第2章_AT89S52单片机的基本结构1.ppt

第2章 MCS-51单片机的基本结构 微控制器技术 Written by Zhou at BITSU 第2章 AT89S52单片机的基本结构 主要内容 第一节 AT89S52的性能特点 第二节 AT89S52的CPU结构 第三节 存储器和I/O接口 第四节 封装及引脚功能 第五节 时钟电路及时序 作业 第一节 AT89S52的性能特点 8位的CPU，片内有振荡器和时钟电路,工作频率为0～30MHz 片内有256字节（Byte）RAM 片内有可在线ISP编程的8K字节Flash存储器 可寻址片外64K字节数据存储器 可寻址片外64K字节程序存储器 片内32个特殊功能寄存器 4个8位的并行I/O口（PIO） 1个全双工串行口（SIO/UART） 3个16位定时器/计数器（TIMER/COUNTER） 可处理8个中断源，6个中断矢量，2级中断优先级 看门狗定时器WDT 指令集兼容MCS-51标准指令集 第二节 AT89S52的CPU结构 第三节 存储器和I/O接口 片内Flash 存储器 8KB 片内数据存储器（RAM） 256B 片外程序存储器 可扩展最大 64KB 片外数据存储器 可扩展最大 64KB 第三节 存储器和I/O接口 与外设进行信息交换 AT89S52 单片机内部集成4个可编程的并行I/O接口（P0~P3） 每个输出接口电路具有锁存器和驱动器，输入接口电路具有三态门控制 第四节 封装及引脚功能 各类51系列单片机均兼容，只是功能略有差异。 引脚功能特点 管脚功能: 一线多用，分时使用 逻辑符号图 片外三总线：P0,P2可作AB,DB, P3与部分CB复用 AB：P0口经地址锁存后提供低8位地址，P2口直接提供高8位地址 DB：P0口提供8位数据 CB：EA，ALE，PSEN ，RD，WR，RST等 复位电路 RST引脚保持两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平时系统复位 复位电路 上电复位电路：RC电路 手动复位电路：注意抖动问题 专用复位/看门狗芯片(如X5045/X5045): 电源监控（上电、掉电复位） 软件监控（程序跑飞） AT89S52内部有看门狗 第五节 时钟电路及时序 时钟电路 内部方式 外部方式 时序：注意ALE的地址锁存 T机器=12T时钟 取指令 执行指令 作业 P28~P29页:1、10、16 补充： 1、时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期的关系是怎样。 2、画出AT89S52的复位及振荡电路。 时序的定时单位 （P24） CPU总是按照一定的时钟节拍与时序工作： 振荡周期/时钟周期： Tc=晶振频率fosc（或外加频率）的倒数 状态周期：Ts=2个时钟周期(Tc)（很少用到此概念） 机器周期：Tm=6个状态周期(Ts)=12个振荡周期(Tc) 指令周期: Ti:执行一条指令所需的机器周期(Tm)数 1个机器周期 = 12个振荡周期； 1个指令周期 = 1、2、4个机器周期 若Fosc=12MHz, 则1Tm=1us, 1Ti=1、2或4us 振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期 * * 结构特点：由单一内部总线连接各功能模块，通过特殊功能寄存器（SFR）集中控制。 由于SFR有足够的空间，使得MCS-51系列单片机功能变化范围很大，但指令系统不变（因为访问SFR的方法是一样的）。相当于硬件可裁减，软件兼容，这也是MCS-51保持生命力的重要原因。 例如：sfr P0=0x80; /*定义一个特殊功能寄存器*/ P0=0x55; /* 往该寄存器写入55h */ AT89S52的内部运算器结构 ALU TMP1 TMP2 ACC B PSW 运算器的核心部件，完成基本的算术运算、逻辑运算和位处理操作 暂存器，作为ALU的两个输入，暂时存放参加运算的数据 累加器，8位，是ALU运算所需数据的重要来源，CPU的数据传送大多是通过ACC实现的 寄存器，乘除法用到，用来存放乘数或除数，完成运算后，存放乘积的高8位和除法的余数 程序状态字，8位标志寄存器，存放指令执行后的有关状态 AT89S52的内部控制器结构 PC IR ID SP 程序计数器，16位，存放下一条将要执行程序的地址，0000H～FFFFH DPTR 堆栈指针，指向栈顶的地址。8位，能够指示深度为0～255存储单元 指令寄存器，存放指令代码。暂时存放，等待送至指令译码器 指令译码器，根据送来的指令代码的性质，产生执行指令需要的控制信号 数据指针寄存器，DPTR0和DPTR1，16位，用作数据指针 AT89S52的存储器 AT89S52的I/O接口电路 引脚功能 引脚功能 封装：双列直插（DIP） 方形封装：PLCC PLC