2MCS-51单片机的基本情况.ppt

第二章、 MCS-51单片机的基本情况 1、 MCS-51单片机的硬件结构 2、 MCS-51单片机的引脚 3、MCS-51单片机的存储器配置 4、CPU的时序及辅助电路 1、 MCS-51单片机的硬件结构 功能模块说明： （1） CPU：一个8位的中央处理器。 （2） RAM：数据存储器。 （3） ROM：内部程序存储器。 （4）T0/T1：两个8位定时/计数器，用以对外 部事件进行计数，也可用作定时器。 （5） P0~P3: 四个8位可编程的I/O并行端口。 （6） RXD/TXD: 用于数据的串行通信。 （7）中断控制系统。 （8）内部时钟电路。 P3口线的第二功能 MCS-51单片机的片外总线结构 微型计算机中的总线通常分为： （1）地址总线（AB）：地址总线宽度为16位， 由P0口经地址锁存器提供低8位地址（A0-A7）；P2口直接提供高8位地址（A8～A15）。 （2）数据总线（DB）：数据总线宽度为8位，用于传送数据和指令，由P0口提供。 （3）控制总线（CB）：控制总线随时掌握各种部件的状态，并根据需要向有关部件发出命令。 内部RAM位地址映像 特殊功能寄存器SFR: （1） 累加器A：应用的频率很高，在许多指 令中既参加运算，又保存结果。 （2） 寄存器B ：专用的乘除法寄存器，也 可以当普通的寄存器来用。 特殊功能寄存器SFR: （3）PSW：程序状态字寄存器。定义格式如右上边。其中，CY：进借位标志；AC：辅助进借位标志； F0：用户标志； RS1、RS0：工作寄存器组选择（如表2-5所示）。 （4）SP：堆栈指针。 （5）DPTR：数据地址指针寄存器。 （b）片外数据存储器 又称外部RAM，当片内RAM不能满足数 量上的要求时，可通过P0和P2来扩展外部数据 RAM，其最大容量可达64K字节。 （c）程序存储器 包括片内和片外程序存储器两个部分。 主要用来存放编好的用户程序和表格常数， 它以16位的程序计数器PC作为地址指针，故寻址空间为64KB。 4、CPU的时序及辅助电路 2.4.1 单片机的时钟电路 2.4.2 振荡、时钟、机器和指令周期 2.4.3 单片机复位电路及复位状态 2.4.1 单片机的时钟电路 单片机时钟电路通常有两种形式： 1．内部振荡方式：MCS-51单片机片内有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。把放大器与作为反馈元件的晶体振荡器或陶瓷谐振器连接，就构成了内部自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。 2．外部振荡方式：外部振荡方式就是把外部已有的时钟信号引入单片机内。 1．振荡周期：为单片机提供时钟信号的振荡源的周期。 2．时钟周期：是振荡源信号经二分频后形成的时钟脉冲信号。 3．机器周期：通常将完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。 4．指令周期：是指CPU执行一条指令所需要的时间。一个指令周期通常含有1～4个机器周期。 若MCS-51单片机外接晶振为12MHz时，则单片机的四个周期的具体值为： 振荡周期＝ 频率的倒数 ＝ 1/（12MHz） ＝（1/12）μs＝0.0833μs 时钟周期＝振荡周期*2＝0.167μs 机器周期＝时钟周期*6 ＝振荡周期*12 =1 μs 指令周期＝1～4个机器周期= 1～4 μs 2.4.3 单片机复位电路及复位状态 1．复位电路 单片机复位电路包括片内、片外两部分。外部复位电路就是为内部复位电路提供两个机器周期以上的高电平而设计的。MCS-51单片机通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式。 2．单片机复位后的状态 单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新运行。21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值。 回顾： 1、 MCS-51单片机的硬件结构 2、 MCS-51单片机的引脚 3、MCS-51单片机的存储器配置 4、CPU的时序及辅助电路 MCS-51单片机功能模块框图 时钟电路 CPU ROM RAM T0 T1 中断系统 串行接口 并行接口 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1 定时计数器 返回本节 VCC VSS XTAL2XTAL1 RST P0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.7 P2.6 P2