51单片机系统组成原理 含中断

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1、第2章单片机系统组成原理2.1MCS-51单片机组成原理2.2单片机复位电路设计2.3MCS-51存储器配置2.4定时器/计数器2.5中断系统2.1MCS-51单片机组成原理MCS-51单片机的组成：1.8位CPU2.片内ROM/EPROM、RAM3.片内并行I/O接口4.片内16位定时器/计数器5.片内中断处理系统6.片内全双工串行I/O口不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同。MCS-51单片机结构2.2MCS-51单片机引脚1．I/O口线功能4个8位并行I/O接口引脚P0.0～P0.7、

2、P1.0～P1.7、P2.0～P2.7和P3.0～P3.7为多功能引脚，可自动切换用作数据总线、地址总线、控制总线和或I/O接口外部引脚2．控制线ALE：地址锁存允许信号端PSEN：外部程序存储器读选通信号端EA/VPP：程序存储器选择信号端和编程电源输入端复位：RST/VPD：复位信号端和后备电源输入端。输入10ms以上高电平脉冲，单片机复位。VPD使用后备电源，可实现掉电保护。电源工作电源：VCC、VSS、复位电路：1）上电复位2）外部信号复位单片机RSTK+5V200Ω1K30μF时钟时钟频率:范围要求在1.2MHz～12MHz之间。一般从外部

3、振荡器输入时钟信号。机器周期:完成一个基本操作所需要的时间。一个机器周期由12个时钟周期组成。指令周期:一条指令的执行时间。以机器周期为单位：单周期、双周期和四周期指令。思考题：设应用单片机晶振频率为12MHz，问机器周期为多少？指令周期分别为多少？XTAL1单片机XTAL20000HFFFFH0000HFFFFHROM内RAM外RAM00HFFH寄存器区位寻址区数据缓冲区SFR20H30H80HE0HA2.3MCS-51寄存器配置物理上4个存储器地址空间：片内/片外程序存储器空间片内/片外数据存储器空间逻辑上3个存储器地址空间：64KB程序存储器2

4、56B片内数据存储器64KB片外数据存储器一、物理空间与地址二、程序和数据存储器逻辑空间普林斯顿结构：程序和数据共用一个存储器逻辑空间，统一编址。哈佛结构：程序与数据分为两个独立存储器逻辑空间，分开编址。三、片内RAM寄存器MCS-51的寄存器在片内RAM都有映像地址。使用时，既可用寄存器名，也可用对应单元地址。1.片内RAM工作寄存器区：字节地址：00H～1FH位寻址区：字节地址：20H～2FH位地址为：00H～7FH数据缓冲区/堆栈区：字节地址：00H～7FH一般使用30H～7FH2.特殊功能寄存器SFR占用字节地址：80H～FFH位寻址寄存器：

5、其字节地址可被8整除。专用寄存器：A、B、PSW、DPTR、SPI/O接口寄存器：P0、P1、P2、P3、SBUF、TMOD、TCON、SCON…实质是计数器，脉冲每一次下降沿，计数寄存器数值将加1。计数的脉冲如果来源于单片机内部的晶振,由于其周期极为准确，这时称为定时器。计数的脉冲如果来源于单片机外部的引脚，由于其周期一般不准确，这时称为计数器。8031有2个可独立控制的16位定时器/计数器：T0、T1。+1计数器溢出中断脉冲控制开关2.4MCS-51定时器/计数器2.4.1MCS-51计数/定时器的原理定时器控制、状态寄存器1)TMOD定时器方式

6、寄存器（89H）1）功能选择位C/T：=0，定时功能，计数内部机器周期脉冲；=1，计数功能，计数引脚T0(T1)输入的负脉冲。2）方式选择位M1、M0：3）门控方式选择位GATE计数器启动方式的选择确定定时器工作方式指令：MOVTMOD，#方式字例：设T0用方式2非门控定时，T1用方式1门控计数。MOVTMOD，#0D2H;11010010BT1T02.4.2定时器工作方式由方式选择位M1、M0设定一、方式013位定时/计数器。THx8位和TLx低5位组成13位加1计数器，此种方式与MCS－48系列兼容，如果不是为了兼容的目的，一般不用方式0.方式0

7、的全部功能，方式1都可以代替。二、方式116位定时/计数器。THx8位和TLx8位组成16位加1计数器最大计数脉冲个数：1～65536(216)，最长定时时间(晶振12MHzT=1s)：1s～65536×T=65.54ms非门控方式：当GATE＝0,控制权由TRx决定TRx＝1计数开始TRx＝0计数停止门控方式：当GATE＝1、TRx＝1控制权由INTx决定INTx＝1计数开始INTx＝0计数停止启动计数方式：三、方式2用于需要重复定时和计数的场合。最大计数值：256(28)最大定时时间(晶振12MHz时T=1s)：256s自动恢复初值8位定

8、时/计数器。TLx为8位加1计数器，THx为8位初值暂存器。四、方式3T0分成2个8位定时器：TL0定时/计