MCS51系列单片微计算机课件.ppt

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1、第2章MCS-51单片机的结构与时序第2章MCS-51单片机的结构与时序2.1MCS-51单片机内部结构第2章MCS-51单片机的结构与时序时钟电路SFR和RAMROMCPU定时/计数器并行端口中断系统串行端口系统总线时钟源T0T1P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1图：MCS-51单片机系统结构示意图2.1MCS-51单片机内部结构图：MCS-51内部结构框图2.1MCS-51单片机内部结构2.1.1CPU结构算术逻辑运算部件ALU、控制器（定时控制部件）和专用寄存器组成。1）运算器PSW:CYACFORS1RS2OV--P功能：加、减、乘、除

2、与、或、非、异或等传送、判断、移位、转移组成：加法器、2个8位暂存器、布尔处理器2）定时控制部件控制整个单片机系统各种操作的部件，它包括时钟发生器、定时控制逻辑、指令寄存器、译码器、RAM地址寄存器、16位地址缓冲器、程序计数器指针PC、数据指针DPTR、堆栈指针SP等。8051内部有一个反相放大器，XTALl、XTAL2分别为反相放大器输入和输出端，外接定时反馈元件以后就组成振荡器，产生时钟送至单片机内部的各个部件。C1C2CYSXTALlXTAL23）专用寄存器a.PC(ProgramCounter)：16位的地址指针，专门用来控制指令执行顺序的寄存

3、器，其中的内容总是下一条要执行的指令的地址。复位时，PC=0000H，使程序从0单元开始执行。通常单片机每取一个字节机器码，PC就自动加1，从而保证了指令的顺序执行。转移指令可强行改变PC的内容。3）专用寄存器b.累加器ACC是最常用的专用寄存器,进入ALU作算术操作和逻辑操作的操作数很多来自ACC，操作的结果也常送回ACC。3）专用寄存器c.通用寄存器B专门为乘法及除法设置的寄存器，用于存放乘积的高8位和除法的余数。3）专用寄存器d.程序状态字程序状态字PSW是一个8位寄存器，它包含了许多程序状态信息，其各位的含义如图所示：3）专用寄存器①进位标志Cy

4、：加法（减法）时最高位D7有进（借）位，则Cy=1，否则Cy=0；位处理时，它起着“位累加器”的作用。CyACF0RS1RS0OVP3）专用寄存器②辅助进位标志AC：加（减）法运算时，如果低半字节的最高位D3有进（借）位，则AC=1，否则AC=0；AC在作BCD码运算而进行二～十进制调整时有用。CyACF0RS1RS0OVP3）专用寄存器③用户标志F0：是用户定义的一个状态标志。可通过软件对它置位、清零；在编程时，也常测试其状态进行程序分支。CyACF0RS1RS0OVP3）专用寄存器④工作寄存器区选择位RS1、RS0:可借软件置位或清零，以选定4个工作

5、寄存器区中的一个区投入工作。CyACF0RS1RS0OVP3）专用寄存器CyACF0RS1RS0OVPRS1RS0寄存器区000区011区102区113区3）专用寄存器⑤溢出标志OV：作有符号数加法、减法时由硬件置位或清除，以指示运算结果是否溢出。CyACF0RS1RS0OVP3）专用寄存器⑥奇偶标志P:每执行一条指令，单片机都能根据A中1的个数的奇偶自动令P置位或清零：奇为1，偶为0。此标志对串行通信的数据传输非常有用，通过奇偶校验可检验数据传输的正确与否。CyACF0RS1RS0OVP3）专用寄存器e.SP(StackPointer)：MCS-51单

6、片机的堆栈建在内RAM区中，8位堆栈指针SP总是指向栈底的位置。复位时，（SP）=07H，可以通过MOV指令对SP赋值。MCS-51单片机的堆栈是向上生成的：压栈时，使SP的内容增1后作压入操作；出栈时，先把栈顶的数据弹出，然后使SP的内容减1。3）专用寄存器f.DPTR(数据指针)：它是由DPH、DPL两个8位专用寄存器组成的16位的地址指针，用于访问单片机外部数据存储器或扩展的I/O口。2.1.2存储器结构1.存储器地址分配MOVXA,@Ri;A(Ri)MOVXA,@DPTR;A(DPTR)MOVX@Ri,A;A(Ri)MOVX@DPTR,A;

7、A(DPTR)片外RAM的访问：内存高128字节：采用间接寻址MOVR0,#83H;R083HMOVA,@R0;A(83H)片内RAM高128字节的访问：SFR区：采用直接寻址MOVA,83H;ADPH共4个8位端口：P0,P1,P2,P3具有输出锁存、输入缓冲功能；3种操作：写端口、读端口、读引脚；一个全双工串口；2.1.3I/O端口2个16位的定时/计数器；定时器/计数器：共5个中断源；具有优先级控制；外部中断源具有电平或边沿出发方式；中断系统：C51存储器结构特点总结：程序存储器ROM与数据存储器RAM独立编址（独立的地址空间），外设与数据

8、RAM在一个空间；ROM空间：片内4KROM空间，编制范围：0000H-0FFF