1、第3章單片機(jī)結(jié)構(gòu)與原理,AT89S51/S52單片機(jī)與Intel公司MCS-51系列的80C51型號(hào)單片機(jī)在結(jié)構(gòu)與功能上基本相同，外部引腳完全相同，主要不同點(diǎn)是89系列產(chǎn)品中程序存儲(chǔ)器全部采用快擦鞋存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱(chēng)“閃存”。 Atmel公司的AT89S51/S52單片機(jī)與AT89C51/52單片機(jī)的主要不同點(diǎn)在于增加了ISP串口（可實(shí)現(xiàn)串行下載功能）和看門(mén)狗定時(shí)器。,3.1 單片機(jī)的典型結(jié)構(gòu),3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)的組成及結(jié)構(gòu),圖 31 AT89S51/S52的基本組成功能框圖,圖 32 AT89S51/52內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖,各主要部分的作用,中央處理器CPU：8位，運(yùn)算和控制功能 內(nèi)部RAM：共2

2、56個(gè)RAM單元，用戶(hù)使用前128個(gè)單元，用于存放可讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，后128個(gè)單元被專(zhuān)用寄存器占用。 內(nèi)部ROM：4KB閃速存儲(chǔ)器，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)和表格。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器：三個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能。 并行I/O口：4個(gè)8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 串行口：一個(gè)全雙工串行口。 中斷控制系統(tǒng)：6個(gè)中斷源（外中斷2個(gè)，定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷3個(gè)，串行中斷1個(gè)） 時(shí)鐘電路：可產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，允許晶振頻率6MHZ和12MHZ,3.1.2 單片機(jī)的引腳定義與功能,(C) PQFP,44只引腳方形封裝方式（4只無(wú)用）,PLCC,PDIP,PQFP,預(yù)備知識(shí)：元器件實(shí)物圖,單片機(jī)芯片

3、AT89C51 AT89S51 AT89S52 AT89C2051,40只引腳按功能分為3類(lèi)： （1）電源及時(shí)鐘引腳: Vcc、GND；XTAL1、XTAL2。 （2）控制引腳： PSEN、EA/Vpp 、ALE/PROG、RESET （即RST）。 （3）I/O口引腳：P0、P1、P2、P3，為4個(gè)8位I/O口的外部引腳。,1電源引腳 （1）Vcc（40腳）：+5V電源； （2）GND（20腳）：接地。 2時(shí)鐘引腳 （1）XTAL1（19腳）：如果采用外接晶體振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。 （2）XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。,引腳功能,3. 控制引腳 提供控制信號(hào)，有的引腳還具有復(fù)用

4、功能。 (1) RST(9腳)：復(fù)位輸入端。 (2) ALE/PROG（30腳）：第一功能ALE為地址鎖存允許，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。 PROG為本引腳的第二功能。為編程脈沖輸入端。 (3) PSEN（29腳）：外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)?？梢则?qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。,(4)EA/VPP(Enable Address/Voltage Pulse of Programing，31腳) EA為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制端。 EA =1，訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)0FFFH（對(duì)于8051、8751）時(shí)，即超出片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的4K字節(jié)地址范圍時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)

5、的程序。 EA=0，單片機(jī)則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。 VPP為本引腳的第二功能。用于施加編程電壓（例如+21V或+12V）。對(duì)89C51，加在VPP腳的編程電壓為+12V或+5V。,4.I/O口引腳 (1) P0口：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線(xiàn)（低8位）及數(shù)據(jù)總線(xiàn)分時(shí)復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。 (2) P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。 (3) P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線(xiàn)（高8位）復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。 (4) P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。,注意:準(zhǔn)雙向口與雙向三態(tài)口的差別。 當(dāng)3個(gè)準(zhǔn)雙向I

6、/O口作輸入口使用時(shí)，要向該口先寫(xiě)“1”。 準(zhǔn)雙向I/O口無(wú)高阻的“浮空”狀態(tài)。,3.2.1 CPU的工作原理 CPU由運(yùn)算器和控制器所構(gòu)成,3.2 單片機(jī)的工作原理,控制器 1程序計(jì)數(shù)器PC（Program Counter）： 存放下一條要執(zhí)行的指令在程序存儲(chǔ)器中的地址。 基本工作方式有以下幾種： （1）程序計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1 （2）執(zhí)行有條件轉(zhuǎn)移或無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令時(shí)，程序計(jì)數(shù)器將被置入新的數(shù)值，從而使程序的流向發(fā)生變化。 （3）在執(zhí)行調(diào)用子程序調(diào)用或中斷調(diào)用，完成下列操作： PC的現(xiàn)行值保護(hù) 將子程序入口地址或中斷向量的地址送入PC。,2. 指令寄存器IR：存放正在執(zhí)行的指令。 3. 指令譯碼器

