1、1.教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容:MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其特性單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其特性(片內(nèi)結(jié)構(gòu)、引腳功能及片片內(nèi)結(jié)構(gòu)、引腳功能及片外總線結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器組織及擴(kuò)展、外總線結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器組織及擴(kuò)展、I/O結(jié)構(gòu)、中斷、時(shí)鐘和復(fù)位結(jié)構(gòu)、中斷、時(shí)鐘和復(fù)位電路。電路。2.教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn)MCS-51單片機(jī)的引腳功能、存儲(chǔ)器組織及擴(kuò)展、單片機(jī)的引腳功能、存儲(chǔ)器組織及擴(kuò)展、I/O結(jié)構(gòu)、中結(jié)構(gòu)、中斷斷3.課時(shí)課時(shí) 84.作業(yè)作業(yè)習(xí)題習(xí)題2 ,3 ,4,72.1 MCS-51單片機(jī)主要性能特點(diǎn)l MCS-51為為8位高檔單片機(jī)系列位高檔單片機(jī)系列,采用采用HMOS工藝工藝,提高芯片集提高芯片集成度成度,性能有很好性

2、能有很好 改善。改善。l 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1）擴(kuò)大了）擴(kuò)大了ROM和和RAM的容量的容量 2）具有布爾代數(shù)運(yùn)算能力）具有布爾代數(shù)運(yùn)算能力 3）具有）具有32個(gè)雙向可被獨(dú)立尋址的個(gè)雙向可被獨(dú)立尋址的I/O口口 4）具有）具有5-6個(gè)中斷源，可分為兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)個(gè)中斷源，可分為兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 5）具有豐富的指令系統(tǒng)）具有豐富的指令系統(tǒng) 6）具有全雙工傳輸信號(hào)）具有全雙工傳輸信號(hào)UART的能力的能力 7）片內(nèi)具有時(shí)鐘振蕩電路）片內(nèi)具有時(shí)鐘振蕩電路 8）可采用一次性燒寫的內(nèi)含）可采用一次性燒寫的內(nèi)含ROM或可重復(fù)燒寫的或可重復(fù)燒寫的EPROM 2.2 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)表表1.12.2.1 MC

3、S-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)0INT時(shí)鐘電路CPUSFR和RAM并行端口ROM串行端口定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷系統(tǒng)系統(tǒng)總線時(shí)鐘源P0 P1P2 P3TXDRXD1INTT0T18051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖計(jì)數(shù)脈沖輸入2.2.2 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹l 1.CPU(中央處理器中央處理器)完成單片機(jī)的運(yùn)算和控制完成單片機(jī)的運(yùn)算和控制能力能力 運(yùn)算器運(yùn)算器控制器控制器ALU、布爾處理器、布爾處理器、ACC、寄、寄存器存器B、暫存器、暫存器TMP1，TMP2、PSW寄存器、十進(jìn)制調(diào)整電路寄存器、十進(jìn)制調(diào)整電路定時(shí)控制邏輯、指令寄存器、譯碼器、定時(shí)控制邏輯、指令寄存器、譯碼器、信息傳輸控制部件信息傳輸控制部件2

4、.2.2 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹2.2.內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 存放程序指令存放程序指令,常數(shù)和數(shù)據(jù)表格常數(shù)和數(shù)據(jù)表格(只讀只讀)存放數(shù)據(jù)存放數(shù)據(jù),分為內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(隨機(jī)隨機(jī))單片機(jī)內(nèi)有單片機(jī)內(nèi)有256個(gè)個(gè)RAM單元單元,作為寄存器被用戶使用的作為寄存器被用戶使用的只有前只有前128個(gè)單元個(gè)單元,后后128個(gè)被專用寄存器占用個(gè)被專用寄存器占用內(nèi)部內(nèi)部RAM指的是前指的是前128單元單元2.2.2 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹l 3.定時(shí)與中斷系統(tǒng)定時(shí)與中斷系統(tǒng) MCS-51單片機(jī)內(nèi)有兩個(gè)單片機(jī)內(nèi)有

