂棧頂單元地址。單元地址。 所謂堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是只允許在其所謂堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是只允許在其一端進行數(shù)據(jù)刪除和數(shù)據(jù)插入操作的線性表。一端進行數(shù)據(jù)刪除和數(shù)據(jù)插入操作的線性表。 數(shù)據(jù)寫入堆棧叫數(shù)據(jù)寫入堆棧叫入棧入棧（PUSH） 數(shù)據(jù)讀出堆棧叫數(shù)據(jù)讀出堆棧叫出棧出棧（POP）。）。 堆棧的最大特點是堆棧的最大特點是“后進先出后進先出”的數(shù)據(jù)操作的數(shù)據(jù)操作原則。原則。（1）堆棧的功用：）堆棧的功用：保護斷點和保護現(xiàn)場。保護

39、斷點和保護現(xiàn)場。（2）堆棧的設(shè)置：當系統(tǒng)復(fù)位時，）堆棧的設(shè)置：當系統(tǒng)復(fù)位時，SP的內(nèi)容為的內(nèi)容為07H，但為防止數(shù)據(jù)沖突現(xiàn)象發(fā)生，堆棧最好設(shè)但為防止數(shù)據(jù)沖突現(xiàn)象發(fā)生，堆棧最好設(shè)置在內(nèi)部置在內(nèi)部RAM的的30H-7FH單元之間，單元之間，。第41頁/共79頁堆棧類型：有堆棧類型：有向上生長型向上生長型和和向下生長型向下生長型，80C51系列單片機的堆棧是向上生長型的。系列單片機的堆棧是向上生長型的。 操作規(guī)程是：操作規(guī)程是： 進棧進棧操作，操作，先將先將SPSP加加1 1，后寫入數(shù)據(jù)。，后寫入數(shù)據(jù)。 出棧出棧操作，操作，先讀出數(shù)據(jù)，后將先讀出數(shù)據(jù)，后將SPSP減減1 1。+1第42頁/共79頁（

40、3 3）堆棧使用方式）堆棧使用方式有有2 2種：種： 一種是一種是自動方式自動方式，在調(diào)用子程序或中斷時，在調(diào)用子程序或中斷時，返回地址自動進棧。程序返回時，斷點再自動彈返回地址自動進棧。程序返回時，斷點再自動彈回回PCPC。這種方式無需用戶操作這種方式無需用戶操作。 另一種是另一種是指令方式指令方式。進棧指令是進棧指令是PUSHPUSH，出棧指，出棧指令是令是POPPOP，例如現(xiàn)場保護是進棧操作，現(xiàn)場恢復(fù)是例如現(xiàn)場保護是進棧操作，現(xiàn)場恢復(fù)是出棧操作。出棧操作。第43頁/共79頁PCON：電源控制及波特率選擇控制寄存器電源控制及波特率選擇控制寄存器為為8位寄存器，主要用于控制單片機工作于低位寄

41、存器，主要用于控制單片機工作于低功耗方式。功耗方式。80C51系列單片機的低功耗方式有系列單片機的低功耗方式有待待機方式機方式和和掉電保護掉電保護方式兩種。方式兩種。PCON寄存器不可寄存器不可位尋址，只能字節(jié)尋址。位尋址，只能字節(jié)尋址。位 序D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0位符號SMODSMOD GF1GF1GF0GF0PDPDIDLIDLSMOD：波特率倍增位，在串行通信中使用。GF0，GF1：通用標志位，供用戶使用。PD：掉電保護位，（PD）=1，進入掉電保護方式 。IDL：待機方式位，（IDL）=1，進入待機方式。第44頁/共79頁 （1）待機方式待機方

42、式：用指令使PCON寄存器的IDL位置1，則80C51進入待機方式。時鐘電路仍然運行，并向中時鐘電路仍然運行，并向中斷系統(tǒng)、斷系統(tǒng)、I/OI/O接口和定時接口和定時/ /計數(shù)器提供時鐘，但不向計數(shù)器提供時鐘，但不向CPUCPU提供時鐘，提供時鐘，所以所以CPUCPU不能工作不能工作。在待機方式下，中斷。在待機方式下，中斷仍有效，仍有效，可采取中斷方法退出待機方式。在單片機響應(yīng)中斷時，IDL位被硬件自動清“0” ”。 （2）掉電保護方式掉電保護方式 單片機一切工作停止，只有內(nèi)部單片機一切工作停止，只有內(nèi)部RAMRAM單元的內(nèi)容被保存。單元的內(nèi)容被保存。第45頁/共79頁并行并行I/OI/O端口端

