第二章 80C51单片机的基本结构及工作原理-07.ppt

第二章 单片机的基本结构与工作原理 主要掌握 基本组成（内部资源） 存储器的配置 时序及电路 工作方式 I/O口的应用功能(第四章) 第一节 80C51系列单片机的结构 （以80C51为代表）讲解： 基本组成 内部结构 特殊功能寄存器 基本组成框图 第二节80C51的引脚功能 各类单片机均兼容，只是功能略有差异。 封装：双列直插（DIP） 方形：PLCC 扁平封装：QFP 第二节80C51的结构 一、引脚功能 逻辑符号图 片外三总线 AB：P0口经地址锁存后提供低8位地址，P2口直接提供高8位地址 DB：P0口提供8位数据 CB：EA，ALE，PSEN ，RD，WR，RST等 80C51的内部结构 二 、80C51的内部结构（见图P13） 算术逻辑部件ALU 定时控制部件 寄存器组 80C51CPU的结构和特点 PC：程序地址寄存器，16位，执行指令后自动加一，常将PC值设置成程序第一条指令的内存地址。访问范围：0000H~0FFFFH ACC：累加器，8位，特殊用途的寄存器，专门存放操作数或运算结果。 B ：8位，专门为乘除法而设置的寄存器 常用寄存器（PSW、SP、DPTR） PSW：程序状态字，8位，存放指令执行后的有关状态。（见P17） SP：堆栈指针，8位，专门存放堆栈的栈顶位置。遵循“先进后出”的原则。 注意：禁止用传送指令存放数据。 DPTR：数据地址指针，16位，存放程序存储器的地址和外部数据存储器的地址。 可 分DPH和DPL两个独立8位寄存器使用。 程序执行前，PSW中的F0=1，RS0RS1=00问执行下列指令后PSW中的各位的状态？ MOV A，#0FH ADD A，#0F8H （+） —————— 100000111 CY=1，AC=1，P=1 OV=CP异或CS=1异或1=0 时序电路及时序 时钟电路 内部方式 外部方式 时序：注意ALE的地址锁存 T机器=12T时钟（6个状态12拍） 取指令 执行指令 第三节 80C51存储器配置 计算机结构分类 （ 1 ）哈佛（ Harvard ）型结构：哈佛（ Harvard ）型结构是将程序存储器与数据存储器分开。一般单片机采用这种结构。 （ 2 ）冯·诺依曼型结构：冯·诺依曼型结构是对程序存储器和数据存储器不作逻辑上的区分，共用一个存储器。 第三节 80C51存储器配置 存储空间：物理空间(4) 、逻辑空间(3) 片内/片外程序存储器64K（0000~0FFFFH）P22 128B的片内数据存储器（00~7FH） 128B特殊功能寄存器SFR（80~0FFH离散分布） 位寻址区（20H~2FH） 片外数据存储器64K（0000~0FFFFH） （ 1 ）工作寄存器区 工作寄存器区的编址从 00H ～ 1FH ，共分为四组寄存器。每个组都是 8 个单元，各组都以 R0~R7 作为寄存器单元编号。使用时， CPU 只能使用其中一组工作寄存器，由程序状态字 PSW 中的 RS1 ~ RS0 两位的状态组合来进行选择。 寄存器区的使用 内部RAM的00~1FH分为4个区，每个区有8个单元，分别用R0~R7来表示。 RS1~RS2=00时： R0~R7=00H~07H的地址 RS1~RS2=01时： R0~R7=08H~0FH的地址 RS1~RS2=10时： R0~R7=10H~17H的地址 RS1~RS2=11时： R0~R7=18H~1FH的地址 （ 2 ）位寻址区 80C51 位寻址区包括两个部分。① 内部 RAM 的 20H ～ 2FH ，共有 16 个 RAM 单元，计 128 位，每一位都赋予一个位地址，位地址范围 00H ～ 7FH 。 ② 特殊功能寄存器中地址能被 8 整除的单元，位地址范围 80H ～ FFH ，共 128 位（实际使用 93 位） 。80C51 单片机具有布尔处理功能，布尔处理机的存储空间就是指位寻址区。  （ 3 ）堆栈和数据缓冲区 　　堆栈是开辟在存储器中的具有“先进后出”特点的一段缓冲区。 80C51 的堆栈开辟在内部 RAM 的 08H~7FH 的区域，考虑工作寄存器区和位寻址区，一般设在 30H~7FH 范围内。复位后 SP 的初始值为 07H 。 　　内部 RAM 低 128B 中，除了作为工作寄存器、位寻址和堆栈区以外的单元都可以作为数据缓冲器使用。 2 ．片内高 128 字节数据存储器 RAM 　片内高 128 字节 RAM 中离散分布着21（26）个特殊功能寄存器 SFR 。 如累加器 A 、寄存器 B 、程序状态字寄存器 PSW 等。 SFR 的地