5、兩個(gè)16位的定時(shí)器位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器：實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)，并將其結(jié)果作為查詢和中斷的實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)，并將其結(jié)果作為查詢和中斷的控制憑據(jù)；控制憑據(jù)； MCS-51單片機(jī)內(nèi)有單片機(jī)內(nèi)有5個(gè)中斷源個(gè)中斷源 (2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)) 2個(gè)外部中斷源個(gè)外部中斷源 2個(gè)定時(shí)器個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷源計(jì)數(shù)器中斷源 1個(gè)串行口中斷源個(gè)串行口中斷源 2.2.2 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹l 4.并行并行I/O口口l 4個(gè)個(gè)8位的并行位的并行I/O口口 (P0 P1 P2 P3 )實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)并行輸入輸出實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)并行輸入輸出l 5.串行串行I/O口口l 一個(gè)全雙工的串行口一個(gè)全雙工的串行口 實(shí)現(xiàn)與外部的

6、串行數(shù)實(shí)現(xiàn)與外部的串行數(shù)據(jù)傳送據(jù)傳送l 6.時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路l 為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列,協(xié)調(diào)和控制單片機(jī)協(xié)調(diào)和控制單片機(jī)的工作的工作. MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有時(shí)鐘電路單片機(jī)內(nèi)部有時(shí)鐘電路(但是需外但是需外接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容)l 最高時(shí)鐘頻率為最高時(shí)鐘頻率為12MHZ2.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能1.單片機(jī)的引腳圖2.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能2. 引腳說明：引腳說明：(1) P0口口 (32腳腳 -39腳腳)有三種使用方法有三種使用方法 1) 作為與外部傳送數(shù)據(jù)的作為與外部傳送數(shù)據(jù)的8位數(shù)據(jù)總線位數(shù)據(jù)總線(D

7、0D7) 2) 作為擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)的低作為擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)的低8位地址總線位地址總線(A0-A7) 3) 作為一般作為一般I/O口口,需外接上拉電阻需外接上拉電阻l 2.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能l (2) P1(2) P1口口 (1(1腳腳-8-8腳腳) )有兩種使用方法有兩種使用方法 P1P1口是用戶專用口是用戶專用 8 8 位準(zhǔn)雙向位準(zhǔn)雙向I/OI/O口口, , 具有具有通用輸入通用輸入/ /輸出功能輸出功能, , 每一位都能獨(dú)立地設(shè)定為輸每一位都能獨(dú)立地設(shè)定為輸入或輸出。入或輸出。80C5280C52的的P1.0P1.0和和P1.1P1.1有特殊功能有特殊功能l 1 1引

8、腳引腳 P1.0/T2 P1.0/T2 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器T2T2計(jì)數(shù)端輸入計(jì)數(shù)端輸入l 2 2引腳引腳 P1.1/T2 T2P1.1/T2 T2的捕捉的捕捉/ /重新加載的觸發(fā)輸入重新加載的觸發(fā)輸入2.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能l (3) P2(3) P2口口 (21(21腳腳-28-28腳腳) )有兩種使用方法有兩種使用方法l 1)作為一般作為一般I/O口口,不需外接上拉電阻不需外接上拉電阻l 2)2)作為擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)的高作為擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)的高8 8位地址總線位地址總線(A8-A15)(A8-A15)l (4) P3(4) P3口口 (10(10腳腳-17-1

