第3章stc单片机cpu子系统

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1、第3章STC单片机CPU子系统何宾2015.02如需原始PPT文件请点击此处1http://www.gpnewtech.com/ppt本章主要内容STC单片机CPU内核功能单元STC单片机存储器结构和地址空间STC单片机中断系统原理及功能如需原始PPT文件请点击此处2http://www.gpnewtech.com/pptSTC单片机CPU内核功能单元8051单片机自诞生的那天开始，到现在已经持续了30多年。在这期间，人们对其性能不断的进行改进，使得其整体性能提高了10倍以上。目前，以8051CPU内核为核心的单片机仍然发挥着其巨大的生

2、命力。虽然8051CPU的内核比较简单，但是以其为核心的单片机系统却包含了构成计算机系统的全部要素.如需原始PPT文件请点击此处3http://www.gpnewtech.com/pptSTC单片机CPU内核功能单元P0.0~P0.7P2.0~P2.7端口0驱动端口2驱动VCCVSSRAM地址端口0端口2程序存储器寄存器RAM锁存锁存8B寄存器累加器堆栈指针（ACC）程序地址TMP2TMP1寄存器缓冲区ALU特殊功能寄存器（SFR)PC递增器中断、串口和定时器块程序状态字（PSW）816程序计数器时指PSEN（PC）序令ALE/PROG和寄EA

3、/Vpp控存DPTRRST制器端口1锁存端口3锁存振荡器端口1驱动端口3驱动XTAL1XTAL2P1.0~P1.7P3.0~P3.7如需原始PPT文件请点击此处4http://www.gpnewtech.com/pptSTC单片机CPU内核功能单元STC内的8051CPU核是高性能、运行速度经过优化的8位中央处理单元（CentralProcessingUnit，CPU）。8051CPU外围主要包括：内部数据RAM；外部数据空间；特殊功能寄存器；CPU时钟分频器。如需原始PPT文件请点击此处5http://www.gpnewtech.com

4、/pptSTC单片机CPU内核功能单元STC8051CPU的特性主要包括：采用流水线RISC结构，执行速度比工业标准8051快十几倍与工业标准8051指令集100%兼容；大多数指令使用1个或2个时钟周期执行；256个字节的内部数据RAM；使用双DPTR扩展标准8051结构；提供了片外扩展的64KB外部数据存储器；提供了多达21个中断源；新特殊功能寄存器使能：快速访问STC单片机I/O端口，以及控制CPU时钟频率；如需原始PPT文件请点击此处6http://www.gpnewtech.com/pptSTC单片机CPU内核功能单元任何

5、一个中央处理单元CPU都包含有控制器和运算器两大基本模块。下面将通过STC单片机分析8051CPU子系统的功能。如需原始PPT文件请点击此处7http://www.gpnewtech.com/pptSTC单片机CPU内核功能单元--控制器控制器是CPU中最重要的功能部件之一。其作用是控制CPU内的各个组成部件协调的工作，保证CPU的正常运行。如需原始PPT文件请点击此处8http://www.gpnewtech.com/ppt控制器--程序计数器单片机最重要的特点之一就是采用了存储程序的体系结构，即需要执行的代码保存在一个称之为程序存储器的单元中

6、。通过程序计数器（ProgramCounter，PC）从程序存储器中源源不断地取出所要执行的代码。因此，程序计数器PC是CPU中最基本的控制部分。PC的特点就是总是指向下一条所要执行的指令的地址空间。程序计数器、PC递增计数器、缓冲区、程序地址寄存器都挂在其结构右侧的一条总线上。程序地址存储器的输出连接到程序存储器上，而程序存储器连接到内部总线上。如需原始PPT文件请点击此处9http://www.gpnewtech.com/ppt控制器--程序计数器前面已经提到在程序存储器中，保存的是程序的机器代码，即机器指令。从图中可以知道，程序地

7、址寄存器的输出用于给程序存储器提供地址，而程序存储器的输出用于提供机器指令的内容。如需原始PPT文件请点击此处10http://www.gpnewtech.com/ppt控制器--程序计数器程序计数器其实质就是实现递增功能的计数器而已，只不过是因为计数器的计数值作为程序存储器的地址而已。在上一图中，程序计数器的宽度为16位。也就是说，地址深度为216，地址的范围为0~65535，即64K。因此，程序存储器的深度最大为64K。程序计数器并不能总是让程序地址寄存器递增。这是因为，执行机器指令可以分成顺序执行和非顺序执行，如下图。程序计数器（16

8、位）指令地址程序程序地址ROM寄存器新地址（16位）如需原始PPT文件请点击此处11http://www.gpnewtech.com/p