[工学]单片机第二章 单片微机的基本结构.ppt

第二章 单片微机的基本结构 学习目标 1）了解单片机的内部结构 2）了解CPU结构、功能及特点 3）了解单片机的低功耗工作方式 4）了解指令时序 5）掌握芯片各引脚及其功能 6）掌握程序状态字寄存器PSW中各位的作用 7）掌握存储器结构及地址空间 8）掌握并行I/O的功能和使用方法 9）掌握位处理器系统功能部件 9）掌握单片机的常用复位方式、典型复位电路及复位对SFR的影响。 10）掌握单片机典型时钟电路及时序定时单位 2.7 80C51单片微机的工作方式  2.7.1 复位方式 2.7.3 低功耗工作方式 图2–2 80C51/80C52的封装及逻辑图 图2–3 非总线型单片微机引脚示意图   图2–4 指令寄存器和指令译码器  图2–5 算术逻辑运算单元ALU  图2–6 80C51单片微机的时钟电路  图2–7 振荡器的结构和振荡电路原理 图2–8 80C51单片微机指令时序  图2–9 80C51单片微机存储器映象图  图2–10 片内数据存储器各部分地址空间分布图 图2－11 P0口位结构原理图 图2–12 P1口位结构原理图  图2－13 P2口位结构原理图 图2–14 P3口位结构原理图 图2–15 复位电路结构图 图2–16 复位电路 图2–17 80C51单片微机低功耗方式的内部结构  图2–18 89C51的闪速存储器编程和校验  图2–19 89C51的闪速存储器的编程和校验  表2–1 工作寄存器组 表2–2 字节地址和位地址的关系  表2–3 特殊功能寄存器SFR的名称和地址  表2–4 特殊功能寄存器(SFR)的位地址  表2－5 80C51并行I/O接口的异同  表2–6 特殊功能寄存器SFR的复位状态  表2–7 待机和掉电保护方式时引脚状态 表2–8 89C51闪速存储器的编程方式  表2–9 89C51程序锁定位不同的编程状态及其特点  返回 18H～1FH 3组 1 1 10H～17H 2组 0 1 08H～0FH 1组 1 0 00H～07H 0组 0 0 寄存器R0～R7地址 组号 RS0 RS1 返回 返回 返回 返回 若片外数据存储器的容量256 B： 这时使用“MOVX A，＠DPTR”及“MOVX ＠DPTR，A”类指令访问片外数据存储器，P2口需输出高8位地址。这时P2口的全部口线均不宜再作I/O口使用。 使用“MOVX A，＠Ri”及“MOVX ＠Ri，A”类访问指令时，可以只利用P1、P3甚至P2口中的某几根口线送高位地址，从而保留P2口的全部或部分口线作I/O口用。 P3口是一个多功能的8位口，可以字节访问也可位访问，其字节访问地址为B0H，位访问地址为B0H～B7H。 ⒈ 位结构与工作原理 P3口的位结构原理如图2－14所示。 2.5.4 P3口 ⒉ P3口的功能 P3口是一个多功能口。 ⑴可作I/O口使用，P3口为一准双向口，功能与P1口一样。 ⑵ 可以作为替代功能的输入、输出。 替代输入功能： P3．0 —— RXD，串行输入口。 P3．l——TXD，串行输出口。 P3．2——INT0，外部中断0的请求。 P3﹒3——INT1，外部中断1的请求。 P3．4——T0，定时器／计数器0外部计数脉冲输入。 P3．5——T1，定时器／计数器1外部计数脉冲输入。 替代输出功能： P3．6—WR外部数据存储器写选通，输出，低电平有效。 P3．7——RD外部数据存储器读选通，输出，低电平有效。 是一个完整的一位微计算机，它具有自已的CPU、寄存器、I/O、存储器和指令集。一位机在开关决策、逻辑电路仿真、和实时控制方面非常有效。 位处理器系统包括以下几个功能部件： ⑴ 位累加器：借用进位标志位CY。在布尔运算中CY是数据源之一，又是运算结果的存放处，位数据传送的中心。 根据CY的状态实现程序条件转移：JC rel、JNC rel。 2.6 布尔（位）处理器 ⑵ 位寻址的RAM：内部RAM位寻址区中的0～127位(20H～2FH)； ⑶ 位寻址的寄存器：特殊功能寄存器（SFR）中的可以位寻址的位。 ⑷ 位寻址的I/O口：并行 I/O口中的可以位寻址的位(如P1.0)。 ⑸ 位操作指令系统：位操作指令可实现对位的置位、清0、取反、位状态判跳、传送、位逻辑运算、位输入/输出等操作。 80C51单片微机共有四种工作方式： 复位、 程序执行、 低功耗 编程和校验。 ⒈ 复位