MCS-51单片机结构原理课件.ppt

上节课内容回顾： 1.单片机的发展历程 2.单片机的用途 3.单片机的种类 4.单片机的系统组成 具体目标 掌握单片机应用入门的基本知识 看懂： 原理图 别人写的程序 了解（掌握）开发单片机应用的基本思路与方法 设计硬件，即原理图的设计和PCB图的制作 编写软件，运用汇编或C语言编写各功能模块程序。 职业导向 硬件工程师 软件工程师 测试工程师 电气工程 自动控制 仪器仪表 生产管理 其他 上节课内容回顾： 1.MCS-51单片机的功能 2. MCS-51单片机的结构 3.硬件资源，复位后的硬件资源的状态 4.CPU，由运算器和控制器两大部分组成 上节课回顾 时序 ROM * 存储单元0000H一0002H用作8051上电复位后引导程序存放单元。 因为8051／8031／8751上电复位后程序计数器PC的内容为0000H，所以CPU总是从0000H开始执行程序。 在这三个单元中存有转移指令，那么程序就被引导到转移指令指定的ROM／EPROM空间去执行。 因此，在8051的程序存贮器的开头都安排的是一条转移指令 AJMP #add13 ; LJMP #add16 ; 中断矢量区 0003H—002AH单元均匀地分为五段，用作五个中断服务程序的入口。 例如，外部中断引脚INT0(P3.2)有效时，即引起中断申请， CPU响应中断后自动将地址0003H装入PC，程序就自动转向0003H单元开始执行。 如果事先在0003H—000AH存有引导(转移)指令，程序就被引导(转移指令)到指定的中断服务程序空间去执行。 0003H称中断矢量地址。 三、数据存储器 数据存储器RAM用于存放运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。 数据存储器空间也分成片内和片外两大部分，即片内RAM和片外RAM。 8051片外数据存储器空间为64K，从OO00H—FFFFH； 片内存储器空间为256字节，地址从00H—FFH。 (一)片外RAM 片外数据存储器与片内数据存储器空间低地址00H—FFH是重迭的， 如何区别片内、片外RAM空间呢? 8051有MOV和MOVX两种指令、用以区分片内、片外RAM空间。 片内RAM使用MOV指令， 片外64K RAM空间专门为MOVX指令所用。 (二)片内RAM 片内数据存储器最大可寻址256个单元， 它们又分为两个部分: 低128字节(00H一7FH)是真正的RAM区， 高128字节(80H—FFH)为特殊功能寄存器(SFR)区。 几乎每一种外设都是通过读写设备上的寄存器来进行操作的。外设寄存器也称为“I/O端口”，通常包括：控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器三大类，而且一个外设的寄存器通常被连续地编址。 CPU对外设IO端口物理地址的编址方式有两种——I/O映射方式（I/O－mapped），内存映射方式（Memory－mapped） 内存映射方式——外设I/O端口的物理地址就被映射到CPU的单一物理地址空间中，而成为内存的一部分。此时，CPU可以象访问一个内存单元那样访问外设I/O端口，而不需要设立专门的外设I/O指令。主要缺点是是存储器空间变小. 图2-11 RAM空间分配示意图 1.低128字节RAM (00H——7FH) 分为三个区： 工作寄存器 区（00H——1FH) 4*8 位寻址区 (20H——2FH) 真正的RAM区 (30H——7FH) 工作寄存器 区（00H——1FH) 00H—lFH地址安排为四组工作寄存器区， 每组有8个工作寄存器(R0一R7)，共占32个单元。 通过对程序状态字PSW中RSl、RS0的设置， 每组寄存器均可选作CPU的当前工作寄存器组。 若程序中并不需要四组，那么其余可用作一般RAM单元。 CPU复位后，选中第0组工作寄存器。 工作寄存器组 选择 位地址空间 图 2-12 内 RAM 位寻址区 (20H——2FH) 字节地址 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 2FH 7FH 7EH 7DH 7CH 7BH 7AH 79H 78H 2EH 77H 76H 75H 74H 73H 72H 7 1H 70H … … … … … 20H 07H 06H 05H 04H 03H 02H 01H 00H 低128字节RAM单元地址范围也是00H——7FH， 805l采用不同寻址方式来加以区分， 即访问128个位地址用位寻址