43、口P0P0P3P3 專用寄存器專用寄存器P0 P3分別是并行分別是并行I/O口口P0P3中中的數(shù)據(jù)鎖存器。在的數(shù)據(jù)鎖存器。在80C51系列單片機中，系列單片機中，沒有專門沒有專門的的I/O口操作指令，而采用統(tǒng)一的口操作指令，而采用統(tǒng)一的MOV指令操作，指令操作，把把I/O口當作一般的專用寄存器使用?？诋斪饕话愕膶Ｓ眉拇嫫魇褂谩?串行數(shù)據(jù)緩沖器串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF：是串行口的一個專用寄是串行口的一個專用寄存器，存器，由一個發(fā)送緩沖器和一個接收緩沖器組成。由一個發(fā)送緩沖器和一個接收緩沖器組成。兩個緩沖器在物理上獨立，但共用一個地址兩個緩沖器在物理上獨立，但共用一個地址（99H99H）。SBUFS

44、BUF是用來存放要發(fā)送的或已接收的數(shù)是用來存放要發(fā)送的或已接收的數(shù)據(jù)。據(jù)。第46頁/共79頁 定時器/計數(shù)器的專用寄存器：有2個16位的定時器/計數(shù)器T0和T1，它們各由改為：兩個獨立的8位計數(shù)器組成，T0由專用寄存器TH0、TL0組成，T1由專用寄存器TH1、TL1組成 控制類的專用寄存器：IE、IP 、TMOD、TCON 、SCON寄存器是中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行口的控制寄存器。第47頁/共79頁對專用寄存器的字節(jié)尋址作如下幾點說明對專用寄存器的字節(jié)尋址作如下幾點說明： （1）21個可字節(jié)尋址的專用寄存器離散分散在內(nèi)部RAM高128單元。其余的空閑單元其余的空閑單元用戶不能使用用戶不

45、能使用。 （2）程序計數(shù)器PC是唯一不能尋址的專用寄存器。PC不占用內(nèi)部RAM單元，它在物理上是獨立的。 （3）對專用寄存器只能使用直接尋址直接尋址方式。 專用寄存器的位尋址專用寄存器的位尋址 在21個可尋址的專用寄存器中，有有1111個專用寄存器個專用寄存器（字節(jié)地址能被字節(jié)地址能被8 8整除的整除的）可以進行位尋址，）可以進行位尋址，即可對這些專用寄存器單元的每一位進行位操作，每一位有固定的位地址。第48頁/共79頁3.5 80C513.5 80C51內(nèi)部程序存儲器（內(nèi)部內(nèi)部程序存儲器（內(nèi)部ROMROM） 大多數(shù)大多數(shù)51系列單片機內(nèi)部都配置一定數(shù)量的系列單片機內(nèi)部都配置一定數(shù)量的程序存儲

46、器程序存儲器ROM，如，如80C51芯片內(nèi)有芯片內(nèi)有4KB掩膜掩膜ROM存貯單元，存貯單元，AT89C51芯片內(nèi)部配置了芯片內(nèi)部配置了4KB FlashROMashROM，它們的地址范圍均為它們的地址范圍均為0000H0FFFH。 第49頁/共79頁1 1、EAEA引腳接高電平時引腳接高電平時 當當EAEA引腳接高電平時，引腳接高電平時，首先首先在片內(nèi)程序存在片內(nèi)程序存儲器中取指令，當儲器中取指令，當PCPC的內(nèi)容超過的內(nèi)容超過0FFFH0FFFH時系統(tǒng)會時系統(tǒng)會自動轉(zhuǎn)到片外的程序存儲器中取指令，自動轉(zhuǎn)到片外的程序存儲器中取指令，外部程序外部程序存儲器的地址從存儲器的地址從1000H1000H