9、7腳腳) )有兩種使用方法有兩種使用方法l 1)作為一般作為一般I/O口口,不需外接上拉電阻不需外接上拉電阻l 2)2)具有特殊功能具有特殊功能 見表見表1-11-12.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能表表1.22.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能l (5) Vcc （40腳） 接+5V電源 (6) Vss 接地 (7) XTAL1(19腳) XTAL2(18腳) 接外部石英晶振的引 腳,也可引入外部時(shí)鐘 HMOS型 XTAL1接地 XTAL2接外部時(shí)鐘輸入 端 CHMOS型 XTAL1接時(shí)鐘輸入端 XTAL2懸空 機(jī)器周期=12/石英晶振頻率l (8) RST/VPD (9腳)

10、復(fù)位信號(hào)引腳l 該引腳出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平才可靠2.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能l (9) ALE/PROG （30腳）腳） 地址鎖存允許信號(hào)地址鎖存允許信號(hào) 1）外接存儲(chǔ)器時(shí)，）外接存儲(chǔ)器時(shí)，ALE的輸出用于鎖存地址的低的輸出用于鎖存地址的低8位，一般接鎖存器的位，一般接鎖存器的EN端端 2）沒有外接存儲(chǔ)器時(shí)，）沒有外接存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端可輸出脈沖信號(hào)，頻端可輸出脈沖信號(hào)，頻率為石英振蕩頻率的率為石英振蕩頻率的1/6，可為外部芯片提供輸出，可為外部芯片提供輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)的時(shí)鐘，或用于定時(shí) 3）燒寫）燒寫EPROM時(shí)，作燒寫時(shí)鐘的輸入端時(shí)，作燒寫時(shí)鐘的輸入端（10） （2

11、9腳）腳） 外部程序存儲(chǔ)器的讀選通外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)信號(hào) 讀外部讀外部ROM時(shí)，低電平有效，每個(gè)機(jī)器周期動(dòng)時(shí)，低電平有效，每個(gè)機(jī)器周期動(dòng)作兩次，與外部作兩次，與外部ROM的的OE腳相連腳相連 讀外部讀外部RAM時(shí)，無輸出時(shí)，無輸出PSEN2.3 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及功能l （11 ）EAVPPEA(31腳）腳） 訪問程序存儲(chǔ)器的控制信號(hào)訪問程序存儲(chǔ)器的控制信號(hào)接低電平時(shí)，對(duì)接低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器在外部程序存儲(chǔ)器EA接高電平時(shí)，對(duì)接高電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作從的讀操作從內(nèi)部開始內(nèi)部開始8751單片機(jī)燒寫內(nèi)部EPROM時(shí)，該腳輸入21V的燒寫

12、電壓2.4 存儲(chǔ)器配置l MCS-51 單片機(jī)把程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開，具有各單片機(jī)把程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開，具有各自的尋址系統(tǒng)和控制信號(hào)。自的尋址系統(tǒng)和控制信號(hào)。1. 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器(ROM) 存放程序和表格常數(shù)存放程序和表格常數(shù) 8051為為4KB 8052為為8KB2. 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM) 存放運(yùn)算過程中的數(shù)據(jù)存放運(yùn)算過程中的數(shù)據(jù) 8051/8031為為128B 8052/8032為為256B3. 外部程序存儲(chǔ)器外部程序存儲(chǔ)器(ROM) 存放程序存放程序 最大可擴(kuò)展為最大可擴(kuò)展為64KB (包括內(nèi)部包括內(nèi)部ROM)4.外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

13、(RAM) 存放大量數(shù)據(jù)存放大量數(shù)據(jù) 最大可擴(kuò)展為最大可擴(kuò)展為64KB (不包括內(nèi)部不包括內(nèi)部RAM)2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器l 1.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器l 片內(nèi)片內(nèi)RAM為為 256 字節(jié)字節(jié), 地址范圍為地址范圍為00HFFH, 分為兩大分為兩大部分部分: 低低 128 字節(jié)（字節(jié)（00H7FH）為真正的）為真正的RAM區(qū)區(qū); 高高 128 字節(jié)（字節(jié)（80HFFH）為特殊功能寄存器區(qū)）為特殊功能寄存器區(qū)SFR。間接尋址可直接尋址(SFR)00H80H7FHFFH80HFFH可直接(間接)尋址內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分配內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分配2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用

