1、 振蕩器及振蕩器及定時電路定時電路 4KB 程序存儲器程序存儲器 128B 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器2個個16位定位定時時 /計數(shù)器計數(shù)器CPU 64KB總線總線 控制擴展器控制擴展器 可編程可編程I/O 可編程可編程 串行口串行口中斷中斷中斷中斷頻率基頻率基準源準源計數(shù)器計數(shù)器控制控制并行并行I/O口口串行串行輸入輸入串行串行輸出輸出中央處理器（中央處理器（CPU)是整個單片機的核心部件，是是整個單片機的核心部件，是8位位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)或代碼，位二進制數(shù)或代碼，CPU負負責控制，指揮和調(diào)整整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運責控制，指揮和調(diào)整整個單元系統(tǒng)協(xié)

2、調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。算和控制輸入輸出功能等操作。 CPU由運算器和控制器組成由運算器和控制器組成80C51中共有中共有256個個RAM單元，但其中后單元，但其中后128個單元被專用寄存器個單元被專用寄存器占用，供用戶使用的只是前占用，供用戶使用的只是前128個單元，作用是存放運算的中間結果個單元，作用是存放運算的中間結果和數(shù)據(jù)的暫存。地址為和數(shù)據(jù)的暫存。地址為00H7FH 。80C51的內(nèi)部程序存儲器為的內(nèi)部程序存儲器為4KB，用于存放程序代碼和原始數(shù)據(jù)。，用于存放程序代碼和原始數(shù)據(jù)。80C51片內(nèi)有兩個片內(nèi)有兩個16位的定時位的定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時功能和計數(shù)功計數(shù)

3、器，以實現(xiàn)定時功能和計數(shù)功能，并可以根據(jù)定時或計數(shù)的結果對單片機進行控制。能，并可以根據(jù)定時或計數(shù)的結果對單片機進行控制。80C51共有共有4個個8位的并行位的并行I/O口，口，P0P3，以實現(xiàn)單片機與外界交以實現(xiàn)單片機與外界交換信息。換信息。80C51內(nèi)部具有一個全雙工的串行口，以實現(xiàn)單片機與其它數(shù)據(jù)內(nèi)部具有一個全雙工的串行口，以實現(xiàn)單片機與其它數(shù)據(jù)設備如上位計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞。設備如上位計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞。 80C51內(nèi)部共有內(nèi)部共有5個中斷源，有兩個外中斷、兩個定時個中斷源，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有和一個串行中斷，可滿足

4、不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選級的優(yōu)先級別選擇。擇。80C51內(nèi)部有時鐘電路，但晶振和微調(diào)電容需外接，典型晶振頻內(nèi)部有時鐘電路，但晶振和微調(diào)電容需外接，典型晶振頻率為率為12MHz。也可直接引入外部脈沖信號。也可直接引入外部脈沖信號。單片機主要用于控制，需要有較強的位處理功能。故與字節(jié)處理單片機主要用于控制，需要有較強的位處理功能。故與字節(jié)處理器相對應，還特別設置布爾（位）處理器。主要包括：器相對應，還特別設置布爾（位）處理器。主要包括：Cy：進位：進位標志位、位尋址寄存器、位尋址標志位、位尋址寄存器、位尋址RAM、位尋址的并行、位尋址的并行I/O口、位口、位操作指令系統(tǒng)。操作指令系統(tǒng)

5、。單片機內(nèi)部通過總線相連接。總線中傳送的信號包括：地址信號、單片機內(nèi)部通過總線相連接。總線中傳送的信號包括：地址信號、數(shù)據(jù)信號、控制信號。數(shù)據(jù)信號、控制信號。 ALE ALE 地址鎖存控制信號地址鎖存控制信號 存取片外存儲器時，實現(xiàn)低存取片外存儲器時，實現(xiàn)低8 8位地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。位地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。 也可用作外部時鐘或外部定時脈沖使用，為六分之一也可用作外部時鐘或外部定時脈沖使用，為六分之一晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖。晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖。8051P0P2鎖存器鎖存器ALE8 8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)低低8 8位地址位地址高高8 8位地址位地址輸入輸入/輸出口輸出口 P0.0P