47、開始編址。開始編址。片內(nèi)與片外程序存儲器的選擇片內(nèi)與片外程序存儲器的選擇_第50頁/共79頁第51頁/共79頁2 2EAEA引腳接低電平引腳接低電平 當當EAEA引腳接低電平時，單片機自動轉(zhuǎn)引腳接低電平時，單片機自動轉(zhuǎn)到片外程序存儲器中取指令（無論片內(nèi)是到片外程序存儲器中取指令（無論片內(nèi)是否有程序存儲器），否有程序存儲器），外部程序存儲器的地外部程序存儲器的地址從址從0000H0000H開始編址。開始編址。_第52頁/共79頁第53頁/共79頁 程序存儲器低程序存儲器低端的一些地址被端的一些地址被固定地用于特定固定地用于特定的入口地址的入口地址。程序存儲器的幾個特殊單元程序存儲器的幾個特殊單元

48、第54頁/共79頁3.6 80C513.6 80C51單片機輸入單片機輸入/ /輸出（輸出（I/OI/O）口）口口口 由一個鎖存器、兩個三態(tài)輸入緩沖器、一個多由一個鎖存器、兩個三態(tài)輸入緩沖器、一個多路復(fù)用開關(guān)以及控制電路和驅(qū)動電路等組成。路復(fù)用開關(guān)以及控制電路和驅(qū)動電路等組成。（1）準雙向準雙向I/O功能功能當當P0P0口作為口作為I/OI/O口輸出時口輸出時, ,必須必須外接上拉電阻外接上拉電阻。當當P0P0口作口作I/OI/O口輸入時，分讀引腳和讀鎖存器口輸入時，分讀引腳和讀鎖存器2 2種操種操作。作。（2）地址地址/數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線:真正的雙向真正的雙向I/O口。口。 第55頁/共79頁

49、P0P0口位結(jié)構(gòu)口位結(jié)構(gòu)第56頁/共79頁口口 P1口是一個口是一個準雙向口，通常作為準雙向口，通常作為I/OI/O口使用，口使用，操作與操作與P0P0口類似，但由于在其輸出端接有上拉電阻，口類似，但由于在其輸出端接有上拉電阻，故故可以直接輸出而無需外接上拉電阻可以直接輸出而無需外接上拉電阻。同。同P0口一口一樣，樣，當作輸入時，必須先向?qū)?yīng)的鎖存器寫當作輸入時，必須先向?qū)?yīng)的鎖存器寫“1 1”，使場效應(yīng)管截止。使場效應(yīng)管截止。 同時值得一提的是它可以被任何數(shù)字邏輯電路同時值得一提的是它可以被任何數(shù)字邏輯電路驅(qū)動，其中包括驅(qū)動，其中包括TTLTTL電路，電路，MOSMOS電路和電路和OCOC電

50、路。電路。第57頁/共79頁 P1P1口位結(jié)構(gòu)口位結(jié)構(gòu)第58頁/共79頁口口 P2口為一個準雙向口，其口為一個準雙向口，其位結(jié)構(gòu)與位結(jié)構(gòu)與P1口相似。口相似。當系統(tǒng)外接片外存儲器時，它輸出高當系統(tǒng)外接片外存儲器時，它輸出高8 8位地址。位地址。P2P2口位結(jié)構(gòu)口位結(jié)構(gòu)第59頁/共79頁P3P3口口 P3口為雙功能口，當口為雙功能口，當P3口作為通用口作為通用I/O口使口使用時，它為準雙向口，且每位都可定義為輸入或用時，它為準雙向口，且每位都可定義為輸入或輸出口，其工作原理同輸出口，其工作原理同P1口類似?？陬愃啤?P3 P3口還具有第二功能。口還具有第二功能。口線口線 特殊功能特殊功能 信號名

51、稱信號名稱 P3.0 P3.0 RXD RXD 串行輸入口串行輸入口 P3.1 P3.1 TXD TXD 串行輸出口串行輸出口 P3.2 P3.2 /INT0/INT0外部中斷外部中斷0 0輸入口輸入口 P3.3 P3.3 /INT1/INT1外部中斷外部中斷1 1輸入口輸入口 P3.4 P3.4 T0 T0 定時器定時器0 0外部輸入口外部輸入口 P3.5 P3.5 T1 T1 定時器定時器1 1外部輸入口外部輸入口 P3.6 P3.6 /RD/RD寫選通輸出口寫選通輸出口 P3.7 P3.7 /WR/WR讀選通輸出口讀選通輸出口 第60頁/共79頁P3P3口位結(jié)構(gòu)口位結(jié)構(gòu)第61頁/共79頁

