单片机原理及其应用课件.ppt

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1、单片机原理接口及其应用(PrincipleandApplicationofSingleChipMicrocomputer)1第1章概述第2章MCS-51单片机硬件结构第3章MCS-51寻址方式和指令系统第4章MCS-51汇编程序设计第5章中断系统第6章定时器/计数器及串行口第7章存储器扩展第8章接口电路扩展第9章应用举例2计算机组成复习3微型计算机结构复习4CPU组成复习5微机组成复习6第2章MCS-51单片机硬件结构2.1MCS-51单片机基本结构2.2MCS-51的引脚功能2.3MCS-51的CPU2.4MCS-51的存储器结构2.5并行I

2、／O口结构2.6时钟电路与时序2.7复位操作与复位电路72.1MCS-51单片机基本结构图2-1MCS-51单片机基本结构示意图88位CPU；振荡器和时钟电路；4K／8K字节的程序存储器ROM或EPROM；128／256字节的数据存储器RAM；可寻址外部程序存储器和数据存储器各64K字节；二十多个特殊功能寄存器；4个并行I／O口1个全双工串行I／O口；2／3个16位定时／计数器；5／6个中断源，有2个优先级，同级中断则按优先顺序查询具有较强功能的位处理(布尔)能力。MCS-51单片机配置9介绍图2-1中的各功能部件：1.CPU（微处理器）：运算

3、器，控制器。含位处理2.数据存储器（RAM）片内为128个字节（52子系列的为256个字节）3.程序存储器（ROM/EPROM）8031:无此部件；8051:4K字节ROM；8751:4K字节EPROM；89C51:4K字节闪存。104.中断系统:5个中断源，2级优先级5.定时器/计数器2个16位定时计数器，有四种工作方式6.串行口1个全双工的异步串行口，具有四种工作方式。7.P1口、P2口、P3口、P0口为4个并行8位I/O口。8.特殊功能寄存器（SFR）共有21个，是一个具有特殊功能的RAM区。112.2MCS-51的引脚功能40只引脚双列

4、直插封装（DIP）1244只引脚方形封装方式（4只引脚没用）1340只引脚按功能分为3类：（1）电源及时钟引脚:Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。（2）控制引脚：/PSEN、/EA、ALE、RESET（RST）。（3）I/O口引脚：P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口的外部引脚。2.2.1电源及时钟引脚1．电源引脚（1）Vcc（40脚）：+5V电源；（2）Vss（20脚）：接地。142．时钟引脚（1）XTAL1（19脚）：接外接晶振引脚。如果采用外接时钟振荡器时，此引脚应接地。（2）XTAL2（18脚）：接外部晶振的另一端。如果采用

5、外接时钟振荡器时，此引脚接收时钟。2.2.2控制引脚提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。(1)RST/VPD(9脚)：复位与备用电源。(2)ALE//PROG（30脚）：第一功能ALE为地址锁存允许。（可驱动8个LS型TTL负载。）/PROG为本引脚的第二功能。为编程脉冲输入端。15(3)PSEN（29脚）：读外部程序存储器的选通信号。(可以驱动8个LS型TTL负载。)(4)/EA/VPP(31脚)/EA为内外程序存储器选择控制端。/EA=1，访问片内程序存储器。但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051、8751片内程序存储器的4

6、K字节地址范围）时，将自动转向执行外部程序存储器的程序。/EA=0，单片机只访问外部程序存储器。VPP为本引脚的第二功能。用于施加编程电压（例如+21V或+12V）。对89C51，加在VPP脚的编程电压为+12V或+5V。162.2.3I/O口引脚(1)P0口：双向8位三态I/O口，此口为地址总线（低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS型TTL负载。(2)P1口：8位准双向I/O口，可驱动4个LS型TTL负载。(3)P2口：8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用，可驱动4个LS型TTL负载。(4)P3口：8位准双向I/O口，双功能复

7、用口，可驱动4个LS型TTL负载。17要特别注意准双向口与双向三态口的差别。准双向I/O口作输入口使用时，要向该口先写“1”，另外准双向I/O口无高阻的“浮空”状态。182.3MCS-51的CPU由运算器和控制器所构成2.3.1运算器对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。1．算术逻辑运算单元ALU进行加、减；与、或、异或；循环移位，求补等运算。2．累加器A使用最频繁的寄存器，有时也可写为Acc。A的作用：（1）是ALU单元的输入之一，又是运算结果的存放单元。（2）数据传送大多都通过累加器A。193．程序状态字寄存器PSW（1）Cy（PSW.7）：

8、A的高位进位标志。Cy又是位处理机的位累加器。（2）Ac(PSW.6)：A的辅助进位标志位，又称半字节进位标志位。当运算结果从A的D3位产生进位或借位