单片机讲义ppt课件.ppt

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1、单片机原理及应用主讲：禹定臣信息工程系2.1MCS-51单片机的逻辑结构及信号引脚MCS-51单片机结构框图MCS-51芯片内部逻辑结构MCS-51的信号引脚MCS-51单片机结构框图MCS-51芯片内部逻辑结构1.中央处理器（CPU）中央处理器CPU是单片机的核心，完成运算和控制操作。它包括运算器和控制器电路。1）运算器电路运算器主要用来实现对操作数的算术、逻辑运算和位操作的。主要包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC（A）、暂存寄存器、B寄存器、程序状态字PSW、两个暂存器以及BCD码运算修正电路。2）控制器电路识别指令并根据指令性质控制计算机各组成部分协调工作的部件。80C

2、51单片机的控制器包括程序计数器PC、PC加1寄存器、指令寄存器IR、指令译码器、条件转移逻辑电路及定时控制逻辑电路等。2.内部数据存储器（内部RAM）内部数据存储器包括RAM（256╳8）和RAM地址寄存器等。低地址的128个单元可以供用户存取数据用。高地址的128个单元是专用寄存器。3.内部程序存储器（内部ROM）内部程序存储器包括ROM（4KB╳8）和程序地址寄存器等。用于存放程序和原始数据。4.定时器/计数器80C51有两个16位定时器/计数器，实现定时或计数功能并根据定时或计数结果实现单片机的控制功能。5.并行I/O口MCS-51有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P

3、3），实现数据的并行输入输出。6.串行口MCS-51有一个全双工的串行口，以实现单片机和其它数据设备之间的串行数据传递。该串行口也可以作为同步移位寄存器使用。7.中断控制系统80C51有5个中断源:外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个。全部中断分为高级和低级两个优先级别。8.时钟电路MCS-51芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，典型的晶振频率为12MHz和6MHz。9.位处理器位处理器也称布尔处理器，可对PSW中的进位标志位C进行置位、复位、取反、判1或0转移等操作，还可以将C与可寻址位之间进行数据传送和逻辑运算等操作。位处

4、理器使单片机的控制功能增强。10.总线上述部件都是通过总线连接的。系统的地址信号、数据信号和控制信号都是通过总线传送的。总线结构减少了单片机的连线和引脚，提高了可靠性。MCS-51的信号引脚1.信号引脚介绍1)P0口2)P1口3)P2口4)P3口5)ALE6)/PSEN7）/EA8)RST9)XTAL1、XTAL210)VSS11)VCC2.信号引脚的第二功能1)P3口的第二功能2)EPROM存储器程序固化所需要的信号编程脉冲PROG:ALE/PROG编程电源VPP(25V):EA/VPP3)备用电源引入备用电源VPD:RST/VPD内部数据存储器低128单元内部数据存储器高128

5、单元MCS-51的堆栈操作内部程序存储器MCS-51单片机系统的存储器构特点2.2MCS-51单片机的内部存储器8051内部数据存储器配置图1.寄存器区00H～1FHRS1RS0寄存器组R0～R7地址00组0　　　00～07H01组1　　　08～0FH10组2　　　10～17H11组3　　　18～1FH内部数据存储器低128单元2.位寻址区20H～2FH3.用户RAM区30H～7FH位寻址区专用寄存器区地址80H～FFH1.专用寄存器简介程序计数器PC不可寻址累加器ACC地址E0HB寄存器地址F0H程序状态字PSW地址D0H内部数据存储器高128单元PSW.7CY进位标志PSW.6

6、AC辅助进位标志PSW.5F0用户标志PSW.4RS1寄存器组选择PSW.3RS0寄存器组选择PSW.2OV溢出标志带符号数加减运算溢出;乘法积超过8位；除数为0PSW.1未用PSW.0P奇偶标志位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CYACF0RS1RS0OV/P数据指针DPTRDPH地址83HDPTR高字节DPL地址82HDPTR低字节2.专用寄存器的字节寻址21个可以字节寻址的专用寄存器分散在内部RAM高128个单元中PC不占据RAM单元,不可寻址对专用寄存器只能使用直接寻址3.专用寄存器的位寻址专用寄存器地址表MCS-51

7、的堆栈操作后进先出入栈PUSH出栈POP1.堆栈的功用保护断点保护现场2.堆栈的开辟MCS-51的堆栈只能开辟在芯片内部的数据存储器中。3.堆栈指示器SP专用寄存器地址81HSP的内容是堆栈栈顶的地址系统复位后SP的内容是07H4.堆栈类型5.堆栈的使用方法自动方式调用子程序或中断时指令方式　使用堆栈操作指令PUSH、POP内部程序存储器80C51芯片内部有4KBROM存储单元，其地址为0000H～0FFFH。系统复位后PC的内容为0000H，单片机从0000H单元开