14、寄存器在低在低 128 字節(jié)字節(jié)RAM中中, 00H1FH共共 32 單元是單元是 4 個(gè)通用工作寄存器區(qū)。每一區(qū)個(gè)通用工作寄存器區(qū)。每一區(qū)有有 8 個(gè)通用寄存器個(gè)通用寄存器R0R7。用戶RAM區(qū)00H07H20H1FH2FH30H7FHR7R6R5R4R3R2R1R0寄存器0組寄存器0,1,2,3組位尋址區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器l (1)用戶用戶RAM區(qū)區(qū) 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的30H-7FH 可在編程時(shí)暫存數(shù)據(jù)可在編程時(shí)暫存數(shù)據(jù),不作規(guī)定不作規(guī)定.(堆棧區(qū)也設(shè)在該區(qū)堆棧區(qū)也設(shè)在該區(qū))例例: MOV 30H , A ;將累加器

15、將累加器A中的內(nèi)容送入中的內(nèi)容送入30H (2)位尋址區(qū)位尋址區(qū) 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的20H-2FH 16個(gè)單元個(gè)單元,128位位,每位都有相應(yīng)位地址每位都有相應(yīng)位地址,位地址為位地址為00H-7FH不作位尋址時(shí)不作位尋址時(shí),可作為一般可作為一般RAM單元字節(jié)尋址單元字節(jié)尋址位地址和字節(jié)地址都為位地址和字節(jié)地址都為00H-7FH 注意區(qū)分位與字節(jié)地址注意區(qū)分位與字節(jié)地址 2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器表表1.42.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器l (3) 寄存器組寄存器組 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的00H-1FH(32單元單元)l 4個(gè)通用工作寄存器組個(gè)通用工作寄

16、存器組 ,每組有8個(gè)寄存器R0R7l 存放操作數(shù)和中間結(jié)果l(由由PSW中的中的RS1和和RS2位來控制使用哪一組位來控制使用哪一組)RS1RS0當(dāng)前寄存器組當(dāng)前寄存器組R0-R7的地址的地址00000H-07H01108H-0FH10210H-17H11318H-1FH表表1.52.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器寄存器與寄存器與RAM 地址對(duì)照表地址對(duì)照表2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器l 2.專用寄存器專用寄存器(特殊功能寄存器特殊功能寄存器)80H-FFH 用來設(shè)置片內(nèi)電路的運(yùn)行方式用來設(shè)置片內(nèi)電路的運(yùn)行方式,記錄電路的運(yùn)行狀態(tài)記錄電路的運(yùn)行狀態(tài),并并 表明有關(guān)標(biāo)志表明有關(guān)標(biāo)志

17、 51系列有系列有21個(gè)個(gè) 52系列有系列有26個(gè)個(gè),只占了空間的一小部分只占了空間的一小部分但是其他空間還是不能進(jìn)行讀但是其他空間還是不能進(jìn)行讀,寫操作寫操作. 其中有其中有11個(gè)不僅可進(jìn)行字節(jié)尋址個(gè)不僅可進(jìn)行字節(jié)尋址,還能進(jìn)行位尋址還能進(jìn)行位尋址(字節(jié)字節(jié)地址末位為地址末位為0或或8)表表1.7寄存器符號(hào) 字節(jié)地址BF0H位地址F0F1F2F3F4F5F6F7B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0AE0HE7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0PSWD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CY AC F0 RS1 RS0

