第2章 MCS-51单片机结构和时序

《第2章 MCS-51单片机结构和时序》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章MCS-51单片机结构和时序§2.1MCS-51单片机结构§2.1.1MCS-51单片机结构图2-18051单片机框图1.基本组成（具体部件见P11-12的叙述）2.内部结构§2.1.2MCS-51的封装与引脚图2-3（a）MCS-51引脚图P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS1234567891011121314151617181920803

2、1805187514039383736353433323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0MCS-51系列芯片引脚互相兼容，大多采用40脚DIP封装。具体引脚功能见P13-14.§2.1.3MCS-51的CPU结构CPU主要包括控制器和运算器，是单片机的核心部分。1.中央控制器主要包括：P15（1）程序计数器PC；（2）指令寄存器IR、指令译码器及定时控制逻辑；（

3、3）数据指针DPTR;2.运算器主要包括：P16（1）算术逻辑运算单元ALU（2）累加器A（Accumulator）也叫ACC（3）B寄存器（4）程序状态字寄存器（5）堆栈指针§2.1.4存储器结构1.存储器结构与地址空间MCS-51系列单片机存储器结构采用哈佛（Harvard）结构，程序存储器与数据存储器各自独立，分别有自己的地址空间、寻址方式与控制系统。（1）4种物理存储空间P20;（2）3种逻辑存储空间；特殊功能寄存器通用RAM区位寻址区00H1FH20H2FH30H7FH80HFFH80H88H90H98HA0HA8HB0HB8H

4、D0HE0HF0H特殊功能寄存器中位寻址外部RAM(I/O口地址)0000HFFFFH内部数据存储器外部数据存储器工作寄存器区外部ROM内部ROM(EA=1)外部ROM(EA=0)0000H0000H0FFFH0FFFH1000HFFFFH程序存储器片内ROM与片外ROM统一编址，最大范围为0000H~FFFFH，最大容量64KB。（1）对于8051，其片内ROM地址范围为0000H~0FFFH，共4KB；片外ROM最大范围为：0000H~FFFFH，最大容量64KB。这样，片内与片外ROM的低4KB出现地址重叠现象。当运行0000H~0

5、FFFH这低4KB范围的程序时作何选择（运行片内的还是运行片外的）？答案是由引脚/EA控制！◆当/EA=1，内部4KBROM有效，外部ROM从1000H开始有效；即：CPU首先运行内部ROM中的程序，只有当PC计数大于等于1000H时才转向外部ROM中的程序；◆当/EA=0，内部4KBROM无效，从0000H开始直接运行片外ROM中的程序；对于8031等无片内ROM的芯片而言，/EA端必须接低电平。2.程序存储器（ROM）（2）附加要点◆访问片内、片外ROM的指令均为MOVC;◆复位后，PC的值为0000H，也就是说CPU从程序存储器的0

6、000H地址处开始取指令执行程序；但由于0003H~0032H单元被保留用于中断向量地址，所以应该在0000H单元处放置一条绝对转移指令以跳过这些单元。3.数据存储器（RAM）从前面已知：数据存储器RAM在物理和逻辑上都可分为两个地址空间，一个是片内的256B的RAM，一个是最大64KB的片外RAM。（1）片内RAM片内RAM的最大可寻址范围为256个单元，这256个单元又可以分为两个独立的、功能不同的区间。（见P22图2-8）Ⅰ：低128字节的RAM，地址为00H~7FH，主要包括：工作寄存器区、位寻址区与用户通用RAM区。Ⅱ：高128

7、字节的RAM，地址为80H~FFH，被映射为特殊功能寄存器。4.片内低128字节RAM详述（00H~7FH）（1）工作寄存器区地址为00H~1FH的32个单元，以8个单元为一组，共分成4组，称为工作寄存器区。组内的编号为R0~R7。RS1RS0选择工作寄存器组000组（00H～07H）011组（08H～0FH）102组（10H～17H）113组（18H～1FH）（2）位寻址区地址为20H~2FH的16个字节单元共包括128位，是可位寻址的RAM区。这16个单元既可字节寻址，也可位寻址。当进行位寻址时，其对应的地址00H~7FH。表2-6位

8、寻址区的位地址（3）用户RAM区地址为30H~7FH共有80个字节单元，可以采用字节寻址的方式供用户使用。（4）关于堆栈原理上讲，堆栈可以设在内部RAM区的任意地方，但由于很多区域有其特殊用途