第02讲 智能仪器的处理器-8051单片机(一)-51单片机结构.ppt

（一） 单片机概述 单片机的特点（优点） 单片机的应用 单片机的应用 单片机的应用 单片机的应用 单片机的应用 单片机的发展可以分为三个阶段： 20世纪70年代为单片机发展的初级阶段。 典型代表: Intel公司的MCS-48系列单片机。有4位、8位CPU，并行I/O口，8位定时器/计数器，无串行口，中断处理比较简单，RAM、ROM容量较小，寻址范围不超过4KB。 （二） 存储器的分类 单片机应用系统中的存储器按功能可以分为只读存储器ROM（Read Only Memory）和随机存取存储器RAM（Read Random Memory）两类 。 只读存储器ROM： 这种存储器在单片机运行时只能对其执行读操作，即使整机掉电后存于其中的信息也不会丢失，显然适合于存放用户程序、常数和表格等。 随机存取存储器RAM ： 即随时可以改写，也可以读出里面的数据。 （二） 存储器的分类 (1)Mask ROM 型：掩膜ROM。其编程只能由制造商通过半导体掩膜技术完成，用户无法改写，所以对用户而言，它是严格意义的只读存储器。如8051中的4KB程序存储器就是这一种，这种ROM适用于有固定程序且大批量生产的产品中。 (2)OTPROM型：一次可编程ROM(One Time Programmable ROM)。用户可通过专门设备对其一次性写入程序，此后便不能改写。这种程序存储器可靠性很高，适合于存放已调试成功的用户程序，投入规模生产，但调试阶段不宜用。目前，国内外有很多单片机制造商提供片内集有OTPROM的单片机产品，可供用户选择。 (3)EPROM型(Erasable Programmable ROM ) ，可擦除可编程ROM，其典型外观标志是芯片上有一个紫外线擦除窗口。这种存储器编程使用一定的直流电源（如+21V电压），而擦除则用紫外线灯光照射芯片窗口（一般需15～30分钟），重新编程后用不透明标签将窗口贴覆遮盖住即可。 MCS-51系列单片机8751的片内ROM以及27系列存储器芯片都属于此类产品。 (5)Flash ROM型 闪速只读存储器(Flash ROM)：这种程序存储器的特点就是既可以电擦写，而且掉电后程序还能保存，编程寿命可以达到几千至几万次。其集成度、速度和易用性等远非传统ROM可比。在+5V电源下，改写时无需擦除操作，高端产品擦写速度可达ns级。如ATMEL公司的AT89系列单片机中均集有容量不等的Flash ROM，是产品开发用的理想机种。其唯一的缺点是可靠性尚需提高，若设计调试时用Flash ROM型产品，投入生产时改用OTPROM型，在目前应是最佳选择。专门的Flash ROM器件，有93系列等。 存储器结构 ★冯·诺依曼存储器结构/普林斯顿（Princeton）结构 ★哈佛（ Harvard ）结构 52子系列与51子系列相比，其功能增强的具体方面如下： 1．片内RAM从128字节增加到256字节； 2．片内ROM从4KB 增加到8KB； 3．定时器/计数器从2个增加到3个； 4．中断源从5个增加到6～7个； MCS-51系列单片机内部组成 运算器的作用 把传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算。 运算器的作用 把传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算。 运算器的作用 是把传送到微处理器的数据进行运算或逻辑运算。 CY是PSW中最常用的标志位。 由硬件或软件置位和清零。 在字节运算时：它表示运算结果是否有进位（或借位）。 加法时：有进位 CY由硬件置“1” 即CY=1； 无进位 CY被硬件清“0” 即CY=0。 减法时：有借位 CY由硬件置“1” 即CY=1； 无借位 CY被硬件清“0” 即CY=0。 在位操作（布尔操作）时： CY作为累加器使用，其作用相当于字节操作的累加器ACC。位传送、位与位等位操作，进位标志位是固定的操作位之一。 （1）堆栈的概念 堆栈是在RAM中专门开辟的一个特殊用途的存储区。只能从一端存取数据的一个存储区。 （2）堆栈的访问原则： “先进后出”、“后进先出” 。即先进入堆栈的数据后移出堆栈，后进入堆栈的数据先移出堆栈。 （3）堆栈的结构 堆栈的一端的地址是固定的，称为栈底；另一端的地址是动态变化的，称为栈顶。 （4）堆栈的操作方式 两种操作方式：数据进栈(push)和数据出栈(pop)。 进栈和出栈都是在栈顶进行，这就必然是按照“先进后出”、“后进先出”的方式存取数据。 （5）堆栈的应用 主要是用来暂时存放数据，有两种情况使用堆栈： 一是CPU自动使