[信息与通信]80C51的结构和原理.ppt

第2章 80C51的结构和原理 2.1 80C51系列概述 MCS-51是Intel公司生产的一个单片机系列名称。这一系列的单片机有多种，如： 生产工艺有两种： 功能上，有基本型和增强型2大类： 在片内程序存储器配置上，有3种形式， 即掩膜ROM、EPROM和ROMLess。如： 2.2 80C51的基本结构与应用模式 没有总线扩展引脚的产品 2.3 80C51典型产品资源配置与引脚封装 2.3.1 80C51典型产品资源配置 由表可见： 增强型与基本型的几点不同： 片内ROM的配置形式： 2.3.2 80C51的引脚封装 40只引脚按功能分为3类： （1）电源及时钟引脚: Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。 （2）控制引脚： PSEN、EA 、ALE、RESET （即RST）。 （3）I/O口引脚：P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口的引脚。 1．电源及时钟引脚 （1）Vcc（40脚）：+5V电源； （2）Vss（20脚）：接地。 （3）XTAL1（19脚）：接外部晶体，如果采用外接振荡器时，振荡器的输出应接到此引脚上。 （4）XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端或悬空。 2. 控制引脚 提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。 (1) RST/VPD(9脚)：复位与备用电源。 (2) ALE/PROG（30脚）： 第一功能:ALE(Address Latch Enable)为地址锁存允许，可驱动8个LS型TTL负载。 第二功能:PROG(Programming Pulse)为编程脉冲输入端。 (3) PSEN （ Program Store Enable，29脚）：外部程序存储器的读选通信号。可驱动8个LS型TTL负载。 (4) EA/VPP (External Access Enable/Voltage Pulse of Programming，31脚) EA为内外程序存储器选择控制端。 EA=1，访问片内程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051、8751）时，即超出片内程序存储器的4K字节地址范围时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。 EA=0，单片机则只访问外部程序存储器。 VPP为本引脚的第二功能。用于施加编程电压（例如+21V或+12V）。对89C51，加在VPP脚的编程电压为+12V或+5V。 3.I/O口引脚 (1) P0口：双向8位三态I/O口，此口为地址总线（低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS型TTL负载。 (2) P1口：8位准双向I/O口，可驱动4个LS型TTL负载。 (3) P2口：8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用，可驱动4个LS型TTL负载。 (4) P3口：8位准双向I/O口，双功能复用口，可驱动4个LS型TTL负载。 注意:准双向口与双向三态口的差别。 当3个准双向I/O口作输入口使用时，要向该口先写“1”。 准双向I/O口无高阻 “浮空”状态。 2.4 80C51的CPU 运算器: 对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。 1．算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit ） 2．累加器A（Accumulator） 使用最频繁的寄存器，可写为Acc。 A的作用： （1）是ALU的输入之一，又是运算结果的存放单元。 （2）数据传送大多都通过累加器A。MCS-51增加了一部分可以不经过累加器的传送指令，即可加快数据的传送速度，又减少A的“瓶颈堵塞”现象。 A的进位标志Cy同时又是位处理机的位累加器。 3．程序状态字寄存器PSW(Program Status Word) （1）Cy（PSW.7）进位标志位（Carry） （2）Ac(PSW.6) 辅助进位标志位（Accessorial Carry） （3）F0（PSW.5）用户使用的状态标志位。 （4）RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：4组工作寄存器区选择控制位1和位0。 RS1 RS0 所选的4组寄存器 0 0 0区（内部RAM地址00H～07H） 0 1 1区（内部RAM地址08H～0FH） 1 0 2区（内部RAM地址10H～17H） 1 1 3区（内部RAM地址18H～1FH） （5）OV（PSW.2）溢出标志位（Overflow） 指示运算是否产生溢出。各种算术运算指令对该位的影响情况较复杂，将在第3章介绍。 （6）PSW.1位: 保留位，未用 （