6、0.7 P0口口8位雙向口線位雙向口線 用于輸出地址和數(shù)據(jù)用于輸出地址和數(shù)據(jù) P1.0P1.7 P1口口8位雙向口線位雙向口線 一般的輸入輸出口一般的輸入輸出口 P2.0P2.7 P2口口8位雙向口線位雙向口線 外部存儲器的地址外部存儲器的地址 高高8位輸出口位輸出口 P3.0P3.7 P3口口8位雙向口線位雙向口線 雙功能口雙功能口P3口線的第二功能口線的第二功能 編程脈沖：編程脈沖： 30腳腳 (ALE/PROG) 編程電壓編程電壓(25V)： 31腳腳 (EA/VPP)備用電源引入：備用電源引入： 9腳腳(RST/VPD) 口口 線線第二功能第二功能 信號名稱信號名稱 P3.0 RXD串

7、行數(shù)據(jù)接收串行數(shù)據(jù)接收 P3.1 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送串行數(shù)據(jù)發(fā)送 P3.2 INT0外部中斷外部中斷0申請申請 P3.3 INT1外部中斷外部中斷1申請申請 P3.4 T0定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器0計數(shù)輸入計數(shù)輸入 P3.5 T1定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器1計數(shù)輸入計數(shù)輸入 P3.6 WR外部外部RAM寫選通寫選通 P3.7 RD外部外部RAM讀選通讀選通內(nèi)內(nèi)部部結結構構內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)部程序存儲器內(nèi)部程序存儲器并行輸入并行輸入/輸出口輸出口時鐘電路時鐘電路復位電路復位電路MCS-51內(nèi)部內(nèi)部RAM共有共有256個單元，這個單元，這256個單元共分為兩部分：個單元共分為兩部分

8、： 低低128個字節(jié)：個字節(jié)：00H7FH單元，用戶數(shù)據(jù)單元，用戶數(shù)據(jù)RAM。 高高128個字節(jié)：個字節(jié)：80HFFH單元，特殊功能寄存器（單元，特殊功能寄存器（SFR）單元。單元。寄存器區(qū)寄存器區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)用戶用戶RAM區(qū)區(qū)專用寄存器區(qū)專用寄存器區(qū)內(nèi)部內(nèi)部RAM的前的前32個字節(jié)作為寄存器使用，共分為個字節(jié)作為寄存器使用，共分為4組，每組含組，每組含8個寄存器，在組中按個寄存器，在組中按R0R7編號。地址：編號。地址：00H1FH單元。單元。 由由PSW中的中的RS0RS1位的狀態(tài)組合決定是哪一組。位的狀態(tài)組合決定是哪一組。 通用寄存器有兩種用法：通用寄存器有兩種用法： MOV A，R

9、0 和和 MOV A，00H 片內(nèi)片內(nèi)20H2FH，位地址：位地址：00H7FH 供用戶使用的一般供用戶使用的一般RAM區(qū)，其單元地址為區(qū)，其單元地址為30H7FH單元。單元。 對于用戶對于用戶RAM區(qū)，只能以存儲單元（字節(jié)地址）的區(qū)，只能以存儲單元（字節(jié)地址）的形式來使用，在一般應用中常把堆棧開辟在此區(qū)中。形式來使用，在一般應用中常把堆棧開辟在此區(qū)中。 MCS-51有有22個專用寄存器，其中個專用寄存器，其中21個被離散地分布在個被離散地分布在內(nèi)部內(nèi)部RAM的的80HFFH地址中，這些寄存器的功能已作了地址中，這些寄存器的功能已作了專門的規(guī)定，用戶不能修改其結構。專門的規(guī)定，用戶不能修改其結

10、構。 專用寄存器，也稱為特殊功能寄存器（專用寄存器，也稱為特殊功能寄存器（Special Function Register，SFR），用于控制、管理單片機內(nèi)部算術邏輯部件），用于控制、管理單片機內(nèi)部算術邏輯部件、并行、并行I/O口、串行口、串行I/O口、定時器口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能模計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能模塊的工作。塊的工作。標識符號標識符號地址地址寄存器名稱寄存器名稱標識符號標識符號地址地址 寄存器名稱寄存器名稱ACC 0E0H累加器累加器PCON 87H波特率選擇寄存器波特率選擇寄存器B0F0HB寄存器寄存器SCON98H串行口控制寄存器串行口控制寄存器PSW0D0H程序狀態(tài)

11、字程序狀態(tài)字SBUF99H串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器SP 81H堆棧指針堆棧指針TCON88H定時控制寄存器定時控制寄存器DPTR82H、83H數(shù)據(jù)指針（數(shù)據(jù)指針（16位）含位）含DPL和和DPHTMOD89H定時器方式選擇寄存器定時器方式選擇寄存器IE0A8H中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器TL0 8AH定時器定時器0低低8位位IP 0B8H中斷優(yōu)先控制寄存器中斷優(yōu)先控制寄存器TH08CH定時器定時器0高高8位位P080HI/O口口0寄存器寄存器TL18BH定時器定時器1低低8位位P1 90HI/O口口1寄存器寄存器TH1 8DH定時器定時器1高高8位位P20A0HI/O口口2

