新型微机原理 第二章.ppt

第二章：单片机硬件原理 ;§2.1 MCS---51内部结构 ;图2-1 8051内部结构原理框图 ;§2.2 存储器 ;§2.2 存储器 ;图2-3 8051存储器地址空间图 ;一、程序存储器ROM;一、程序存储器ROM;二、片内数据存储器RAM;RAM 片内数据存储器;工作寄存器区（00H~1FH）工作寄存器与RAM地址对照表 ;当前程序使用的工作寄存器组由程序状态字PSW（专用功能寄存器）中的D4和D3位（即RS1和RS0）来指示的。;位寻址区（20H~2FH） ;位寻址区的位地址分配表;通用RAM区（30H~7FH）主要用作堆栈区 ;三、专用功能寄存器（特殊功能寄存器）SFR;;介绍几个常用SFR;PSW各位定义如下;PSW各位定义如下;PSW各位定义如下;介绍几个常用SFR;35H;介绍几个常用SFR;四、位存储器;;五、外部数据存储器;§2.2 存储器 ;§2.3 MCS---51芯片的引脚、时序及复位;;各引脚功能;（三） 输入输出引脚 4个并行口，共32位，且可位寻址。 1、P0.0 ~ P0.7：P0口的8个引脚，既可做分时复用的8位双向数据总线和低8位地址总线，又可做一般的准双向I/O使用。 2、P1.0 ~ P1.7：P1口的8个引脚，可做一般的准双向I/O使用。 3、P2.0~ P2.7：P2口的8个引脚，可做一般的准双向I/O使用；还可做高8位地址总线。 4、P3.0 ~ P3.7：P3口的8个引脚，可做一般的准双向I/O使用；此外，更重要的是还有第二功能。;;各引脚功能;3. RST/VPD：RESET（复位）端。 正常工作时，在该引脚上维持两个机器周期的高电平就可实现复位操作，使单片机恢复到初始状态。 在掉电保护工作方式下，该引脚作为备用电源施加端（VPD），用以保护片内RAM的数据。 4.?EA/Vpp：片外程序存储器选择端。 引脚接低电平时，单片机仅仅使用片外程序存储器 引脚接高电平时，单片机首先使用片内程序存储器，一旦地址超过片内程序存储器地址区间，则自动转向片外程序存储器。 对EPROM单片机，该引脚作为编程电源端（VPP） ;2、CPU的时序及辅助电路;1）单片机的时钟电路;单片机时钟电路有两种形式;外部振荡方式;2）振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期;MCS-51单片机各种周期的相互关系;例：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：;3）MCS-51单片机指令的取指和执行时序;MCS-51单片机典型指令的取指和执行时序 ;3、单片机复位电路及复位状态;复位方法： 加电自动复位：加电瞬间电容充电，RST出现高电平（最少2个机器周期）。图（a） 人工复位：在加电自动复位电路上增加了人工复位。图（b） ;复位后各内部寄存器状态如下 ;§2.4 I/O 端口;§2.4 I/O 端口;1．P1口的结构及工作原理;读数据： 1、读锁存器:通过“读锁存器信号”来选通三态缓冲器 2、读引脚：通过“读引脚信号”来选通，但这时内部输出电路T必须是截止的，否则，外部输入的高电平就会被导通的T拉低而导致错误的结果。为此，规定在读引脚之前，必须先向相应的端口写一个“1”，也因此把这种有条件的输入/输出口称为“准双向的”I/O ;2．P2口的结构及工作原理;3．P3口的结构及工作原理;;4．P0口的结构;1、作一般I/O使用 “控制”端的电平为“0”，开关转向锁存器，与门被封锁，T1截止，这时相当于一个开漏的输出电路，因此要求外接上拉电阻，其它情形与P1口同，且也是一个准双向I/O口。 ;2、作“地址/数据总线”使用 “控制”端的电平为“1”，开关转向反相器输出端，与门被开放，“地址/数据”信号经反相器到达输出电路，“地址/数据”信号同时又通过与门驱动T1。 “地址/数据”为“0”时：T2导通、T1截止，端口输出为“0”； “地址/数据”为“1”时，T2截止、T1导通，端口输出为“1”。 ;§2.5 定时器/计数器;基本内容;一、定时/计数器结构;定时/计数器的基本结构;二、定时/计数器的控制寄存器;TMOD —方式控制寄存器（89H）;方式选择位意义;TCON —定时器的操作及中断控制寄存器（88H）;三、定时/计数器工作方式;定时/计数器T1（T0）工作模式0;GATE=0：或门输出1，与门开放 TR1=0时，开关断开，计数器无计数信号输入因而停止计数 TR1=1时，开关闭合，计数器有计数信号输入因而启动计数 GATE=1：必须保持INT1 =1，与门才开放，TR1才起作用。可见，GATE的作用是控制是否让INT1参与控制计数器。 ; 定时时间的计算;定时/计数器T1（T0）工作模式1;定时/计数器T1（T0）工作模式2;定时/计数器T0工作