第二章_89C51单片机硬件结构和原理.pptx

第二章 89C51单片机硬件结构和原理;2.1 89C51单片机芯片内部结构及特点;2.1 89C51单片机芯片内部结构及特点;;2.1 89C51单片机芯片内部结构及特点;2.1 89C51单片机芯片内部结构及特点;2.1 89C51单片机芯片内部结构及特点;;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;乘法时，ALU的两个输入分别为A、B，运算结果存放时，A中放积的低8位，B中放积的高8位。 除法时，被除数取自A，除数取自B，商存放于A，余数存放于B。;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;该位始终跟踪指示累加器A中1的个数。如果A中有奇数个1，则P为1；否则P=0； 常用在串行通信中来校验传输数据的可靠性。;当进行加法或减法运算时，若低4位向高4位发生进位或借位时，AC将被置1。否则置0。 在十进制调整指令DA中有用。;89C51中，此位保留，没有使用。89C52此位用作用户标志位F1。;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;内部时钟方式 内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，其输入端：XTAL1，输出端：XTAL2。晶体振荡器的振荡频率决定单片机的时钟频率。 ;外部时钟方式 ;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;;若外接晶振为12MHz时，则单片机的四个周期的具体值为： 振荡周期＝1/12MHz＝1/12μs＝0.0833μs 状态周期＝1/6μs＝0.167μs 机器周期＝1μs 指令周期＝1～4μs 可用于计算指令、程序的执行时间，以及定时器的定时时间。;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;问 题：;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;指令特点:在程序存储器ROM中仅占一个存储单元。 在ALE第一次有效（S2P1）时，从ROM中读取指令的操作码，送入指令寄存器IR中并译码执行。 在ALE第二次有效时，封锁PC加一，使第二次读数无效。;【注意】： 每一个机器周期出现两次ALE信号； ALE信号对应着从ROM中读指令。所以在一个机器周期中CPU可以完成两次取指操作； 3. 对于单字节单周期的指令,CPU通过译码后封死 PC,取消第二次取指（实际上指令的后半部不做任何工作）。; 指令特点:指令长度为两个字节，并存储在ROM相邻的两个单元中。要想完整的将这样的指令执行完,必须从ROM中读两次操作码。 ;在ALE第一次有效时，CPU 从ROM的n单元中取出指令的第一个字节OP2-1，并送入IR译码,通过译码CPU知道这是一条双字节指令，所以使PC加一，指向n+1单元； 在ALE第二次有效时,从ROM的n+1单元取出指令的第二个字节OP2-2送入IR进行译码，并产生对应的操作，最后在S6P2时完成本条指令的运行。;（三）单字节双周期指令的时序;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;2.1.2 89C51单片机芯片内部结构;P1口的内部结构;下图为P0口的某位P0.n(n=0~7)结构图，它由一个 输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路 及控制电路组成。从图中可以看出，P0口既可以作 为I/O用，也可以作为地址/数据线用。;1、P0口作为普通I/O口;驱动场效应管T2栅极接通。故内部总线与P0口同相。由于输出驱动级是漏极开路电路，若驱动NMOS或其它拉流负载时，需要外接上拉电阻。P0的输出级可驱动8个LSTTL负载。;② 输入时----分读引脚或读锁存器 读引脚：由传送指令(MOV)实现； 下面一个缓冲器用于读端口引脚数据，当执行一条由端口输入的指令时，读脉冲把该三态缓冲器打开，这样端口引脚上的数据经过缓冲器读入到内部总线。;;;2、P0作为地址/数据总线; CPU