18、OV PD0H2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器l (1)B寄存器寄存器,常用于乘除法運(yùn)算常用于乘除法運(yùn)算 乘法時(shí)乘法時(shí): B是乘數(shù)是乘數(shù),結(jié)果高結(jié)果高8位存在位存在B中中 除法時(shí)除法時(shí): B放除數(shù)放除數(shù),結(jié)果的余數(shù)放在結(jié)果的余數(shù)放在B中中 (2)累加器累加器ACC,可以按位尋址可以按位尋址, 可存放運(yùn)算結(jié)果和操作數(shù)可存放運(yùn)算結(jié)果和操作數(shù) (3)程序狀態(tài)字程序狀態(tài)字PSW 存放程序運(yùn)行的狀態(tài)信息存放程序運(yùn)行的狀態(tài)信息,可按位尋址可按位尋址,其中其中PSW.1為保為保留位留位 位

19、位 7 6 5 4 3 2 1 0 PSW CY AC F0 RS1 RS0 OV P2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器l (4)定時(shí)器定時(shí)器2寄存器寄存器l (5)IP寄存器寄存器l (6)IE寄存器寄存器l (7)SCON寄存器寄存器l (8)SBUF寄存器寄存器l (9)定時(shí)器定時(shí)器0和定時(shí)器和定時(shí)器1寄存器寄存器l (10)P0-P3端口寄存器端口寄存器l (11)堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器l (12)數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針(DPTR)寄存器寄存器2.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及專用寄存器l 3. 程序計(jì)數(shù)器(PC) PC中存儲(chǔ)的是將要執(zhí)行的指令地址中存儲(chǔ)的是將要執(zhí)行的指令地址,是一個(gè)是一

20、個(gè)16位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器,可尋址范圍是可尋址范圍是0000H0FFFFH共共 64KB PC沒有地址沒有地址,是不能尋址的是不能尋址的, 程序中的每條指令存放在程序中的每條指令存放在ROM區(qū)的某一單元區(qū)的某一單元, 并都有自己的存放地址。并都有自己的存放地址。 CPU 要執(zhí)要執(zhí)行哪條指令時(shí)行哪條指令時(shí), 就把該條指令所在的單元的地址送上地址就把該條指令所在的單元的地址送上地址總線?？偩€。 在順序執(zhí)行程序中在順序執(zhí)行程序中, 當(dāng)當(dāng)PC的內(nèi)容被送到地址總線的內(nèi)容被送到地址總線后后, 會(huì)自動(dòng)加會(huì)自動(dòng)加 1, 即即(PC) (PC)+1, 又指向又指向CPU 下一條要下一條要執(zhí)行的指令地址在轉(zhuǎn)移執(zhí)行的指

21、令地址在轉(zhuǎn)移,調(diào)用和返回的指令中調(diào)用和返回的指令中,PC的值會(huì)改的值會(huì)改變變 PC是一個(gè)特殊的寄存器是一個(gè)特殊的寄存器,不占內(nèi)部不占內(nèi)部RAM單元單元,在物理在物理上是獨(dú)立的上是獨(dú)立的. 2.4.1外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一般由靜態(tài)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一般由靜態(tài)RAM構(gòu)成，其容量大小由用戶根據(jù)需要構(gòu)成，其容量大小由用戶根據(jù)需要而定而定, 最大可擴(kuò)展到最大可擴(kuò)展到 64 KB RAM , 地址是地址是 0000H0FFFFH。外部。外部RAM和擴(kuò)展的和擴(kuò)展的I/O接口是統(tǒng)一編址的接口是統(tǒng)一編址的, 所有的外擴(kuò)所有的外擴(kuò)I/O 口都要占用口都要占用 64 KB中的地址單元。中的地址單

22、元。 1) CPU通過通過MOVX指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器, 用間接尋址方式用間接尋址方式, R0、 R1和和 DPTR都可作間接寄存器都可作間接寄存器,當(dāng)用當(dāng)用RO或或R1作寄存器間接尋址時(shí)，作寄存器間接尋址時(shí)，由由P2端口提供高端口提供高8位地址，位地址，R0或或R1提供低提供低8位地址。位地址。 2) 單片機(jī)擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)單片機(jī)擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),利用利用 P0口加鎖存器作為口加鎖存器作為l 低低8位地址線位地址線,P2口作為高口作為高8位地址線位地址線(0-64KB)(見圖見圖)2.4 .1外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器例例1: MOVX A,DPTR ; 讀

