03項(xiàng)目一學(xué)習(xí)單元3單片機(jī)引腳結(jié)構(gòu)與功能ppt課件

1、主講：李 營(yíng)2-2 MCS-51單片機(jī)引腳功能: 43965356: 13410910機(jī)電教研室 實(shí)訓(xùn)四號(hào)樓 208.內(nèi)容回想單片機(jī)的特點(diǎn)與運(yùn)用單片機(jī)的構(gòu)造 CPU 存儲(chǔ)器 .MCS-51的程序存儲(chǔ)器配置.MCS-51的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置.1.任務(wù)存放器區(qū) 低端32個(gè)字節(jié)分成4個(gè)任務(wù)存放器組，每組8個(gè)單元。當(dāng)前任務(wù)存放器組的機(jī)制便于快速現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。 PSW的RS1、RS0 決議當(dāng)前任務(wù)存放器組號(hào) 存放器0組 ：地址00H07H；存放器1組 ：地址08H0FH；存放器2組 ：地址10H17H；存放器3組 ：地址18H1FH。.2.位尋址區(qū). 位尋址區(qū)之后的30H至7FH共80個(gè)字節(jié)為通用RAM區(qū)。這些

2、單元可以作為數(shù)據(jù)緩沖器運(yùn)用。這一區(qū)域的操作指令非常豐富，數(shù)據(jù)處置方便靈敏。 在實(shí)踐運(yùn)用中，常需在RAM區(qū)設(shè)置堆棧。MCS-51的堆棧普通設(shè)在30H7FH的范圍內(nèi)。棧頂?shù)奈恢糜蒘P存放器指示。復(fù)位時(shí)SP的初值為07H，在系統(tǒng)初始化時(shí)可以重新設(shè)置。3.通用RAM區(qū).4.MCS-51的特殊功能存放器SFRspecial function register11個(gè)可位尋址與運(yùn)算器相關(guān)的存放器3個(gè)指針類存放器3個(gè)與I/O口相關(guān)的存放器7個(gè)與中斷相關(guān)的存放器2個(gè)與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)的存放器6個(gè)P34 表2-4.與運(yùn)算器相關(guān)的存放器3個(gè)累加器ACC，8位。用于向ALU提供操作數(shù)，許多運(yùn)算的結(jié)果也存放在累加器中

3、；存放器B，8位。主要用于乘、除法運(yùn)算。也可以作為RAM的一個(gè)單元運(yùn)用；程序形狀字存放器PSW，8位。CyACF0RS1RS0OVPD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0.CYPSW.7進(jìn)位標(biāo)志位。 ACPSW.6輔助進(jìn)位或稱半進(jìn)位標(biāo)志。 F0PSW.5由用戶定義的標(biāo)志位。 RS1PSW.4、 RS0PSW.3任務(wù)存放器組選擇位。 OVPSW.2溢出標(biāo)志位。 由硬件置位或清零。 P PSW.0 ：奇偶標(biāo)志位。ACC中結(jié)果有奇數(shù)個(gè)1時(shí)P=1，否那么 P=0。CyACF0RS1RS0OVPD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0.RS1、 RS0與片內(nèi)任務(wù)存放器組的對(duì)應(yīng)關(guān)系 RS1R

4、S0寄存器組片內(nèi)PAM地址通用寄存器名稱000組00H07HR0R7011組08H0FHR0R7102組10H17HR0R7013組18H1FHR0R7.堆棧指針SP，8位。它總是指向棧頂。 堆棧操作遵照“后進(jìn)先出的原那么，入棧操作時(shí)，SP先加1，數(shù)據(jù)再壓入SP指向的單元。出棧操作時(shí)， 先將SP指向的單元的數(shù)據(jù)彈出，然后，SP再減1，這時(shí)SP指向的單元是新的棧頂?？梢姡琈CS-51單片機(jī)的堆棧區(qū)是向地址增大的方向生成的。數(shù)據(jù)指針DPTR，16位。用來存放16位的地址。 它由兩個(gè)8位的存放器DPH和DPL組成。間接尋址或變址尋址可訪問片外的64KB范圍的RAM或ROM數(shù)據(jù)。 指針類存放器3個(gè).與

5、I/O口相關(guān)的存放器7個(gè)并行I/O口P0、P1、P2、P3，均為8位；串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF(serial buffer)； 串行口控制存放器SCON； 串行通訊波特率倍增存放器PCON一些位還與電源控制相關(guān)，所以又稱為電源控制存放器。.與中斷相關(guān)的存放器2個(gè)中斷允許控制存放器IE interrupt enable ；中斷優(yōu)先級(jí)控制存放器IP interrupt priority。 .與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)的存放器6個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0的兩個(gè)8位計(jì)數(shù)初值存放器 TH0、TL0，它們可以構(gòu)成16位的計(jì)數(shù) 器，TH0存放高8位，TL0存放低8位；定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1的兩個(gè)8位計(jì)數(shù)初值存放器 TH1、TL

