MCS-51单片机的结构和原理.ppt

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1、MCS-51单片机的结构和原理2021/8/51主要掌握基本组成（内部资源）存储器的配置I/O口的应用功能时序及电路2021/8/52MCS51系列产品2021/8/53第一节MCS-51系列单片机的结构以8051为代表讲解基本组成内部结构特殊功能寄存器2021/8/54一基本组成框图(基本资源）2021/8/55二8051的内部结构算术逻辑部件ALU定时控制部件寄存器组框图见下页2021/8/562021/8/57MCS51的封装各类单片机均兼容，只是功能引脚略有差异。封装40脚塑封双列直插：PDIP44脚方形(需插槽转接)：PLCC/LCC44脚扁平封装(贴片焊接)：PQFP/TQ

2、FP封装2021/8/58PLCC封装形式2021/8/59PLCC封装形式2021/8/510QFP封装形式2021/8/5112021/8/512MCS51的引脚功能管脚功能逻辑符号图片外三总线AB：P0口经地址锁存后提供低8位地址，P2口直接提供高8位地址DB：P0口提供8位数据CB：/EA，ALE，/PSEN，/RD，/WR，RST等2021/8/5132021/8/514片外三总线2021/8/515常用寄存器（PC、ACC、B）PC：程序地址寄存器，16位，执行指令后自动加一，常将PC值设置成程序第一条指令的内存地址。访问范围：0000~0FFFFHACC：累加器，8位，特

3、殊用途的寄存器，专门存放操作数或运算结果。MOVA，#03HADDA，#05HB：8位，专门为乘除法而设置的寄存器MULAB2021/8/516常用寄存器（PSW、SP）PSW：程序状态字，8位，存放指令执行后的有关状态SP：堆栈指针，8位，专门存放向上生长堆栈的栈顶位置（书上示意图）。遵循“先进后出”的原则。注意：禁止用传送指令存放数据。通常初始化（sp＝07H)时，修改堆栈指针的值，将堆栈区设置在内部RAM的高端区域。例：MOVSP,＃70HPUSHACC；(ACC)=35H指令执行后（71H）=35H，SP=71HD7D6D5D4D3D2D1D02021/8/517常用寄存器DP

4、TRDPTR：数据地址指针，16位，存放程序存储器的地址和外部数据存储器的地址。可分DPH和DPL两个独立8位寄存器使用,通常在压栈时将DPTR分开用。例：PUSHDPHPUSHDPLMOVDPTR,#1000H；(1000H)=7FHMOVXA,@DPTRMOVCA,@A+DPTR2021/8/518程序执行前，PSW中的F0=1，RS0RS1=00问执行下列指令后PSW中的各位的状态？MOVA，#0FHADDA，#0F8H0000111111111000（+——————100000111CY=1，AC=1，P=1OV=CP+CS=1+1=02021/8/519第二节存储器配置5个存

5、储空间（配置图见下页）：片内/片外程序存储器64K（0000~0FFFFH）128B的片内数据存储器（00~7FH）128B特殊功能寄存器SFR（80~0FFH离散分布）位寻址空间（20H~2FH）和部分SFR片外数据存储器64K（0000~0FFFFH）2021/8/5202021/8/521MCS-51单片机存储器容量存储器类型单片机系列掩膜ROME2PROM(EPROM)RAMMCS-5151子系列8031//128B80514KB/128B89(7)51/4KB128B52子系列8032//256B80528KB/256B89(7)52/8KB256B2021/8/522例：位

6、寻址空间的使用MOV20H,#30H；MOV00H,C2021/8/523位寻址区内部数据存储器低128单元2021/8/524通用寄存器区的使用内部RAM的00~1FH分为4个区，每个区有8个单元，分别用R0~R7来表示：RS1：RS0=00时：(R0)=00HRS1：RS0=01时：(R0)=08HRS1：RS0=10时：(R0)=10HRS1：RS0=11时：(R0)=18H例如：MOVR0,#30H；SETBPSW.3；MOVR0,#30H；2021/8/5252021/8/5262021/8/527第三节输入/输出口（I/O口）四个双向8位I/O口，共32根I/O口线，每个I

7、/O线均由锁存器，输出电路和输入缓冲器组成。每个I/O既可作输入又可作输出，每一条口线可独立用作输入又可用作输出，作输出时可锁存数据，作输入时可缓冲数据。2021/8/528P0口输出输入读--修改-写操作P0作A/D总线（AddressBus/DataBus）2021/8/529P0口组成结构2021/8/530P0口输出时接上拉电阻P0口作输入时，应使输出两个驱动场效应管截止而呈现悬浮的高阻态，所以需先向锁存器写“1”可驱动8个LSTTL负