单片机--第二章(2).ppt

2.2单片机的内部结构

MCS-51单片机的主要特点（1）扩大了内部程序存储器（ROM）和内部数据存储器（RAM）的容量。（2）具有布尔代数运算能力。（3）具有32条双向可被独立寻址的I/O口。（4）具有5～6个中断源，可分为2个中断优先级。（5）具有丰富的指令系统。（6）具有全双工传输信号UART。（7）片内具有时钟振荡电路。（8）烧写工艺上采用可一次性烧写的内含ROM或可重复烧写的EPROM。（7）SCON寄存器串行控制寄存器（8）SBUF寄存器串行数据缓冲器SBUF用于利用串行口进行发送或接收的数据，在硬件上，实际上由两个独立的寄存器组成，一个是发送缓冲器，另一个是接收缓冲器。1、P0口作为普通I/O口2、P0作为地址/数据总线2.4.3.P2口的结构及特点2.4.4.P3口的结构及特点2.5单片机的时钟与时序2.5.1时钟电路单片机的各项工作都是在时钟信号的控制下协调工作的，单片机的时钟电路可为单片机提供一个时钟信号，根据连接方式的不同，时钟电路可分为内部时钟方式和外部时钟方式。时钟的连接XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和两个微调电容，和芯片内部的振荡器电路构成一个稳定的自激振荡器，1．HMOS的掉电工作方式掉电工作方式是指由于电源的故障使电源电压丢失或工作电压低于正常值，使单片机系统不能正常运行，若不采取保护措施，将丢失RAM和寄存器中的全部数据，后果严重。为此MCS-51系列单片机设置有掉电保护措施，进行掉电保护处理。具体做法是：检测电路一旦发现掉电，通过外部中断源向CPU发出中断请求，CPU响应此中断请求，调用中断服务子程序，由中断服务子程序将重要数据送内部RAM转存，立即先把程序运行过程中有用信息转存到RAM，然后启用备用电源维持RAM供电。2．CHMOS的节电工作方式单片机还设计有待机和掉电两种节电工作方式，特别适宜于低功耗场合。PCON各位的说明如下：SMOD：串行口波特率加倍控制位。SMOD=1，波特率加倍。GF1、GF0：通用标志位，由用户置位或复位。PD：掉电方式位，若PD=1，进入掉电工作方式。IDL：待机方式位，若IDL=1，进入待机工作方式。若PD和IDL同时为1，则进入掉电工作方式。（1）待机工作方式是将PCON寄存器的IDL位置“1”，即进入待机工作方式。退出待机方式的方法有两种，一种是激活中断，另一种是硬件复位。（2）掉电保护方式是将PCON中的PD位置“1”使单片机进入掉电保护方式。80C51单片机一旦检测到电源掉电，即将有用信息转存到片内数据存储器RAM中的低128字节内，并使PCON.1的PD位置“1”，单片机进入掉电方式。掉电方式下送入时钟电路的振荡信号被封锁，不产生时钟信号，片内的一切工作都停止，只有片内RAM的数据保留。只要电源恢复正常值，单片机就可以退出掉电方式，进入正常工作方式，但硬件复位须维持10ms时间。2.6.3复位1．复位方式（1）复位条件为了实现单片机的复位，在时钟电路工作后，必须在单片机的RESET端（9）至少维持2个机器周期以上的高电平，单片机进入复位状态（即程序从0000H地址开始执行）。时钟频率为12MHZ，机器周期为1μs，则在单片机的RESET端只需持续2μs以上时间的高电就能进入复位状态。（2）复位后的状态单片机复位后，片内RAM中低128B的内容不会改变，但特殊功能寄存器（SFR）的值被初始化。复位期间单片机的ALE和端输出高电平。2．复位电路本章作业休息一下2.4单片机并行I／O口8051单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位准双向口，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器(即专用寄存器P0～P3)、一个输出驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口笼统地表示为P0～P3。2.4.1P0口的结构及特点P0口的某位P0.n(n=0~7)结构图，它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱动电路及控制电路组成。从图中可以看出，P0口既可以作为I/O用，也可以作为地址/数据线用。DQCLKQMUXP0.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚地址/数据控制VCCT1T2P0口引脚①输出时CPU发出控制电平“0”封锁“与”门，将输出上拉场效应管T1截止，同时使多路开关MUX把锁存器与输出DQCLKQMUXP0.n读锁存器内部总线写锁存器读引脚地址/数据控制VCCT1T2P0口引脚驱动场效应管T2栅极接通。故内部总线与P0口同相。由于输出驱动级是漏极开路电路，若驱动