第二章单片机硬件结构1.ppt

I／O端口结构——端口的负载能力和接口要求 P0口输出级无上拉电阻，用作通用I／O口使用时，需外接上拉电阻。作输入时，应先向口锁存器（80H）写1；把它当作地址／数据总线时，则无需外接上拉电阻；用作数据输入时，也无需先写1。 P0口的每一位输出可驱动8个LS型TTL负载。 P1～P3口的输出级接有内部上拉负载电阻，无需外接上拉电阻；它们的每一位输出可驱动4个LS型TTL负载。作为输入口时，任何TTL或NMOS电路都能以正常的方式驱动P1～P3口。P1～P3口也都是准双向口，作为输入时，必须先对相应端口锁存器写1。 系统扩展逻辑设计的三总线结构 地址总线A0~A15（16位） 数据总线D0~D7（8位） 控制总线（12位） 仅用来访问外部程序 存储器和外部数据存储器 2.4 MCS-51的存储器组织 存储器 数据存储器 程序存储器 对单片机来讲，ROM和RAM的寻址机构和寻址方式是分开的。 ROM、 EPROM E2ROM或FLASH RAM 按地址访问的一维线性（逻辑）空间 按地址访问的一维线性（逻辑）空间 PSEN WR RD 单片机 常驻 容量小仅256B 容量大达64KB 普林斯顿结构 哈佛结构 普林斯顿结构 PC MCS-51存储器配置 片内、片外统一编址0000H～FFFFH的64KB程序存储器（用16位地址） 64KB片外数据存储器，地址也从0000H～FFFFH（用16位地址） 256B数据存储器（用8位地址） MCS-51存储器配置——寻址指令 上述三个存储空间地址是重叠的，用不同指令来区别： 片内、片外ROM指令用MOVC 片外RAM指令用MOVX 片内RAM指令用MOV。 1.程序存储器地址空间 片内ROM／EPROM：容量为4KB，地址为0000H～0FFFH 片外：最多可扩至64KB ROM／EPROM，地址为 1000H～FFFFH 程序存储器编址方式 片内外统一编址，由引脚EA来识别 引脚EA=1时，片内寻址，当指令地址超过01FFH后，自动转向片外ROM中。 引脚EA=0（接地）时，8051片内 ROM不起作用，CPU只能从片外ROM／EPROM中取指令，地址可以从0000H开始编址。这种接法特别适用于采用8031单片机的场合。 从片内程序存储器和片外程序存储器取指时执行速度相同。 程序存储器地址空间保留单元 程序存储器的某些单元是留给系统使用的。 通常程序的起始地址应放在002BH以后，在0000H~ 0002H通常存放一跳转指令，转向程序的起始地址。 2. 数据存储器 片外和片内地址空间彼此独立的 片外数据存储器空间为64KB，地址从0000H～FFFFH；用 MOVX指令寻址 片内存储器空间为256B，地址从0000H～00FFH ，使用 MOV指令寻址 片内数据存储器地址分布 低128B（00H～7FH）是真正RAM区，划分为三个区：工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区 高128B（80H～FFH）为特殊功能寄存器（SFR）区 低 128B RAM——工作寄存器区 共四组，每组有8个工作寄存器（R0～R7），地址为00H～07H,08H~0FH,10H~17H,18H~1FH，共占32个单元。 通过对程序状态字PSW中RS1，RS0的设置，每组寄存器均可选作CPU的当前工作寄存器组，其余可用作一般RAM单元。 CPU复位后，选中第0组寄存器为当前的工作寄存器 。 低 128B RAM——位寻址区域 位寻址区：工作寄存器区后的16B单元（20H～2FH），可用位寻址方式访问其各位。 128位的位地址为00H～7FH，其位地址分布见表2-5 采用位寻址方式 低 128B RAM——数据缓冲区 地址为30H～7FH 只能按字节寻址 3.高128B RAM——特殊功能寄存器(SFR) 有21个特殊功能寄存器(SFR) 离散地分布在 80H～FFH的RAM空间中 访问特殊功能寄存器只能使用直接寻址方式 特殊功能寄存器——ACC，B 累加器ACC（E0H）：在指令系统中用A表示。 寄存器B（F0H）：在乘、除指令中，存放操作数、乘积、除数和余数。在其它指令中也可作一般通用寄存器或一个RAM单元使用。 特殊功能寄存器——PSW 共8位，每一位均包含了程序执行后的状态信息，供程序查询或判别之用． 特殊功能寄存器——PSW CY(PSW.7)：进位标志位，在指令中用C代替CY。 AC(PSW6)：半进位标志位，也称辅助进位标志。 OV(PSW2)：溢出标志位。 PSW1：保留位，8051未用，8052为F1用户标志位。 P(PSW0)：奇偶校验标志位。 特殊功能寄存器——PSW F0(PSW5)：用户标志位。