6、1，它們可以構(gòu)成16位的計(jì)數(shù) 器，TH1存放高8位，TL1存放低8位；定時(shí)/計(jì)數(shù)器的任務(wù)方式存放器TMOD；定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制存放器TCON。.2-2 MCS-51單片機(jī)引腳功能8位CPU4kbytes 程序存儲(chǔ)器(ROM) (52為8K)256bytes的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM) 52有384bytes的RAM32條I/O口線111條指令，大部分為單字節(jié)指令21個(gè)公用存放器一、MCS-51單片機(jī)的功能簡(jiǎn)介.2個(gè)可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)52有6個(gè)一個(gè)全雙工串行通訊口外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為64kB外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為64kB邏輯操作位尋址功能雙列直插40PinDIP封裝單一+5V

7、電源供電.引腳.單片機(jī)最小系統(tǒng).P0P3：通用I/O口；VCC：電源端，普通接5V；GND：電源地；XTAL1，XTAL2：外接晶體振蕩器，不能超越24M；需加微調(diào)電容，普通為30pF；RST/VPD：復(fù)位端，平常為低電平；ALE/PROG：地址 鎖 存允許信號(hào)端；EA/Vpp：外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端；.1.時(shí)鐘電路引腳：XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接納振蕩器的信號(hào)，即把此信號(hào)直接接到內(nèi)部振蕩器的輸入端。 XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩

8、器的反向放大器的輸出端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸空。.a內(nèi)部時(shí)鐘電路；b HMOS型外部振蕩源 (C) CHMOS型外部振蕩源 .2.控制信號(hào)引腳：RST/VPD:RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端堅(jiān)持2個(gè)機(jī)器周期的高電平常，就可以完成復(fù)位操作。RST引腳的第二功能VPD是備用電源的輸入端。上電復(fù)位按鍵復(fù)位.ALE/PROG:(Address Latch Enable/ Programming)當(dāng)單片機(jī)上電正常任務(wù)后，ALE引腳不斷向外輸出正弦脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。CPU訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。此引腳的第二功能PROG作為8751

9、編程脈沖輸入端運(yùn)用。.PSEN：(Program Store Enable)在訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，此端定時(shí)輸出負(fù)脈沖作為片外存儲(chǔ)器的選通訊號(hào)。EA/VPP：(Enable Address/Voltage Pulse Of Programming)當(dāng)EA接高電平常，CPU訪問片內(nèi)ROM，并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令，但當(dāng)PC程序計(jì)數(shù)器的值超越4K時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)EA腳接低電平常，CPU只訪問片外ROM并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令，而不論能否有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。VPP是對(duì)8751片內(nèi)ROM固化程序時(shí)，作為施加較高編程電壓12V21V的輸入端。 .3 并行輸入/輸出接口 1. P

10、0口(三態(tài)雙向口) P0 口內(nèi)部一位構(gòu)造圖 .P0用作通用I/O口 當(dāng)系統(tǒng)不進(jìn)展片外的ROM擴(kuò)展，也不進(jìn)展片外RAM擴(kuò)展時(shí)，P0用作通用I/O口。 在這種情況下，單片機(jī)硬件自動(dòng)使C=0，MUX開關(guān)接向鎖存器的反相輸出端。 另外，與門輸出的“0使輸出驅(qū)動(dòng)器的上拉場(chǎng)效應(yīng)管T1處于截止形狀。因此，輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)任務(wù)在需外接上拉電阻的漏極開路方式。. 作輸出口時(shí)，CPU執(zhí)行口的輸出指令，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)在“寫鎖存器信號(hào)的作用下由D端進(jìn)入鎖存器，經(jīng)鎖存器的反向Qn+1=Qn端送至場(chǎng)效應(yīng)管T2，再經(jīng)T2反向，在P0.X引腳出現(xiàn)的數(shù)據(jù)正好是內(nèi)部總線的數(shù)據(jù)。 作輸入口時(shí)，數(shù)據(jù)可以讀自口的 鎖存器，也可以讀自口

11、的引腳。這要根據(jù)輸入操作采用的是“讀鎖存器指令還是“讀引腳指令來決議。. 在執(zhí)行“MOV類輸入指令時(shí)如：MOV A，P0，內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號(hào)是“讀引腳。留意，在執(zhí)行該類輸入指令前要先把鎖存器寫入“1，使場(chǎng)效應(yīng)管T2截止，使引腳處于懸浮形狀，可以作為高阻抗輸入。 否那么，在作為輸入方式之前曾向鎖存器輸出過“0，那么T2導(dǎo)通會(huì)使引腳箝位在“0電平，使輸入高電平“1無法讀入。所以，P0口在作為通用I/O口時(shí)，屬于準(zhǔn)雙向口。.P0用作地址/數(shù)據(jù)總線 當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)展片外的ROM擴(kuò)展或進(jìn)展片外RAM擴(kuò)展，P0用作地址/數(shù)據(jù)總線時(shí)。 在這種情況下，單片機(jī)內(nèi)硬件自動(dòng)使C=1，MUX開關(guān)接向反相器的輸出端，這時(shí)與門的輸出由地址/數(shù)據(jù)線的形狀決議。.2. P1、P2和P3口 P1、P2 和P3 口為準(zhǔn)雙向口, 在內(nèi)部差別不大, 但運(yùn)用功能有所不同。 P1口是用戶公用 8 位準(zhǔn)雙向I/O口, 具有通用輸入/輸出功能, 每一位都能獨(dú)立地設(shè)定為輸入或輸出。當(dāng)由輸出方式