第三章-AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理課件

單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)

—基于Proteus單片機(jī)仿真和

C語(yǔ)言編程河工科技甕嘉民制作單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)

—基于Proteus單片機(jī)仿真和

C語(yǔ)言第三章AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理第五節(jié)I/O口應(yīng)用舉例第四節(jié)CPU的時(shí)序及輔助電路第三節(jié)AT89S51單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置第二節(jié)AT89S51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)第一節(jié)AT89S51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件第三章AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理第五節(jié)I/O口第一節(jié)AT89S51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、AT89S51單片機(jī)的基本組成圖3-1AT89S51單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)示意圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件第一節(jié)AT89S51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、AT89S51單二、AT89S51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3-2AT89S51片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)框圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件二、AT89S51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3-2AT89S51片三、輸入/輸出（I/O）端口結(jié)構(gòu)1．P0口的結(jié)構(gòu)圖3-3P0口的一位結(jié)構(gòu)圖2．P1口的結(jié)構(gòu)圖3-4P1口的一位結(jié)構(gòu)圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件三、輸入/輸出（I/O）端口結(jié)構(gòu)1．P0口的結(jié)構(gòu)圖3-321DQCK/Q讀引腳=1讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線地址/數(shù)據(jù)控制引腳P0.X34控制=0時(shí)，此腳作輸入口（事先必須對(duì)它寫“1”）00100截止截止=0Vcc單片機(jī)的引腳（P0口）P0.0—P0.7:雙向I/O（內(nèi)置場(chǎng)效應(yīng)管上拉）

尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)分時(shí)作為雙向8位數(shù)據(jù)口和輸出低8位地址復(fù)用口；不接外部程序存儲(chǔ)器時(shí)可作為8位準(zhǔn)雙向I/O口使用。單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件21DQCK/Q讀引腳=1讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線地址/數(shù)3．P2口的結(jié)構(gòu)4．P3口的結(jié)構(gòu)圖3-5P2口的一位結(jié)構(gòu)圖圖3-6P3口的一位結(jié)構(gòu)圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件3．P2口的結(jié)構(gòu)4．P3口的結(jié)構(gòu)圖3-5P2口的一位結(jié)構(gòu)表3-1P3口的第二功能表位線引腳第二功能P3.010RXD(串行輸入口）P3.111TXD(串行輸出口）P3.212(外部中斷0）P3.313(外部中斷1）P3.414T0(定時(shí)器0的計(jì)數(shù)輸入）P3.515T1(定時(shí)器1的計(jì)數(shù)輸入）P3.616（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖）P3.717(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）表3-1P3口的第二功能表單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件表3-1P3口的第二功能表位線引腳第二功能P3.010R第二節(jié)AT89S51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)一、AT89S51單片機(jī)芯片引腳描述DIP40封裝AT89S51(b)TQFP44封裝AT89S51圖3-7AT89S51單片機(jī)的引腳圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件第二節(jié)AT89S51單片機(jī)的引腳及片外總線結(jié)構(gòu)一、AT8二、AT89S51單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu)圖3-8AT89S51片外總線結(jié)構(gòu)示意圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件二、AT89S51單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu)圖3-8AT89S第三節(jié)AT89S51單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置圖3-9AT89S51單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件第三節(jié)AT89S51單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置圖3-9AT8一、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的8位地址共可尋址256個(gè)字節(jié)單元，51系列單片機(jī)將其分為兩個(gè)區(qū)：00H～7FH的128個(gè)單元為片內(nèi)RAM區(qū)，可以讀、寫數(shù)據(jù)；80H～FFH的高128個(gè)單元為專用寄存器，其結(jié)構(gòu)如圖3-9（a）所示。前32個(gè)單元（地址為00H～1FH）為通用工作寄存器區(qū)，共分為四組（寄存器0組、1組、2組和3組），每組8個(gè)工作寄存器由R0～R7組成，共占32個(gè)單元。當(dāng)前CPU選用哪一組由程序狀態(tài)字PSW中的RS1和RS0這兩位的組合決定。CPU在復(fù)位時(shí)自動(dòng)選中0組工作寄存器組。

