第1章_单片机基础知识.pptVIP

单片机的C语言应用程序设计 王 楠 EMail: heroyoyu2008@163.com TEL 讲授提纲 一、单片机概述 二、8051单片机的特点 三、8051单片机的结构 四、8051单片机的引脚及其片外总线 五、8051单片机的工作方式 六、8051单片机的时序 二、8051 单片机的特点 1、MCS-51系列 2、8051的结构特点 单+5V供电，40引脚封装 8位字长CPU 片内有振荡电路和时钟电路 32根I/O线 64K外部RAM（不含内部RAM） 64K外部ROM（含内部ROM） 2个16位定时/计数器（8X52有3个） 具有2个优先级别的5个中断源（ 8X52有6个） 可编程的全双工串行口，如工作方式、波特率等 布尔处理器 128个用户可寻址位单元 128字节内部RAM（ 8X52有256个字节） 三、8051 单片机的结构 2、存储器 (1)程序存储器 (2)数据存储器 RAM位寻址区位地址表(P11) （3）特殊功能寄存器（高128个单元） MCS-51内部安排有21个特殊功能寄存器各特殊功能寄存器的符号及地址见表2-7。分别由于以下各个功能单元： CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由两个8位寄存器DPL、DPH组成） 并行口：P0、P1、P2、P3 中断系统：IE、IP 定时/计数器：TMOD、TCON、TH1、TL1、TH0、TL0 串行口：SCON，SBUF，PCON 3、CPU 由运算器、控制器和若干SFR（ACC，B，PSW，SP，DPTR）构成。 （1）运算器：实现数据的算术运算和逻辑运算。 （2）累加器ACC：提供一个操作数并存放运算结果，其进位标志CY同时也是布尔处理器的累加器。 （3）寄存器B：用于乘法和除法操作，也用作暂存器。 CPU标志寄存器 CY：进位标志，有进位或借位时为1，否则为0 AC：辅助进位标志当D3向D4有进位或借位时为1，否则为0 F0：用户标志 RS1、RS0：工作寄存器组 OV：溢出标志，结果超过-128~+127时，OV=1，否则为0 CPU标志寄存器 P：奇偶校验标志，当ACC中“1”的个数为奇数个时，P=1 PSW.1：保留位，用户可使用。 椎栈指针SP：先入后出的特殊存储器指针。 数据指针DPTR：用于存放16位地址，可分为DPH和DPL。 4、并行I/O口 （2）Ｉ／Ｏ口的字节地址和位地址 A、P0口的位结构 B、P1口的位结构 P1口由于只能作为I/O口使用，因而输出控制电路结构同P0口不同。 C、P2口位结构 P2口既可用作I/O口，也可用作高8位地址总线。 D、P3口位结构 P3口既可用I/O口，又分别具有第二功能，但二者不 能混用，其第二功能如下表所示。 Ｐ3口第二功能 5、输入举例 1、8051单片机信号引脚简介 P3口线的第二功能 片外三总线结构 1、地址总线（AB） 由P2，P0提供16位地址 2、数据总线（DB） 由P0口提供8位数据 3、控制总线（CB） 由P3口和RST、EA、ALE、PSEN组成 五、8051单片机的工作方式 1、复位方式 在振荡电路工作时，在RST引脚上加上一个至少保持2个机器周期的高电平，单片机完成复位。其复位电路结构和内容如图所示 复位电路 复位不影响RAM内容。使PC指向0000H，重新执行程序。 复位可分为上电自动复位和按键复位两种方式。 复位电路 复位电路结构和内容 2、程序执行方式 本方式是单片机的基本工作方式，复位后，程序自0000H开始执行。 用户的程序一般不可能从0000H开始存放。因此，需要从0000H开始存放一条转移指令，以使执行转移到用户程序的入口地址。 4、掉电和节电方式 用于低功耗系统设计 5、编程和校验方式 对于内部含有EPROM或EEPROM的单片机，可用于对其编程或对其校验。 六、8051单片机的时序 1、时序 在执行指令的过程中，CPU的控制器发出的一系列特定的控制信号在时间上的相互关系。 内部控制信号和外部控制信号。 2、区别几个概念 振荡周期（时钟周期）：振荡信号周期，fOSC 状态周期：又叫S周期，可分为P1和P2两拍，其中P1通常完成逻辑操作，而P2通常完成内部寄存器与寄存器间的数据传输，fosc/2。 机器周期：单片机的基本操作周期，fosc/12，包含六个状态周期。 3、8051指令的取指/执行时序 指令的处理都包括取指（取操作码或操作数）和执行（指令的逻辑功能）两个阶段，每出现一次ALE信号，CPU就进行一次取指操作。 8051指令的取指/执行时序-演示 4、访问外部ROM时序 5、访问外部RAM时序 结语 本章主要学习了8051系列单片机的结构原理，