23、外部讀外部RAM中的數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)例例2：MOV P2， #20H ；立即數(shù)；立即數(shù)20H MOV R0， #30H ；立即數(shù)立即數(shù)30HP2R0MOVX R0, A ; A 外部數(shù)據(jù)外部數(shù)據(jù)RAM中中2030H單單元元2.4.2 程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器l l 對(duì)于對(duì)于8051來說來說, 程序存儲(chǔ)器（程序存儲(chǔ)器（ROM）的內(nèi)部地址為）的內(nèi)部地址為 0000H0FFFH, 共共 4 KB; 外部地址為外部地址為 1000HFFFFH, 共共 60 KB。 當(dāng)程序計(jì)數(shù)器由內(nèi)部當(dāng)程序計(jì)數(shù)器由內(nèi)部 0FFFH執(zhí)行到外部執(zhí)行到外部 1000H 時(shí)時(shí), 會(huì)自會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)。動(dòng)跳轉(zhuǎn)。l 對(duì)于對(duì)于 8751 來說來說

24、, 內(nèi)部有內(nèi)部有 4 KB的的EPROM, 將它作為內(nèi)部程將它作為內(nèi)部程序存儲(chǔ)器序存儲(chǔ)器l 8031 內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器, 必須外接程序存儲(chǔ)器必須外接程序存儲(chǔ)器l EA=1時(shí)時(shí),單片機(jī)讀內(nèi)部單片機(jī)讀內(nèi)部ROM,若超出范圍若超出范圍,CPU自動(dòng)讀外部自動(dòng)讀外部ROMEA=0時(shí)時(shí),CPU完全讀取外部完全讀取外部ROM當(dāng)讀取外部當(dāng)讀取外部ROM時(shí)時(shí),PSEN變?yōu)榈碗娖阶優(yōu)榈碗娖疆?dāng)讀取內(nèi)部當(dāng)讀取內(nèi)部ROM時(shí)時(shí),PSEN保持為高電平保持為高電平2.5 單片機(jī)的復(fù)位電路與時(shí)鐘電路單片機(jī)的復(fù)位電路與時(shí)鐘電路l 2.5.1 單片機(jī)的復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位電路 單片機(jī)工作時(shí)單片機(jī)工作時(shí),上電前要復(fù)位

25、上電前要復(fù)位,發(fā)生故障后要復(fù)位發(fā)生故障后要復(fù)位 復(fù)位必須要準(zhǔn)確可靠復(fù)位必須要準(zhǔn)確可靠1. 復(fù)位條件復(fù)位條件 時(shí)鐘電路開始工作后時(shí)鐘電路開始工作后,必須在單片機(jī)的必須在單片機(jī)的RESET端端(9腳腳)至少維持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平至少維持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平(PC=0000H, 程序從程序從0000H開始執(zhí)行開始執(zhí)行) 若若RESET端持續(xù)為高電平端持續(xù)為高電平,單片機(jī)處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)單片機(jī)處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)例例:若時(shí)鐘周期為若時(shí)鐘周期為12MHZ,機(jī)器周期為機(jī)器周期為12/12MHZ=1s單片機(jī)的單片機(jī)的RESET端需維持端需維持2s以上的時(shí)間的高電平就能以上的時(shí)間的高電平就能進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)

