《片机基本结构》PPT课件

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1、8051单片机基本结构长江大学徐爱钧8051单片机的特点8051单片机可分为无ROM型和ROM型两种无ROM型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型芯片为8031)ROM型芯片又分为EPROM型(典型芯片为8751)、FLASH型(典型芯片为89C51)、掩膜ROM型(典型芯片为8051)、一次性可编程ROM(OneTimeProgramming,简称OTP)的芯片(典型芯片为97C51)。8051单片机的基本组成时钟电路SFR和RAMROMCPU定时/计数器并行端口中断系统串行端口系统总线时钟源T0T1P0P1P2P3TXDRX

2、DINT0INT1(1)一个8位微处理器CPU。(2)片内数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。(3)片内程序存储器ROM。(4)两个定时/计数器T0、T1,可用作定时器,也可用以对外部脉冲进行计数。(5)四个8位可编程的并行I/O端口,每个端口既可作输入,也可作输出。(6)一个串行端口,用于数据的串行通信。(7)中断控制系统。(8)内部时钟电路。一个8051单片机包含下列部件8051单片机内部结构通道0驱动器通道2驱动器RAM地址锁存器RAM通道0锁存器通道2锁存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器缓冲器PC递增器程序计数

3、器PC数据指针DPTRVCCGNDP1.0~P1.7堆栈指针SPACCTMP2PSW通道3锁存器通道1锁存器通道1驱动器通道3驱动器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑振荡器P3.0~P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定时和控制逻辑指令译码器CPU即中央处理器,是单片机的核心部件,它完成各种运算和控制操作,CPU由运算器和控制器两部分组成。(1)运算器运算器以算术逻辑单元ALU为核心,加上累加器ACC、暂存寄

4、存器TMP和程序状态字寄存器PSW等所组成。ALU主要用于完成二进制数据的算术和逻辑运算,并通过对运算结果的判断影响程序状态字寄存器PSW中有关位的状态。D7D0PSW:8051单片机的CPUCYACF0RS1RS0OV—PPSW中各位的意义如下:CY:进位标志。在进行加法或减法运算时,若运算结果的最高位有进位或借位,CY=1,否则CY=0,在执行位操作指令时,CY作为位累加器。AC:辅助进位标志。在进行加法或减法运算时,若低半字节向高半字节有进位或借位,AC=1,否则AC=0,AC还作为BCD码运算调整时的判别位。F0:用户标志。

5、RS1和RS0:工作寄存器组选择,如下表所示。RS1RS0工作寄存器组片内RAM地址00第0组00H~07H01第1组08H~0FH10第2组10H~17H11第3组18H~1FHOV:溢出标志。当两个带符号的单字节数进行运算,结果超出-128~+127的范围时,OV=1,表示有溢出,否则OV=0表示无溢出。PSW中的D1位为保留位,对于8051来说没有意义,对于8052来说为用户标志,与F0相同。P:奇偶校验标志。每条指令指行完毕后,都按照累加器A中“1”的个数来决定P值,当“1”的个数为奇数时,P=1,否则P=0。(2)控制器控

6、制器包括程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作,协调单片机各部分正常工作。程序计数器PC:当一条指令按PC所指向的地址从程序存储器中取出之后,PC的值会自动增量,即指向下一条指令。堆栈指针SP:用来指示堆栈的起始地址。80C51单片机的堆栈位于片内RAM中,而且属于“上长型”堆栈,复位后SP被初始化为07H,使得堆栈实际上由08H单元开始。指令译码器:当指令送入指令译码器后,由译码器对该指令进行译码,CPU根据译码器输出的电平信号使定时控制电路产生

7、执行该指令所需要的各种控制信号。数据指针寄存器DRTR:它是一个16位寄存器,由高位字节DPH和低位字节DPL组成,用来存放16位数据存储器的地址,以便对片外64kB的数据RAM区进行读写操作。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS1234567891011121314151617181920803180518751403938373635343

8、3323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.08051单片机

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