《片机组成原理正式》PPT课件

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1、第2章MCS-51单片机组成原理2.1MCS-51单片机的内部结构2.2CPU的结构2.3MCS-51单片机存储器2.4时钟电路及时序2.5输入/输出端口2.6MCS-51单片机的引脚功能2.7MCS-51单片机的工作方式退出2.1MCS-51单片机的内部结构8031芯片实照2.1MCS-51单片机的内部结构MCS-51单片机外形是一个40脚的双列直插式集成块8031（无ROM）51子系列8051（掩模ROM，RAM128B，4KBROM）8751（EPROM，RAM128B，8KBROM）8032（无ROM）52子系列8052（掩模ROM，RAM256B，2KBROM）8752（

2、EPROM，RAM256B，2KBROM）指令系统51、52子系列相同部分引脚MCS-51单片机6个中断源3个定时器5个中断源2个定时器2.1MCS-51单片机的内部结构MCS-51单片机的内部结构框图如图2.1所示MCS51单片机的内部总体结构图2.2CPU的结构CPU包括运算器和控制器二大部分。2.2.1运算器功能：实现算术/逻辑运算及位操作运算。组成：1、算术／逻辑部件ALU2、累加器A3、寄存器B4、程序状态字寄存器PSW5、十进制调整电路CY（PSW.7）：进位标志位。在进行加法（或减法）运算时，若运算结果最高位有进位或借位，则CY自动置“1”，否则CY置“0”，在进行布

3、尔操作运算时，CY（简称C）作为布尔处理器。AC：辅助进位标志位。当进行加法或减法时，若低4位向高4位有进位（或借位）时，AC被置“1”，否则AC被置“0”。在十进制调整指令中AC还作为十进制调整的判别位。F0：用户标志位。用户可用软件对F0位置“1”或清“0”以决定程序的流向。OV：溢出标志位，当运算结果溢出时OV为“1”，否则为“0”，此标志位反映了运算结果是否溢出。PSW.1：未定义位。P（PSW.0）：奇偶标志位。MCS-51单片机采用的是偶校验。当累加器A中“1”的个数为奇数时，P置“1”，否则P置“0”。此位反映累加器A中内容“1”的奇偶性，它常常用于机间通信。RS1、

4、RS0：工作寄存器区选择位。用来选择当前工作的寄存器区。用户通过改变RS1、RS0的内容来选择当前工作寄存器区。RS1、RS0的内容与工作寄存器区的对应关系如表2-1所示。运算器——控制器2.2.2控制器1、指令寄存器IR和指令译码器ID。指令寄存器是存放指令代码的地方。当执行指令时，CPU把从程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器，然后指令译码器译码后由定时控制电路发生相应的控制信号，最终完成指令所规定的操作。2、程序计数器PC程序计数器PC的功能与普通微机相同，它用来存放CPU执行的下一条指令的地址。当一条指令按照PC所指的地址从程序存储器中取出后，PC会自动加1，指向下一条

5、指令。程序计数器PC是一个16位的寄存器，可寻址64KB的程序存储器空间。3.堆栈指针SP（81H）8位的特殊功能寄存器指数据只允许在其一端进出的一段存储空间。特点：SP数据写入：入栈或压栈数据读出：出栈或弹栈原则：先入后出，后进先出类型指针指向栈顶指针指向栈底MCS-51复位时，SP=07H，一般设置SP=30H或以上的空间堆栈正落在工作寄存器1区，避免在切换工作寄存器区时发生冲突。4.数据指针寄存器DPTR（83H、82H）数据指针DPTR16位专用寄存器高位字节：DPH，低位字节：DPL2个独立的8位寄存器DPH和DPL使用2.2.3工作寄存器和特殊功能寄存器1、工作寄存器M

6、CS-51有32个工作寄存器，分为四个区（或组）每个区为8个寄存器R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，每一时刻只有一个区工作。由PSW寄存器中的RS1、RS0的值来决定当前的工作区：当RS1RS0＝00时，0区为工作区，RS1RS0＝01时，1区为工作区RS1RS0＝10时，2区为工作区RS1RS0＝11时，3区为工作区这32个工作寄存器不但有它们的名称和区号，而且还有地址。00H-1FH共32个单元。00H～07H为0区，分别对应R0～R708H～0FH为1区，分别对应R0～R710H～17H为2区，分别对应R0～R718H～1FH为3区，分别对应R0～R7这32个单

7、元为内部数据存储器（即片内RAM）的00H～1FH存贮空间，这与普通微机中的通用寄存器基本相同，所不同的是，普通微机的通用寄存器只有名称，不占有RAM空间，因此只有名字，没有对应的地址；而MCS-51单片机的工作寄存器R0～R7既可以用名字也可以用它的地址来表示。其中R0、R1寄存器除做工作寄存器外还常做间址寻址的地址指针。2、特殊功能寄存器SFR（又称专用寄存器）这21个特殊功能寄存器详情见表2-2。这21个特殊功能寄存器中，有11个寄存器具有位寻址功能，即寄存器中