26、進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)2.5 單片機(jī)的復(fù)位電路與時(shí)鐘電路單片機(jī)的復(fù)位電路與時(shí)鐘電路l 2. 復(fù)位后的狀態(tài)復(fù)位后的狀態(tài)l 復(fù)位使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)復(fù)位使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài),片內(nèi)低片內(nèi)低128B的內(nèi)容不變的內(nèi)容不變,SFR的值被初始化的值被初始化.見表見表1.3l 注意注意:1)復(fù)位期間復(fù)位期間,ALE PSEN和和為高電平為高電平 (不取址不取址)2)SP2)SP的值在初始化中的值在初始化中, ,要重新設(shè)定要重新設(shè)定, ,一般置為用戶一般置為用戶RAMRAM區(qū)區(qū)的地址的地址3) P0-P3的值為的值為0FFH,將這些端口作為輸入端口做準(zhǔn)備將這些端口作為輸入端口做準(zhǔn)備4)其余各寄存器在使用時(shí)要先賦值其余

27、各寄存器在使用時(shí)要先賦值2.5 單片機(jī)的復(fù)位電路與時(shí)鐘電路單片機(jī)的復(fù)位電路與時(shí)鐘電路l 3.復(fù)位電路復(fù)位電路 有兩種有兩種: 上電復(fù)位電路和手動(dòng)復(fù)位電路上電復(fù)位電路和手動(dòng)復(fù)位電路上電復(fù)位電路上電復(fù)位電路:通過接通電源的一瞬間所產(chǎn)生的一個(gè)脈沖來通過接通電源的一瞬間所產(chǎn)生的一個(gè)脈沖來提提 供復(fù)位所需的高電平供復(fù)位所需的高電平手動(dòng)復(fù)位電路：按手動(dòng)復(fù)位電路：按RESET鍵時(shí)，電路接通，復(fù)位端產(chǎn)生一鍵時(shí)，電路接通，復(fù)位端產(chǎn)生一個(gè)高電平個(gè)高電平寄存器寄存器復(fù)位后內(nèi)容ACC00000000B00000000SP00000111PSW00000000IP 00000IE0 00000TMOD00000000T

28、CON00000000P0/P1/P2/P3111111112.5.2 單片機(jī)的時(shí)鐘電路l 單片機(jī)的各項(xiàng)工作都是在時(shí)鐘信號(hào)的控制下協(xié)調(diào)進(jìn)行的單片機(jī)的各項(xiàng)工作都是在時(shí)鐘信號(hào)的控制下協(xié)調(diào)進(jìn)行的l 時(shí)鐘電路為單片機(jī)提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘電路為單片機(jī)提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào),有內(nèi)部時(shí)鐘方式有內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式l 1)工作于內(nèi)部時(shí)鐘方式時(shí)工作于內(nèi)部時(shí)鐘方式時(shí),XTAL1和和XTAL2之間跨接晶振之間跨接晶振和兩個(gè)微調(diào)電容和兩個(gè)微調(diào)電容,與內(nèi)部振蕩電路構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩與內(nèi)部振蕩電路構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器器,XTAL2引腳上輸出一個(gè)引腳上輸出一個(gè)3V左右的正弦波左右的正弦波l 2)工作于外部時(shí)鐘

29、方式時(shí)工作于外部時(shí)鐘方式時(shí),注意引腳的接法注意引腳的接法振蕩信號(hào)進(jìn)入內(nèi)部時(shí)鐘電路后振蕩信號(hào)進(jìn)入內(nèi)部時(shí)鐘電路后,要對(duì)其進(jìn)行二分頻要對(duì)其進(jìn)行二分頻,并向并向CPU提供兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)提供兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)P1和和P22.5.3 單片機(jī)的CPU時(shí)序l 所謂時(shí)序就是所謂時(shí)序就是CPU總線信號(hào)在時(shí)間上的順序關(guān)系?？偩€信號(hào)在時(shí)間上的順序關(guān)系。l CPU控制器實(shí)際上是復(fù)雜的同步時(shí)序電路，控制器實(shí)際上是復(fù)雜的同步時(shí)序電路，所有的工作都是在時(shí)鐘信號(hào)的控制下進(jìn)行的。每所有的工作都是在時(shí)鐘信號(hào)的控制下進(jìn)行的。每執(zhí)行一條指令，執(zhí)行一條指令，CPU控制器都要發(fā)出一系列特定控制器都要發(fā)出一系列特定的控制信號(hào)，這些控制信號(hào)在時(shí)間上的

