基本结构与工作原理

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1、第2章单片机的基本结构与工作原理单片机的基本组成80C51单片机的引脚功能和结构框图80C51单片机CPU的结构和特点80C51单片机的存储器结构和地址空间80C51单片机的布尔(位)处理器80C51单片机的工作方式DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU单片机的基本组成结构中央处理器CPU存储器并行I/O口串行I/O口定时器/计数器定时电路及元件DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU中央处理器单片机中的中央处理器和通用微处理器基本相同，只是增设了“面向控制”的处理功能。例如：位处理(SETB,CLR

2、)、查表(MOVC)、多种跳转(JMP,LJMP,SJMP,AJMP)、乘除法运算(MUL,DIV)、状态检测(JBC)、中断处理(RETI)等，增强了实时性DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU存储器基本结构普林斯顿(Princeton)结构将程序和数据合用一个存储器空间的结构并采用统一寻址方式，这种结构在通用微型计算机中被广泛采用哈佛(Harvard)结构将程序存储器和数据存储器截然分开并采用独立寻址的结构，MCS-51和80C51系列采用这种结构DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU存储器结构

3、形式程序存储器ROM片内掩膜ROM片内可编程的ROM：OTP,EPROM,E2PROM片外只读存储器数据存储器RAM片内数据存储器片外数据存储器DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51单片机的封装图DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的引脚功能电源VCC:运行和程序校验时加+5VVSS:接地晶振XTAL1:振荡器反相放大器输入XTAL2:振荡器反相放大器的输出当用外部振荡器时，XTAL1接收振荡器信号，XTAL2悬空DesignedByCYQPrincipleandApplica

4、tionofMCU80C51的引脚功能I/O口（基本功能）P0：8位、漏极开路的双向I/O口P1：8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻P2：8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻P3：8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻I/O口（第二功能）DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的引脚功能端口引脚符号和作用端口引脚符号和作用P3.0串行输入口RXDP3.4定时器/计数器0T0P3.1串行输出口TXDP3.5定时器/计数器1T1P3.2外部中断0/INT0P3.6写选通信号/WRP3.3外部中断1/INT1P3.7读选通信号/RDP

5、1.0定时器T2的计数输入端（80C52系列）P1.1定时器T2的外部输入端（80C52系列）DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的引脚功能控制线RST：复位输入信号，需维持两个机器周期以上的高电平/EA：片外程序存储器访问允许信号ALE：地址锁存允许信号，输出频率为1/6振荡频率的方波/PSEN：片外程序存储器选通信号，当/PSEN有效时，程序存储器的内容被锁存到P0口DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的内部结构框图和组成算术逻辑单元ALU累加器ACC（或A）程序计数器P

6、C数据指针DPTR程序状态标志寄存器PSW堆栈指针寄存器SPDesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51CPU的组成和作用控制器用于指令识别和计算机组成部件工作控制运算器主要用来实现对操作数的算术逻辑运算和位操作工作寄存器时序电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU程序计数器PC作用存放下一条将从程序存储器中取出的指令的地址寻址空间程序计数器的宽度决定了程序存储器可以直接寻址的范围。在80C51中，程序计数器PC是一个16位的计数器，故最大寻址空间为64KB(

7、216)DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU程序计数器PC的基本工作方式一般情况下，程序计数器PC自动加1当执行有条件或无条件转移指令时，程序计数器将根据跳转指令置入新的数值当执行调用指令或响应中断时，PC的现行值先压栈保护，再将子程序的入口地址或者中断矢量地址送入PC，执行子程序或中断服务程序，当遇到返回指令RET或RETI时，将栈顶的内容送到PC寄存器中，程序流程又返回到原来的地方，继续执行De