20H～2FH的16個(gè)單元為位尋址區(qū)，每個(gè)單元8位，共128位，其位地址范圍為00H～7FH。

一、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的8位地址共可尋址256個(gè)字12表3-5PSW的定義格式位序D7D6D5D4D3D2D1D0位符號(hào)PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位名稱CYACF0RS1RS0OVXP表3-6工作寄存器組選擇控制表RS1RS0選擇工作寄存器組000組（00H～07H）011組（08H～0FH）102組（10H～17H）113組（18H～1FH）單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件表3-5PSW的定義格式位序D7D6D5D4D3D2D1二、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)區(qū)和擴(kuò)展的I/O口是統(tǒng)一編址的，使用的指令也完全相同最大容量可達(dá)64K字節(jié)，其結(jié)構(gòu)如圖3-9（b）所示。三、程序存儲(chǔ)器片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器兩個(gè)部分.六個(gè)中斷入口地址：0000H——系統(tǒng)復(fù)位，PC指向此處；0003H——外部中斷0入口；000BH——T0溢出中斷入口；0013H——外中斷1入口；001BH——T1溢出中斷入口；0023H——串口中斷入口；002BH——T2溢出中斷入口（52系列特有）。單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件二、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)區(qū)和擴(kuò)展的I/O口是統(tǒng)一編址的，使用的一、單片機(jī)的時(shí)鐘電路圖3-10內(nèi)部振蕩方式圖3-11外部振蕩方式第四節(jié)CPU的時(shí)序及輔助電路單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件一、單片機(jī)的時(shí)鐘電路圖3-10內(nèi)部振蕩方式二、振蕩周期、時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期圖3-12AT89S51單片機(jī)的時(shí)鐘電路框圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件二、振蕩周期、時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期圖3-12AT圖3-13AT89S51單片機(jī)各種周期的相互關(guān)系單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件圖3-13AT89S51單片機(jī)各種周期的相互關(guān)系單片微機(jī)三、單片機(jī)復(fù)位電路及復(fù)位狀態(tài)表3-7單片機(jī)復(fù)位后特殊功能寄存器的狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HDPH00HTL100HP0~P3FFHSBUFXXXXXXXXBIPXXX00000BSCON00HIE0XX0000BPCON0XXXXXXXBWDTRSTXXXXXXXXB單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件三、單片機(jī)復(fù)位電路及復(fù)位狀態(tài)表3-7單片機(jī)復(fù)位后特殊功能(a)上電復(fù)位電路(b)按鍵電平復(fù)位電路(c)按鍵脈沖復(fù)位電路圖3-14復(fù)位電路單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件(a)上電復(fù)位電路(b)按鍵電平復(fù)位電路第五節(jié)I/O口應(yīng)用舉例一、P0、P1、P2和P3作為輸出口詳見(jiàn)第二章流水燈。二、P1作為輸入口三、花樣燈單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件第五節(jié)I/O口應(yīng)用舉例一、P0、P1、P2和P3作為輸出P1口的高四位P14、P15、P16和P17分別接4個(gè)獨(dú)立按鍵K01、K02、K03和K04及4個(gè)VD5、VD6、VD7和VD8；當(dāng)獨(dú)立按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管亮，比如K01按下時(shí)，VD5被點(diǎn)亮，同時(shí)P30輸出低電平VD17被點(diǎn)亮，如圖3-15所示。仿真元件如表3-8所示。二、P1作為輸入口圖3-15P1口作為輸入口電路原理圖和仿真效果圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件P1口的高四位P14、P15、P16和P17使用P0、P1、P2和P3口控制VD1~VD32進(jìn)行花樣顯示。顯示規(guī)律為：（1）32個(gè)VD依次左移單個(gè)點(diǎn)亮。（2）32個(gè)VD依次右移逐個(gè)點(diǎn)亮。（3）32個(gè)VD依次左移逐個(gè)熄滅，然后再?gòu)模?）進(jìn)行循環(huán)。三、花樣燈圖3-16花樣燈仿真效果圖單片微機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)課件使用P0、P1、P2和P3口控制VD1~VD32進(jìn)行花樣顯示習(xí)題1．AT89S51系列機(jī)種類？AT89S51內(nèi)部結(jié)構(gòu)有幾部分？有何特點(diǎn)？2．51的存儲(chǔ)器組織采用何種結(jié)構(gòu)？存儲(chǔ)器地址空間如何劃分？各地址空間的地址范圍和容量如何？在使用上有何特點(diǎn)？3．51單片機(jī)的P0~P3口在結(jié)構(gòu)上有何不同？在使用上有何特點(diǎn)？4．AT89S52晶振頻率為12MHz，時(shí)鐘周期、機(jī)器周期為多少？5．AT89S51單片機(jī)的PSW寄存器各位標(biāo)志的意義如何？6．AT89S51單片機(jī)的當(dāng)前工作寄存器