30、相互關(guān)系的控制信號(hào)，這些控制信號(hào)在時(shí)間上的相互關(guān)系就是就是CPU的時(shí)序。的時(shí)序。l 一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)要想正常工作，除了要做到一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)要想正常工作，除了要做到電平匹配、功率匹配外，還要做到時(shí)序匹配電平匹配、功率匹配外，還要做到時(shí)序匹配.2.5.3 單片機(jī)的CPU時(shí)序l 1. 振蕩周期振蕩周期: 也稱節(jié)拍也稱節(jié)拍P, 是指為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)是指為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)的振蕩源的周期。的振蕩源的周期。l l 2.時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期:也稱狀態(tài)周期也稱狀態(tài)周期S,每個(gè)狀態(tài)周期為振蕩周期的每個(gè)狀態(tài)周期為振蕩周期的 2 倍倍, 是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。前半個(gè)周期為是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。前半

31、個(gè)周期為P1,用于用于完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算;后半個(gè)周期為后半個(gè)周期為P2,完成傳送指令完成傳送指令l l 3. 機(jī)器周期機(jī)器周期: 一個(gè)機(jī)器周期包含一個(gè)機(jī)器周期包含 6 個(gè)狀態(tài)周期個(gè)狀態(tài)周期S1S6, 也也就是就是 12 個(gè)振蕩周期。個(gè)振蕩周期。 在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi), CPU可以完成可以完成一個(gè)獨(dú)立的操作。一個(gè)獨(dú)立的操作。l l 4. 指令周期指令周期: 它是指它是指CPU完成一條操作所需的全部時(shí)間。完成一條操作所需的全部時(shí)間。 每條指令執(zhí)行時(shí)間都是有一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成。每條指令執(zhí)行時(shí)間都是有一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成。MCS - 51 系統(tǒng)中系統(tǒng)中, 有單周期指

32、令、雙周期指令和四周期指有單周期指令、雙周期指令和四周期指令令,如下圖如下圖2.6 并行I/O口l MCS-51 共有共有32條并行雙向條并行雙向I/O口線，分成口線，分成4個(gè)個(gè)I/O端口：端口：P0 P1 P2 P3每個(gè)端口都由數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動(dòng)和鎖存器組成每個(gè)端口都由數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動(dòng)和鎖存器組成1. P0口口2.6 并行I/O口l P0口的特點(diǎn)口的特點(diǎn):1) 可進(jìn)行位尋址可進(jìn)行位尋址,地址為地址為80H2) 既可作為地址既可作為地址/數(shù)據(jù)總線使用數(shù)據(jù)總線使用,又能作通用又能作通用I/O口口 作為地址作為地址/數(shù)據(jù)總線時(shí)，不需外接上拉電阻，地址和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線時(shí)，不需外接上拉電阻，地址和數(shù)據(jù) 信號(hào)可準(zhǔn)確從引腳輸出，是真正的雙向口信號(hào)可準(zhǔn)確從引腳輸出，是真正的雙向口3) 為雙向?yàn)殡p向I/O口口,輸出漏極開路輸出漏極開路,需接上拉電阻（與門需接上拉電阻（與門 被封鎖，被封鎖，VT2漏極開路，漏極開路，P0.x輸出始終為高電平，需加電阻對(duì)輸出始終為高電平，需加電阻對(duì)Vcc分壓）分壓） 可驅(qū)動(dòng)可驅(qū)動(dòng)8個(gè)個(gè)TTL 電路電路4）作輸入口時(shí)，應(yīng)區(qū)分讀引腳和讀存