单片机基础(第3版)——第2章要素.ppt

单片机基础（第3版） 李广弟等编著 北京航空航天大学出版社 2007年6 月 第2章 80C51 单片机的硬件结构 2.1 单片机的概念 2.2 80C51单片机的逻辑结构及信号引脚 2.3 80C51单片机的内部存储器 2.4 80C51 单片机的并行I/O口 2.5 80C51 单片机的时钟与定时 2.6 80C51 单片机的系统复位 2.7 单片机低功耗工作模式 2.1 单片机的概念 单片微型计算机SCMC(Single Chip Micro-Computer)，是计算机、自动控制和大规模集成电路相结合的产物。 还有其他的称呼，如：微控制器（MCU），嵌入式微控制器（EMCU），嵌入式微处理器（EMP）等。 目前使用最多的仍是8位单片机。在8位单片机中80c51的使用更为广泛。本教材也是以80c51为基础。 2.2 80C51单片机的逻辑结构及信号引脚 2.2.1 80C51单片机的内部逻辑结构 1. 中央处理器CPU （1）运算电路 （2）控制电路 2. 内部数据存储器 3. 内部程序存储器 4. 定时器/计数器 5. 并行I/O口 6. 串行口 7. 中断控制电路 8. 时钟电路 9. 位处理器 10. 内部总线 80C51芯片逻辑结构图 2.2.2 80C51单片机的封装与信号引脚 1. 芯片封装形式 2.3 80C51单片机的内部存储器 单片机的内部存储器包括数据存储器和程序存储器。80C51的数据存储区共有256个单元，按功能又划分为:低128单元区和高128单元区。 2.3.1 内部数据存储器低128单元区 2.3.2 内部数据存储器高128单元区 （3）程序状态字（PSW----Program Status Word） 是8位寄存器，它包含了程序状态信息。 CY：进位标志。在执行某些算术和逻辑运算时，可被硬件或软件置位或清除。 AC：辅助进位标志。当低4位数向高4位数进位或借位时，AC将被硬件置1，否则就被清除。 RS0，RS1：用软件置位或清除来确定工作寄存器区。 （0，0）——区0（00H~07H） （0，1）——区1（08H~0FH） （1，0）——区2（10H~17H） （1，1）——区3（18H~1FH） OV：溢出标志。执行算术运算时，由硬件置位或清除 。 加减法时 OV=C’6异或C’7 乘除也会影响OV，积大于255或除数为0，OV置位否则清零。 P：奇偶标志。每个指令周期都由硬件来置位或清零。A中值为1的位数为奇数，则P置位，否则清零。 （4）数据指针DPTR DPTR 数据指针 :是一个16位专用寄存器，高8位为DPH，低8位为DPL。可作16位来处理，也可分别作8位来处理。 2. 专用寄存器的单元寻址 80C51中有21个专用寄存器：A，B，PSW，SP，DPL，DPH，IE，IP，P0，P1，P2，P3，PCON，SCON，SBUF，TCON，TMOD，TL0，TL1，TH0，TH1。 3. 专用寄存器的位寻址 这些专用寄存器，有11个寄存器是可以位寻址的。包括：B，A，PSW，IP，P3，IE，P2，SCON，P1，TCON，P0。 4. 程序计数器PC（Program Counter） PC寄存器在物理上是独立的，不属于内部数据专用寄存器区。 2.3.3 堆栈操作 4. 堆栈类型 两种不同类型的堆栈结构 两种类型：向上生长型和向下生长型。80c51使用向上生长型堆栈，操作规则如下： 进栈操作：先SP加1，后写入数据。 出栈操作：先读出数据v，后SP减1。 5. 堆栈使用方式 两种：自动方式和指令方式。 自动方式：在调用子程序或中断时，返回地址自动进栈。程序返回时，断点再自动弹回PC。 指令方式：使用专用的堆栈操作指令，进行进出栈操作。进栈指令为PUSH，出栈指令为POP。 2.3.4 内部程序存储器 在64K的程序存储器中，有5个特殊的单元，存放5种中断源的中断入口： 外部中断0 0003H 定时器0溢出 000BH 外部中断1 0013H 定时器1溢出 001BH 串行口 0023H 2.4 80C51 单片机的并行I/O口 80C51共有4个8位的并行双向I/O口：P0，P1，P2，P3。可以按字节寻址外，还可以按位寻址。 2.4.1 P0口逻辑结构