52、P0P3作為通用輸入口時，要區(qū)分讀引腳和讀鎖存器（讀端口）讀引腳時：在讀入該引腳之前，須向該端口寫“1”例：MOV A, P0讀鎖存器:用戶不要管（例：ANL P0,A)。讀引腳和讀鎖存器讀引腳和讀鎖存器1. 為什么讀引腳時要先向該端口寫為什么讀引腳時要先向該端口寫“1”？ 以以P0口為例，如果此前該端口鎖存器數(shù)據(jù)為口為例，如果此前該端口鎖存器數(shù)據(jù)為0，則，則VT2是導(dǎo)通是導(dǎo)通的，的，VT2的輸出鉗位在的輸出鉗位在“0”電平，此時輸入的電平，此時輸入的“1”無法讀入，無法讀入，所以必須先寫所以必須先寫“1”，使，使VT2截止。截止。2. 如何區(qū)分一個指令是讀引腳還是讀鎖存器如何區(qū)分一個指令是讀

53、引腳還是讀鎖存器 當一個指令是當一個指令是 read-modify-write的模式時，讀的是鎖存器的模式時，讀的是鎖存器 當當P0P3作為目的操作數(shù)時，通常是這種情況。作為目的操作數(shù)時，通常是這種情況。3. 引腳狀態(tài)變化是否會影響鎖存器的狀態(tài)？引腳狀態(tài)變化是否會影響鎖存器的狀態(tài)？ 引腳的狀態(tài)變化不會影響鎖存器的的狀態(tài)。引腳的狀態(tài)變化不會影響鎖存器的的狀態(tài)。 第62頁/共79頁P0-P3P0-P3口應(yīng)用小結(jié)：口應(yīng)用小結(jié)：1、 P0-P3作為通用雙向作為通用雙向I/O口使用時，輸入操作是讀口使用時，輸入操作是讀引腳狀態(tài)；引腳狀態(tài)；輸出操作是對口的鎖存器的寫入操作，鎖輸出操作是對口的鎖存器的寫入操

54、作，鎖存器的狀態(tài)立即反映到引腳上。存器的狀態(tài)立即反映到引腳上。2、P1-P3口作為輸出口時，無需外接上拉電阻。而口作為輸出口時，無需外接上拉電阻。而P0P0口作為輸出口時需要外部帶上拉電阻?？谧鳛檩敵隹跁r需要外部帶上拉電阻。3、 P0-P3P0-P3作為通用的輸入口時，必須使電路中的鎖作為通用的輸入口時，必須使電路中的鎖存器寫入高電平存器寫入高電平“1 1”。4、I/OI/O口功能的自動識別。無論是口功能的自動識別。無論是P0P0、P2P2口的總線復(fù)口的總線復(fù)用功能，還是用功能，還是P3P3口的第二功能復(fù)用，單片機會自動選口的第二功能復(fù)用，單片機會自動選擇。擇。第63頁/共79頁5 5、兩種讀

55、端口的方式。、兩種讀端口的方式。 有些指令是有些指令是讀端口鎖存器讀端口鎖存器的，如一些邏輯運算的，如一些邏輯運算指令、置位指令、置位/復(fù)位指令、條件轉(zhuǎn)移指令以及將復(fù)位指令、條件轉(zhuǎn)移指令以及將I/O口口作為目的地址的操作指令；作為目的地址的操作指令； 有些指令是有些指令是讀引腳讀引腳的，如以的，如以I/O口作為源操作口作為源操作數(shù)的指令數(shù)的指令 MOV A，P1。6 6、I/O口的驅(qū)動特性?？诘尿?qū)動特性。P0P0口每一個口每一個I/OI/O口可驅(qū)動口可驅(qū)動8 8個個LSTTLLSTTL輸入，輸入，而而P1、P2、P3口每一個口每一個I/O口可驅(qū)口可驅(qū)動動4個個LSTTL輸入輸入。第64頁/共7

