51单片机的硬件结构.pptVIP

* 特殊功能寄存器（SFR） SFR简介 * 特殊功能寄存器（SFR） 可位寻址的SFR位地址 * SFR 累加器A 累加器A是一个最常用的专用的寄存器，大部分单操作数指令的操作数取自累加器，很多双操作数指令的一个操作数取自累加器，加、减、乘、除算术运算指令的运算结果都存放在累加器A或B寄存器中。 寄存器B 在乘、除指令中，用到B寄存器。不进行算数操作时，可作为一般寄存器使用。 程序状态字寄存器PSW PSW是一个8位寄存器，它包含了程序状态信息。 * SFR 栈指针SP 栈指针SP是一个8位专用寄存器，它指示出堆栈顶部在内部RAM块中的位置，51单片机栈向上生成，且后入先出。系统复位后，SP初始化为07H，使得堆栈事实上由08H单元开始，考虑到08H～1FH单元分别属于工作寄存器区1～3，若在程序设计中要用到这些区，则最好把SP值改置为1FH或更大的值。例如SP＝60H，CPU执行一条A累加器进栈指令， push a; 执行后寄存器状态： (61H)=A，（sp）＝61H。 * SFR 数据指针DPTR 数据指针DPTR是一个16位的SFR，其高位字节寄存器用DPH表示，低位字节寄存器用DPL表示。DPTR即可以作为一个16位寄存器来用，也可以作为两个独立的8位寄存器DPH和DPL来用。 * SFR 端口P0~P3 特殊功能寄存器P0～P3分别为I/O端口P0~P3的锁存器。即每一个8位I/O口都为RAM的一个单元（8位）。 在MCS51中，I/O口和RAM统一编址，所有访问RAM的指令，都可用来访问I/O口。对于片外数据存储器和扩展的I/O口，也是统一编址的。 * SFR 串行数据缓冲器SBUF 串行数据缓冲器SBUF用于存放欲发或已接收的数据，它在SFR块中只有一个字节地址，但是物理上由两个独立的寄存器组成，一个发送一个接收。 定时器/计数器 51单片机有2个16位定时/计数器T0、T1，他们各由两个独立的8位寄存器组成，分别是TH0、TL0；TH1，TL1。不能把T0、T1作为16位寄存器操作。 * 位地址空间 MCS51中共有可寻址的位211个，构成了8051的位地址空间。在RAM区，有可寻址128位，其位地址为00~7FH。可位寻址RAM的字节地址为20H~2FH。 * 位地址空间 可位寻址的SFR。共83位 * 外部数据存储器 当内部RAM不够使用时，可以外扩数据存储器，最多64k。 * MCS51存储器结构的特点 地址重叠性 程序存储器与数据存储器操作指令不同 位地址空间共有两个区域 堆栈区可自由设定 片外数据存储器与I/O口统一编址 * MCS51存储器结构示意 * I/O端口 简介 MCS51单片机具有4个双向8位I/O口，每个口都有一个锁存器。 P0口是三态双向口，作为数据和低8位地址的分时复用口，由ALE信号作为地址锁存。 P1口准双向口，供用户使用。 P2口准双向口，作为高8位地址使用，当扩展的外部存储器小于64k时，即有未用到的P2口线，可作为一般I/O口使用。 P3口准双向口，即可作为一般I/O口使用，也可作为第二功能口使用。 * P3口的第二功能 * I/O口的内部结构 每一位引脚由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成。 注意读锁存器、读引脚的不同。 双向口与准双向口 P0口双向口，没有上拉电阻，可以处于浮空、高阻状态。 P1、P2、P3口含有上拉电阻，当外部维持低电平时，要能提供源电流；外部低电平消失后，自动拉高。 作为输入口使用时必须先置1，关断输出驱动器。 * I/O口的内部结构(P1) * I/O口的读操作 读锁存器 读锁存器指令是从锁存器中读取数据，进行处理，并把处理后的数据重新写入锁存器中，这类指令称为读、修改、写指令。在ANL、ORL、XRL； JBC； CPL； 等指令中，当目的操作数为某一I／O口或I／O口的某一位时，这些指令均为读、修改、写指令。 读引脚 读引脚指令一般都是以I/O端口为源操作数的指令，执行读引脚指令时，打开三态门，输入口状态。例如，读P1口的输入状态时，读引脚指令为：MOV A，P1。 * 注意：I/O口锁存器写的特别之处 当给口锁存器写入某一状态后，相应的口引脚是否呈现锁存器的状态，是与外电路的联接有关。