23-8051单片机基本结构.ppt

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8051单片机的特点 8051单片机可分为无ROM型和ROM型两种 无ROM型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型芯片为8031) ROM型芯片又分为EPROM型(典型芯片为8751)、FLASH型(典型芯片为89C51)、掩膜ROM型(典型芯片为8051 )、一次性可编程ROM(One Time Programming,简称OTP)的芯片(典型芯片为97C51)。 8051单片机的基本组成 PSW中各位的意义如下: CY:进位标志。在进行加法或减法运算时,若运算结果的最高位有进位或借位,CY=1,否则CY=0,在执行位操作指令时,CY作为位累加器。 AC:辅助进位标志。在进行加法或减法运算时,若低半字节向高半字节有进位或借位, AC=1,否则AC=0,AC还作为BCD码运算调整时的判别位。 F0:用户标志。 RS1和RS0:工作寄存器组选择,如下表所示。 OV:溢出标志。当两个带符号的单字节数进行运算,结果超出-128~+127的范围时,OV=1,表示有溢出,否则OV=0表示无溢出。 PSW中的D1位为保留位,对于8051来说没有意义,对于8052来说为用户标志,与F0相同。 P:奇偶校验标志。每条指令指行完毕后,都按照累加器A中“1”的个数来决定P值,当“1”的个数为奇数时,P=1,否则P=0。 (2)控制器 控制器包括程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作,协调单片机各部分正常工作。 程序计数器PC:当一条指令按PC所指向的地址从程序存储器中取出之后,PC的值会自动增量,即指向下一条指令。 堆栈指针SP:用来指示堆栈的起始地址。80C51单片机的堆栈位于片内RAM中,而且属于“上长型”堆栈,复位后SP被初始化为07H,使得堆栈实际上由08H单元开始。 指令译码器:当指令送入指令译码器后,由译码器对该指令进行译码,CPU根据译码器输出的电平信号使定时控制电路产生执行该指令所需要的各种控制信号。 数据指针寄存器DRTR:它是一个16位寄存器,由高位字节DPH和低位字节DPL组成,用来存放16位数据存储器的地址,以便对片外64kB的数据RAM区进行读写操作。 电源引脚Vcc和Vss Vcc:电源端,接+5V。 Vss:接地端。 时钟电路引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1:接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是 振荡器倒相放大器的输入,若使用外部TTL时钟时,该 引脚必须接地。 XTAL2:接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它 是振荡器倒相放大器的输出,若使用外部TTL时钟时, 该引脚为外部时钟的输入端。 地址锁存允许ALE 系统扩展时,ALE用于控制地址锁存器锁存P0口输出的 低8位地址,从而实现数据与低位地址的复用。 8051在物理上有4个存储器空间 片内ROM和片外ROM。 片内RAM和片外RAM。 片外程序存储器ROM地址空间为64kB,片外数据存储器RAM也有64kB的寻址区,在地址上是与ROM重迭的。 8051单片机通过不同信号来选通ROM或RAM。当从外部ROM中取指令时,采用选通信号PSEN,而从外部RAM中读写数据时则采用读RD和写WR信号或来选通,因此不会因地址重迭而发生混乱。 片内数据存储器RAM 片内RAM有256个字节,其中00H~7FH地址空间是直接寻址区,该区域内从00H~1FH地址为工作寄存器区,安排了4组工作寄存器,每组都为R0~R7,在某一时刻,CPU只能使用其中任意一组工作寄存器,由程序状态字PSW中RS0和RS1的状态决定。 片内RAM的20H~2FH地址单元为位寻址区,其中每个字节的每一位都规定了位地址。每个地址单元除了可进行字节操作之外,还可进行位操作。 片内RAM的80H~FFH地址空间是特殊功能寄存器SFR区,对于51子系列在该区域内安排了21个特殊功能寄存器,对于52子系列则在该区域内安排了26个特殊功能寄器,同时扩展了128个字节的间接寻址片内RAM,地址也为80~FFH,与SFR区地址重迭。 片外数据存储器RAM 当片内RAM不能满足数量上的要求时,可通过总线端口和其他I/O口扩展外部RAM,其最大容量可达64KB字节。 在片内数据存储器中,数据区和扩展的I/O口是统一编址的,使用的指令也完全相同,因此,用户在应用系统设计时,必须合理地进行外部RAM和I/O端口的地址分配,并保证译码的唯一性。 程序存储器ROM 程

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