MCS 51单片机结构课件.ppt

小结 1、8051单片机采用40引脚双列直插式DIP封装。其中2只引脚用于主电源，2只引脚外接晶体振荡器，4只引脚用于控制或与其他电源复用，32只引脚用于通用I/O口线（其中大部分还具有复用功能）。 2、8051功能模块包括：1个8位CPU，128字节RAM，21个专用寄存器，4K字节ROM，4个8位并行I/O接口，一个全双工串行接口，两个16位定时器，及片内时钟电路。 3、8051的存储器可分为五类。 4、在众多的寄存器中，程序计数器PC永远指向下一条要执行的指令地址，许多操作直接与累加器ACC有关，程序状态指示器PSW中标志反映了有关操作的状态。 5、单片机的操作在一定的时钟节拍指挥下进行。该时钟节拍由内部时钟电路产生，当多机同步工作时也可使用外部时钟。时钟振荡器产生的时钟周期（节拍P）是CPU处理动作的最小单位。单片机执行一条指令以机器周期为单位，一个机器周期由12个时钟振荡周期即6个S状态周期组成。 6、单片机的复位有上电自动复位和手动按键复位等方式，复位后各内部寄存器恢复至初态，并从PC=0000H执行程序。 7、单片机与外设联系通过各端口进行。8051的四个双向8位端口P0～P3中，P0为三态双向口，且负载能力最大，其余三个准双向端口负载能力减半。由于是准双向口，作通用I/O端口输入时，端口锁存器必须置“1”。复位时，各端口锁存器为全“1”。 8、在简单的应用场合，一块8051芯片组成的最小系统就能满足要求；对于复杂应用，可利用8051的扩展功能，构成规模较大的扩展系统，可扩展至64KB片外ROM和64KB片外RAM。扩展I/O、A/D等使用了部分RAM空间。扩展地址高8位由P2口送出，而低8位与数据一起由P0口分时传送。ALE、PSEN、WR和 RD为扩展系统有关的控制信号。 LOGO 第二章 MCS 51 单片机结构 2.1单片机的引脚功能 2.1.1单片机的功能模块 8051单片机功能方块图 8 0 5 1 单 片 机 内 部 结 构 图 2.1.2引脚定义及功能 MCS-51引脚图 1.主电源引脚VSS和VCC 2.时钟电路引脚XTAL1和XTAL2 3.控制信号引脚 、 、 和 4.输入/输出引脚P0、P1、P2和P3 2.2存储空间 8051单片机在物理结构上有四个存储空间：片内程序存储器和片外程序存储器以及片内数据存储器和片外数据存储器。但在逻辑上，即从用户角度上8051有三个存储空间：片内外统一编址的64K字节的程序存储器地址空间（用16位地址）、256字节的片内数据存储器地址空间（用8位地址，其中128字节的专用寄存器的地址空间仅有21个字节有实际意义），以及64K字节片外数据存储器地址空间。在访问这些不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令。 存储空间分布图 2.2.1程序存储器 程序存储器用于存放程序和表格常数。8051片内有4K字节ROM，片外用16位地址线最多可扩展64K字节ROM，两者是统一编址的。 对程序存储器的寻址访问可采用立即寻址和基址加变址寻址的方式。在程序存储器中，有6个单元具有特殊功能： 2.2.2数据存储器 数据存储器用于存放运算中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。8051片内有256字节RAM，片外最多可扩充64K字节RAM，构成了两个地址空间。访问片内RAM用“MOV”指令，访问片外RAM用“MOVX”指令。 对片外数据存储器通常采用间接寻址方式，R0、R1和DPTR都可以作为间址寄存器。前二者是8位地址指针，寻址范围仅为256个字节，而DPTR是16位地址指针，寻址范围可达64K字节。 片内数据存储器采用8位地址，最大可寻址256个单元，但片内低128字节（即00H～7FH）的地址区域设置了片内RAM，对其访问可采用直接寻址和间接寻址的方式。高128字节地址区域（即80H～FFH）为专用寄存器区，只能采用直接寻址方式。 在低128字节RAM区中，00H～1FH地址安排为四组工作寄存器区，每组由8个工作寄存器（R0～R7）组成，共占32个单元（如表所示）。 组 RS1 RS0 R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 0 0 0 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 1 0 1 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 2 1 0 10H 11H 12H 13H 14H 15H 16H 17H 3 1 1 18H 19H 1AH 1BH 1CH 1DH 1EH 1FH 工作寄存器地址表 工作寄存器区后的16个字节（即20H～2FH），可用位寻址访问其个位，这128个位的位地址为00H～7FH。它们可用作软件标志