片机原理及应用(第二讲1

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1、MCS-51单片机的硬件结构（二）MCS-51单片机的存储器结构并行I/O端口时钟电路与时序MCS-51的复位和复位电路第二讲一、MCS-51的微处理器1、运算器由运算器和控制器组成（1）算术逻辑运算单元ALU功能强大，能进行8位的逻辑“与”、“或”、“异或”、循环、求补和清零以及算术加、减、乘、除等基本运算，同时还可进行位处理，置位、清零、求补、“与”、“或”等位操作。（2）累加器A8位，可写成Acc。使用最频繁的一个寄存器，进位标志Cy，又是位处理器的累加器。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构（3）寄存器B一般寄存器，

2、常用于乘、除法操作中。乘法：两数放于A、B中，运算结果存放在BA中。除法：被除数放A中，除数放B中，其运算结果商在A中，余数在B中。（4）程序状态寄存器PSW8位，属特殊功能寄存器。很重要，须牢记。格式如下:(字节地址为D0H)CyAcF0RS1RS0OV--PD7D6D5D4D3D2D1D0PSW第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构RS1、RS0：4组工作寄存器区选择控制位。RS1RS0所选的4组工作寄存器000组（内部RAM地址00H~07H）011组（内部RAM地址08H~0FH）102组（内部RAM地址10H~17H

3、）113组（内部RAM地址18H~1FH）第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构2、控制器单片机运行的控制部件，由程序计数器、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令译码器等逻辑控制电路组成。（1）程序计数器PC一个基本的寄存器，也是一个独立的计数器，存放着下一条将要从程序存储器中取出的指令的地址。（2）指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路存放指令操作码的专用寄存器，输出给指令译码器进行译码，译码结果送控制逻辑电路，发出各种控制信号。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构二、MCS-51存储器的结构MCS-51单片机的程序存

4、储器和数据存储器空间截然分开，各自有其寻址方式、寻址空间和控制系统。寻址能力分别达64KB。可分为：程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器共五类。1、程序存储器用于存放应用程序和表格之类的固定常数。最大空间为64KB（片内和片外之和）。程序存储器的应用时应注意以下两点：（1）EA引脚接高、低电平，确定CPU是访问片内还是访问片外程序存储器。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构EA引脚接高电平，程序将从片内程序存储器开始执行，当PC值超出片内容量时，自动转向片外程序存储器空间。EA引脚接低电平，

5、只能用片外的程序存储器，即程序将从片外程序存储器中开始执行。（2）程序存储器的开始部分的一些单元固定用于中断源的中断服务程序的入口地址，如下规定：中断源入口地址外部中断0（INT0）0003H定时器0（T0）000BH外部中断1（INT1）0013H定时器1（T1）001BH串行口0023H第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构注意：①MCS-51单片机复位后，PC值为0000H，因此程序是从0000H开始执行的。②两条读程序存储器指令：MOVCA,@A+DPTRMOVCA,@A+PC2、内部数据存储器片内数据存储器（RAM）

6、共有128个字节，其结构可用图示说明。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构用户RAM区（堆栈、数据缓冲区）可位寻址区第3组工作寄存器区R0~R7第1组工作寄存器区R0~R7第0组工作寄存器区R0~R7第2组工作寄存器区R0~R700H~07H08H~0FH10H~17H18H~1FH20H~2FH30H~7FH片内地址：第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构3、特殊功能寄存器（SFR）CPU对各种功能部件的控制是用特殊功能寄存器来实现的。共有21个，其地址分布在80H~FFH范围内。见书21~22页，各特殊功能寄存器符号、

7、名称以及地址。今后将逐步熟悉和应用这些寄存器。（1）堆栈指针SPMCS-51单片机的堆栈应用与一般微处理器一样。这里堆栈区在片内RAM中，SP指向堆栈顶。SP的复位初始值为07H。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构（2）数据指针DPTR16位寄存器，由SFR中两个独立的8位寄存器DPH和DPL组成。（3）端口P0~P3特殊功能寄存器P0~P3为I/O端口P0~P3对应的锁存器。（4）串行数据缓冲器SBUF用于存放发送或接收的串行数据，实际上是两个寄存器，一个为发送寄存器，一个为接收寄存器，共用一个地址和符号。（5）定时器/

8、计数器两个16位定时器/计数器T0、T1分别由四个8位SFR寄存器TH1、TL1、TH0、TL0组成。第二讲第二章MCS-51单片机的硬件结构4、位地址空间在RAM和SFR中共有211个位地址，位地址范围在00H~FFH。片内RAM中，字节地址为20H~2FH单