mcs-51单片机的组成浅析.ppt

MCS-51单片机的组成及结构分析 计算机——数字计算机——冯.诺伊曼计算机： 顺序执行预存指令的数字装置 MCS-51单片机的组成及结构分析 MCS-51单片机的组成及结构分析 计算机的组成： 运算器、控制器、存储器、总线、IO接口、外设 单片机 把运算器、控制器、存储器、总线、IO接口等集成到一个芯片中得到的一个微处理器芯片。 MCS-51单片机的组成及结构分析 1，8051由CPU、内部程序存贮器ROM、内部寄存器RAM、I/O接口控制单元、定时器／计数器、串行通信接口、内部总线等部分构成。 2，8051的存贮空间分为64K程序存贮器、64K数据存贮器、256字节内部寄存器RAM三个部分。 程序存贮器中低端的4K可用/EA脚来选择使用内部或外部的程序存贮器。 MCS-51单片机的组成及结构分析 内部寄存器分为： ┌ 特殊功能寄存器（SFR）80H-0FFH RAM┤ ┌ 工作寄存器（四组） 00H-1FH └ 通用寄存器RAM 00H-7FH┤ 位寻址单元（128位） 20H-2FH └ 通用RAM单元 30H-7FH ? 3，SFR中有CPU专用寄存器和功能单元专用寄存器两类： CPU专用寄存器有：ACC、B、PSW、SP、DPTR等。 MCS-51单片机的组成及结构分析 应掌握PSW中各位的含义。 D7 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV - P 堆栈区使用通用RAM单元，复位时堆栈指针SP=07H。 在指令系统中通过数据指针DPTR来间接寻址访问外部数据存贮器。 MCS-51单片机的组成及结构分析 功能单元专用寄存器有： 并行接口缓冲器：P0、P1、P2、P3 P3口的复用功能 D7 D0 /RD /WR T1 T0 /INT1 /INT0 TXD RXD ? 中断系统：IP、IE 定时器／计数器：TMOD、TCON、TH0、TL0、TH1、TL1 串行接口：SBUF、SCON 电源控制：PCON MCS-51单片机的组成及结构分析 4，并行接口P0、P2用来作总线扩展。P2为地址高8位，P0为地址低8位与8位数据时分复用。工作时外部必须有地址锁存器配合工作，通常使用74LS373作地址锁存器，ALE信号的下降沿把P0口上的地址低8位值打入外部地址锁存器，然后由/PSEN（或/RD、/WR）信号控制从P0口读入或送出数据。 MCS-51单片机的组成及结构分析 5，四个并行I/O接口有着不同的电路结构。I/O口的每一位基本上都是由口锁存器、功能转换开关和驱动电路三部分组成。对I/O口的操作分为锁存器操作和管脚操作两种类型，由“读—修改—写”指令和直接操作指令来分别进行。使用接口时应注意读入管脚状态前要先输出“1”，还应注意P0口的外部上拉和各个口的驱动能力。 8051输入／输出端口结构 80 51单片机有四个8位并行I/O端口，记作P0、P1、P2和P3。每个端口都是8位准双向口，共占32根引脚。每一 条I/O线都能独立地用作输入或输出。 每个端口都包括一个锁存器(即特殊功能寄存器P0—P3)，一个输出驱动器和输入缓冲器，作为输出时数据可以锁存，作输入时数据可以缓冲，但这四个通道的功能不完全相同。 8051输入／输出端口结构 在无片外扩展存储器的系统中，这四个端口的每一位都可以作为准双向通用I／O端口使用。在具有片外扩展存储器系统中，P2口送出高8位地址．P0口为双向总线，分时送出低8位地址和数据的输入／输出。 8051单片机四个I／()端口的电路设计非常巧妙，熟悉I／O端口逻辑电路，不但有利于正确合理地使用端口。而且会对设计单片机外围逻辑电路有所启发。 P0口结构 结构：一个输出锁存器； 二个三态输入缓冲器 输出驱动电路及控制电路组成 其工作状态受: 控制电路与门、反相器、转换开关MUX控制。 当CPU使控制线C＝0，开关MUX连接输出锁存器，P0口为通用I／O 口， 当C＝1时，开关投向反相器的输出端，P0口分时作为地址／数据总线使用。 P0口作为一般I／O口使用 当8051组成的系统无外扩存储器、CPU对片内存储器和I／O口读写时，内部硬件自动使控制线C＝0。开