12、寄存器寄存器P30B0HI/O口口3寄存器寄存器主要寄存器：主要寄存器：PC中的數(shù)據(jù)為將要執(zhí)行的指令地址。中的數(shù)據(jù)為將要執(zhí)行的指令地址。累加器為累加器為8 8位寄存器，地址為：位寄存器，地址為：E0HE0H。 用于存放操作數(shù)，是用于存放操作數(shù)，是ALUALU輸入的一個重要來源。輸入的一個重要來源。 是是ALUALU運算結果的暫存單元，用于存放運算的中間結果。運算結果的暫存單元，用于存放運算的中間結果。 是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g站，單片機的大部分數(shù)據(jù)傳送都通過是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g站，單片機的大部分數(shù)據(jù)傳送都通過 累加器進行。累加器進行。 在變址尋址方式中把累加器作為變址寄存器使用。在變址尋址方式中把累加器作

13、為變址寄存器使用。8 8位寄存器，地址為：位寄存器，地址為：F0H,F0H,主要用于乘除運算。主要用于乘除運算。 乘法運算：乘積的高乘法運算：乘積的高8 8位存于位存于B B中，低中，低8 8位存于位存于A A中。中。除法運算：除法運算：B B為除數(shù)，運算后，為除數(shù)，運算后，B B為余數(shù)，為余數(shù)，A A為商值。為商值。例如：例如： MUL ABMUL AB；A A* *B-(BA)B-(BA) B B中放高中放高8 8位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)，A A中放低中放低8 8位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。 DIV ABDIV AB；A/B-A/B-(A)(A)商值商值 (B)(B)余數(shù)余數(shù)位序位序PSW.7PSW.7PSW.

14、6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位標志位標志CYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOV/ /P P定義定義進位進位標志標志輔助輔助進位進位用戶用戶標志標志 寄存器寄存器 組選擇位組選擇位溢出溢出奇偶奇偶 8 8位寄存器，用于寄存指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。位寄存器，用于寄存指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。 PSW PSW的各位定義如下：的各位定義如下：v CY CY（PSW.7PSW.7）：）：進位標志位進位標志位v AC AC（PSW.6PSW.6）：）：輔助進位標志位輔助進位標志位v F0 F0（

15、PSW.5PSW.5）：）：用戶標志位用戶標志位 四組通用寄存器與四組通用寄存器與RSRS1 1 RSRS0 0對應關系表：對應關系表： RS RS1 1 RSRS0 0寄存器組寄存器組 片內(nèi)片內(nèi)RAM地址地址對應寄存器對應寄存器 0 0組組 00007H R0R7 0 1 組組 1 080FH R0R7 1 0 組組 2 1017H R0R7 1 1 組組 3 181FH R0R7v RS1 RS1和和RS0RS0（PSW.4PSW.4和和PSW.3PSW.3）：工作寄存器組選擇位）：工作寄存器組選擇位v OV OV（PSW.2PSW.2）：溢出標志位）：溢出標志位符號數(shù)的加減運算：符號數(shù)的

16、加減運算： OVOV1 1表示加減運算的范圍超出了表示加減運算的范圍超出了A A所表所表 達的符號數(shù)范圍：達的符號數(shù)范圍：12128 8127 127 乘法運算：乘法運算：OVOV1 1乘積超過乘積超過255255，即乘積分別在，即乘積分別在B B與與A A中。中。v P P（PSW.0PSW.0）：奇偶校驗位）：奇偶校驗位v 數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針 DPTRDPTR1616位寄存器，在訪問外部位寄存器，在訪問外部6464K K數(shù)據(jù)存儲器時作地址指針用。數(shù)據(jù)存儲器時作地址指針用。DPTRDPTR為為1616位，可分為兩個位，可分為兩個8 8位寄存器位寄存器DPH DPTRDPH DPTR高位字節(jié)，高

17、位字節(jié)，8 8位位DPL DPTRDPL DPTR低位字節(jié)，低位字節(jié)，8 8位位 特點：特點： 后進先出；后進先出； 功能：功能： 保護斷點和保護現(xiàn)場保護斷點和保護現(xiàn)場 定義：定義： 堆棧指示器堆棧指示器SPSP是一個是一個8 8位寄存器，位寄存器， 用來指示堆棧頂部在內(nèi)部用來指示堆棧頂部在內(nèi)部RAMRAM中中 的位置；的位置； 初始化：系統(tǒng)復位后，初始化：系統(tǒng)復位后，SPSP的初始值為的初始值為0707H H， 使得堆棧實際上是從使得堆棧實際上是從0808H H開始的。開始的。 但但0808H H1FH1FH隸屬隸屬1 13 3工作寄存器工作寄存器 區(qū)，因此必須對堆棧指針區(qū)，因此必須對堆棧指