56、9頁3.7 3.7 單片機的工作方式單片機的工作方式 復(fù)位及復(fù)位電路復(fù)位及復(fù)位電路 有有上電復(fù)位上電復(fù)位和和手動復(fù)位手動復(fù)位。 RST引腳是復(fù)位信號輸入端，引腳是復(fù)位信號輸入端，復(fù)位信號為高復(fù)位信號為高電平有效，電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)其有效時間應(yīng)持續(xù)24個振蕩周期個振蕩周期以上以上才能完成復(fù)位操作。才能完成復(fù)位操作。第65頁/共79頁 CPU在第二個機器周期內(nèi)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位在第二個機器周期內(nèi)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位操作，以后每個機器周期重復(fù)一次，直至操作，以后每個機器周期重復(fù)一次，直至RST端電平變低。端電平變低。 在單片機復(fù)位期間，在單片機復(fù)位期間，ALEALE和信號都不產(chǎn)和信號都不產(chǎn)生。生。復(fù)位操作

57、將對部分專用寄存器產(chǎn)生影響復(fù)位操作將對部分專用寄存器產(chǎn)生影響. . 寄存器 值 寄存器 值 PC 0000H ACC 00H B 00H PSW 00H SP 07H DPTR 0000H P0P3 0FFH IP XXX00000 IE 0XX00000 TMOD 00H TCON 00H TL0，TL1 00H TH0，TH1 00H SCON 00H SBUF 不定 PCON 0XXX0000 部分專用寄存器復(fù)位狀態(tài)部分專用寄存器復(fù)位狀態(tài)第66頁/共79頁時鐘電路和時序時鐘電路和時序 1.時鐘電路時鐘電路 在在80C51單片機片內(nèi)有一個單片機片內(nèi)有一個高增益的反相放高增益的反相放大器，大

58、器，反相放大器的輸入端為反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為，輸出端為XTAL2，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時鐘電路，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時鐘電路一起構(gòu)成了單片機的時鐘方式。一起構(gòu)成了單片機的時鐘方式。 根據(jù)硬件電路的不同，單片機的時鐘連接方根據(jù)硬件電路的不同，單片機的時鐘連接方式可分為式可分為內(nèi)部時鐘方式內(nèi)部時鐘方式和和外部時鐘方式外部時鐘方式。 第67頁/共79頁 內(nèi)部方式時鐘電路內(nèi)部方式時鐘電路 外接時鐘電路外接時鐘電路 第68頁/共79頁2.2. 指令時序指令時序 （1）振蕩周期（時鐘周期）振蕩周期（時鐘周期） :為單片機提供定時信號的振蕩源為單片機提供定時信號的振蕩源的周期

59、或外部輸入時鐘的周期，是計算機中最基本的、最小的的周期或外部輸入時鐘的周期，是計算機中最基本的、最小的時間單位時間單位 。 （2）狀態(tài)周期狀態(tài)周期 :又稱作又稱作狀態(tài)時間狀態(tài)時間S，它是振蕩周期的兩倍，它，它是振蕩周期的兩倍，它分為分為P1節(jié)拍和節(jié)拍和P2節(jié)拍，如果一個振蕩周期為一個節(jié)拍，則一個節(jié)拍，如果一個振蕩周期為一個節(jié)拍，則一個狀態(tài)周期為兩個節(jié)拍。狀態(tài)周期為兩個節(jié)拍。通常在通常在P1P1節(jié)拍完成算術(shù)邏輯操作，在節(jié)拍完成算術(shù)邏輯操作，在P2P2節(jié)拍完成內(nèi)部寄存器之間的傳送操作。節(jié)拍完成內(nèi)部寄存器之間的傳送操作。（3）機器周期機器周期: 一個機器周期由一個機器周期由6個狀態(tài)周期組成，即個狀態(tài)

60、周期組成，即12個振個振蕩周期。如果把一條指令的執(zhí)行過程分作幾個基本操作，則將蕩周期。如果把一條指令的執(zhí)行過程分作幾個基本操作，則將完成一個基本操作所需的時間稱作機器周期。完成一個基本操作所需的時間稱作機器周期。 （4）指令周期指令周期 :執(zhí)行一條指令所占用的全部時間，通常為執(zhí)行一條指令所占用的全部時間，通常為14個機器周期。個機器周期。 第69頁/共79頁單片機的低功耗方式單片機的低功耗方式 1.待機方式待機方式: 將將PCON的的IDL位置位置“1” 。 2.掉電保護方式掉電保護方式 :將將PCON的的PD位置位置“1” 。 如果單片機檢測到電源電壓過低，此時除進行如果單片機檢測到電源電壓