MCS51第二章结构与时序ppt课件.ppt

《MCS51第二章结构与时序ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单片机原理及应用结构与时序测控技术与仪器教研室王民慧第2章单片机结构与时序MCS—51单片机内部结构MCS—51单片机引脚功能MCS—51单片机工作方式MCS—51单片机时序2.1MCS—51系列单片机内部结构MCS—51单片机系列MCS—51系列单片机可分为两大系列:MCS—51子系列与MCS—52子系列。MCS—51子系列中主要有8031、8051、8751三种类型。MCS—52子系列也有3种类型8032、8052、8752。MCS—51系列单片机配置一览表MCS—51系列单片机内部结构框图MCS—51系列单片机由8大部分组成一个8位中央处理机CPU片内数据存储器RA

2、M（128个字节或256字节）片内程序只读存储器ROM或EPROM特殊功能寄存器SFR（18个或21个）并行输入输出I/O接口：4个串行I/O接口：1个16位定时器/计数器（2个或3个）1个中断系统：具有5个~7个中断源,可编程为2个优先级MCS—51系列单片机内部结构简化框图一、中央处理器CPU中央处理器是单片机内部的核心部件,它决定了单片机的主要功能特性。它由运算部件、控制部件和专用寄存器组组成。1算术逻辑部件（ALU）以算术逻辑单元ALU为核心，加上累加器A、寄存器B、暂存器TMP1和TMP2、程序状态寄存器PSW及专门用于位操作的布尔处理机组成的，它能实现数据的算

3、术逻辑运算，位变量处理和数据传送操作。算术逻辑部件2定时控制部件由定时控制逻辑、指令寄存器和振荡器组成。定时控制部件HMOS型MCS—51单片机时钟产生方式（a）内部振荡器方式;（b）外部振荡器方式采用内部时钟方式时，如图（a）所示。片内的高增益反相放大器通过XTAL1、XTAL2外接作为反馈元件的片外晶体振荡器（呈感性）与电容组成的并联谐振回路构成一个自激振荡器,向内部时钟电路提供振荡时钟。振荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率，一般晶体可在1.2～12MHz之间任选，电容C1、C2可在5～30pF之间选择，电容的大小对振荡频率有微小的影响，可起频率微调作用。3专用寄存器

4、组包括：程序计数器PC累加器A通用寄存器B程序状态字寄存器PSW堆栈指针SP数据指针DPTR（1）程序计数器PC一个16位寄存器，其作用是控制程序的执行顺序。其内容为将要执行指令的地址，寻址范围64KB。PC有自动加1功能，从而实现程序的顺序执行。PC没有地址，是不可寻址的，因此用户无法对它进行读写，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。（2）累加器A8位寄存器，是最常用的专用寄存器，功能较多，地位重要。它用于存放操作数或运算的中间结果。MCS-51单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器，许多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。（3）通

5、用寄存器B一个8位寄存器，主要用于乘除运算。乘法运算时，B存乘数。乘法操作后，乘积的高8位存于B中，除法运算时，B存除数。除法操作后，余数存于B中。B寄存器也可作为一般数据寄存器使用。（4）程序状态字寄存器PSW程序状态字寄存器PSW（8位）是一个标志寄存器,它保存指令执行结果的特征信息,以供程序查询和判别。CY（PSW.7）——进位标志位。AC（PSW.6）——辅助进位（或称半进位）标志。F0（PSW.5）——由用户定义的标志位。RS1（PSW.4）、RS0（PSW.3）——工作寄存器组选择位。OV（PSW.2）——溢出标志位。由硬件置位或清零。PSW.1——未定义位。

6、P（PSW.0）——奇偶标志位。CYACF0RS1RS0OV—PPSW.7PSW.0（5）堆栈指针SP堆栈是一个特殊的存储区，用来暂存数据和地址，它按“先进后出”的原则存取数据。堆栈共有两种操作：进栈和出栈。MCS—51单片机的堆栈属向上生长型。MCS—51单片机堆栈SP是一个8位寄存器，可自动加1或减1，在子程序调用、中断服务处理等场合用以保护CPU的现场。SP指向栈顶的位置。系统复位后，SP的内容为07H，从而复位后堆栈实际上是从08H单元开始的。MCS—51堆栈区不是固定的，原则上可设在内部RAM的任意区域内，但为了避开工作寄存器区和位寻址区，一般设在30H以后的范

7、围内。（6）数据指针DPTR一个16位寄存器。编程时，DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按两个8位寄存器分开使用，即：DPHDPTR高位字节DPLDPTR低位字节DPTR通常在访问外部数据存储器或程序存储器时作地址指针使用。二、MCS—51单片机存储器结构1.MCS—51单片机存储器分类及配置从物理结构上可分为:片内、片外程序存储器,片内、片外数据存储器;从寻址空间分布可分为:程序存储器,内部数据存储器,外部数据存储器;从功能上可分为:程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间和外部数据存储器。存储器的结构2