18、針SPSP進行進行 初始化，一般設在初始化，一般設在3030H H7FH7FH之間之間 較為適宜。較為適宜。 操作方法：自動方式；人工指令方式。操作方法：自動方式；人工指令方式。 單片機具有單片機具有6464kBkB程序存儲器尋址空間，根據(jù)類型的不同，其內(nèi)部程程序存儲器尋址空間，根據(jù)類型的不同，其內(nèi)部程序存儲器的分布也不同：序存儲器的分布也不同： 31 31系列：片內(nèi)無系列：片內(nèi)無ROMROM，EAEA端接地。端接地。 51 51系列：片內(nèi)有系列：片內(nèi)有4 4K ROMK ROM，EAEA接高電平。接高電平。 52 52系列：片內(nèi)有系列：片內(nèi)有8 8K ROMK ROM，EAEA接高電平。接高

19、電平。 單片機啟動復位后，程序計數(shù)器的內(nèi)容為單片機啟動復位后，程序計數(shù)器的內(nèi)容為00000000H H，所以系統(tǒng)將從所以系統(tǒng)將從00000000H H單元開始執(zhí)行程序。單元開始執(zhí)行程序。 另外另外00030003H H002AH002AH這這4040個單元各有用途，它們被均勻地分為五段，個單元各有用途，它們被均勻地分為五段，其定義如下：其定義如下： 00030003H H000AH000AH 外部中斷外部中斷0 0中斷地址區(qū)。中斷地址區(qū)。 000000BHBH0012H0012H 定時定時/ /計數(shù)器計數(shù)器0 0中斷地址區(qū)。中斷地址區(qū)。 00130013H H001AH001AH 外部中斷外部

20、中斷1 1中斷地址區(qū)。中斷地址區(qū)。 001001BHBH0022H0022H 定時定時/ /計數(shù)器計數(shù)器1 1中斷地址區(qū)。中斷地址區(qū)。 00230023H H002AH002AH 串行中斷地址區(qū)。串行中斷地址區(qū)。一是把數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器分開，二是存儲器有內(nèi)外之分。一是把數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器分開，二是存儲器有內(nèi)外之分。ROM0FFFFH1000H0FFFH0000H0000H0FFFHEA=1EA=0片內(nèi)程序存儲器片內(nèi)程序存儲器片外程序存儲器片外程序存儲器程序存儲器程序存儲器80H0FFH7FH00H0FFH80H片內(nèi)片內(nèi)RAM（80c52/80C32)片內(nèi)片內(nèi)RAM特殊特殊功能功能寄存寄

21、存器器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器0000H0FFFFHRAM單片機端口是一個集數(shù)據(jù)輸入緩沖，數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動及鎖存等多項單片機端口是一個集數(shù)據(jù)輸入緩沖，數(shù)據(jù)輸出驅(qū)動及鎖存等多項功能于一體的功能于一體的I/O口?？?。MCS-51單片機有四個單片機有四個8位的并行雙向位的并行雙向I/O口，口，分別記做分別記做P0，P1，P2，P3。 一個輸出鎖存器；兩個三態(tài)輸入緩沖器；一個多路轉(zhuǎn)接器一個輸出鎖存器；兩個三態(tài)輸入緩沖器；一個多路轉(zhuǎn)接器, ,實現(xiàn)實現(xiàn)I/OI/O與地址與地址/ /數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；兩只數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；兩只FETFET輸出驅(qū)動輸出驅(qū)動 一個輸出鎖存器；兩個三態(tài)輸入緩沖器；一個輸出鎖存器；兩個三態(tài)輸入緩沖器； 一個一個FETFET和上拉電阻輸出驅(qū)動；無多路轉(zhuǎn)接器和上拉電阻輸出驅(qū)動；無多路轉(zhuǎn)接器 一個輸出鎖存器；兩個三態(tài)輸入緩沖器；一個輸出鎖存器；兩個三態(tài)輸入緩沖器； 一個多路轉(zhuǎn)接器一個多路轉(zhuǎn)接器, ,實現(xiàn)實現(xiàn)I/OI/O與地址轉(zhuǎn)換；與地址轉(zhuǎn)換； 一個一個FETFET和上拉電阻輸出驅(qū)動和上拉電阻