7、ID：對(duì)指令進(jìn)行譯碼。 4. 定時(shí)與控制電路：產(chǎn)生時(shí)序輸出信號(hào)和微操作控制信號(hào),運(yùn)算器 對(duì)操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算和位操作。 1算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU：完成算數(shù)、邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果影響狀態(tài)標(biāo)志寄存器的相關(guān)標(biāo)志位。 2累加器A 使用最頻繁的寄存器，可寫(xiě)為Acc。 A的作用： （1）是ALU的輸入之一，又是運(yùn)算結(jié)果的存放單元。 （2）數(shù)據(jù)傳送大多都通過(guò)累加器A。,單片機(jī)的工作是執(zhí)行程序的過(guò)程，即逐條執(zhí)行指令的過(guò)程。計(jì)算機(jī)每執(zhí)行一條指令都可分為三個(gè)階段進(jìn)行:取指令，分析指令,執(zhí)行指令。,3.2.2 單片機(jī)執(zhí)行程序過(guò)程,3.3 80C51的存儲(chǔ)器,3.3.1 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和地址空間,80C51系列單片機(jī)

8、的存儲(chǔ)器在物理結(jié)構(gòu)上可以分為如下4個(gè)存儲(chǔ)空間： 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器； 片外程序存儲(chǔ)器； 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。,在邏輯上，即從用戶(hù)使用的角度上，80C51系列有三個(gè)存儲(chǔ)空間： 片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64KB的程序存儲(chǔ)器地址空間（用16位地址）； 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間，尋址范圍為00FFH； 64KB片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間。,3.3.2 程序存儲(chǔ)器,存放應(yīng)用程序和表格之類(lèi)的固定常數(shù)。 分為片內(nèi)和片外兩部分，由引腳 EA上所接的電平確定。,1.程序存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)和地址分配 片內(nèi)有4KB閃存，通過(guò)片外16位地址線(xiàn)最多可擴(kuò)展64KB，兩者是統(tǒng)一編址。 在89S51單片機(jī)中，當(dāng)引腳/EA=1時(shí)，系統(tǒng)使

9、用片內(nèi)4K的ROM來(lái)存儲(chǔ)程序。/EA=0時(shí)，系統(tǒng)使用片外的ROM。 無(wú)論是使用片內(nèi)還是使用片外的ROM（即 /EA=1或/EA=0），其起始地址都是從0000H單元開(kāi)始。,如果/EA=1（使用片內(nèi)的程序存儲(chǔ)器時(shí)）：程序從0000H開(kāi)始執(zhí)行。 注意：在這種情況下，如果程序計(jì)數(shù)器的指針PC值超過(guò)0FFFH（4K）時(shí)，單片機(jī)就要自動(dòng)的轉(zhuǎn)向片外的ROM存儲(chǔ)器（盡管/EA=1），且從片外ROM的1000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。但單片機(jī)是無(wú)法使用片外ROM的0000H-0FFFH這4K單元。,89S51單片機(jī)片內(nèi)、外程序存儲(chǔ)器的使用示意圖,0FFFH 0000H,0FFFH 0000H,FFFFH 1000H

10、,EA=1時(shí)，ROM的使用,EA=0時(shí)ROM的使用,片外程序存儲(chǔ)器 （最大64K）,單片機(jī)內(nèi)部 程序存儲(chǔ)器 （4K）,2.程序存儲(chǔ)器的入口地址,0000H：復(fù)位后，程序?qū)⒆詣?dòng)從0000H開(kāi)始執(zhí)行。 5個(gè)單元具有特殊用途，放置5個(gè)中斷源的入口地址，這些入口地址不得隨意被其它程序指令占用： 0003H：外部中斷0入口。 000BH：定時(shí)器0溢出中斷入口。 0013H：外部中斷1入口。 001BH：定時(shí)器1溢出中斷入口。 0023H：串行口中斷入口。 002BH：定時(shí)器2溢出中斷入口。（只有AT89S52/C52有）,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器無(wú)論在物理上還是邏輯上都分為兩個(gè)地址空間，既一個(gè)內(nèi)部和一個(gè)外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

11、空間。 訪問(wèn)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元時(shí)，使用 MOV 指令； 訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，使用 MOVX 指令。,3.3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,89S51 片內(nèi)、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器示意圖,特殊功能 寄存器 SFR,通用數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器,80H 7FH,00H,FFH,片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 256B個(gè)字節(jié) 64KB個(gè)字節(jié),片外數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 64KB,0000H,FFFFH,注意： 1,訪問(wèn)片內(nèi)RAM20H存儲(chǔ)單元； MOV A,20H 2,訪問(wèn)片外RAM存儲(chǔ)單元； MOV R0,#20H MOVX A,R0 3,盡管片內(nèi)與片外的RAM單元 的00H-FFH地址相重疊但由 于指令的不同不會(huì)發(fā)生地址 混亂。,1片內(nèi)數(shù)

12、據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及操作,內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從功能上又將256B空間分為二個(gè)不同的塊： 1,低128B的RAM塊； 2,高128B的SFR (Special Function Register）塊。 在低128B的RAM存儲(chǔ)單元中又可劃分為：工作寄存器區(qū)、可位尋址區(qū)、通用存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的便簽區(qū)。 高128B的專(zhuān)用寄存器區(qū)中僅僅使用了21寄存器（51系列），其它單元未定義不能使用。,2低128字節(jié)RAM,通用工作寄存器區(qū)（00H1FH）：32個(gè)單元，是4組通用工作寄存器區(qū) 位尋址區(qū)（20H2FH）：16個(gè)單元，可進(jìn)行128位的位尋址 用戶(hù)RAM區(qū)（30H7FH）：用戶(hù)RAM區(qū)，只能進(jìn)行字節(jié)尋址，用作數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

13、以及堆棧區(qū)。,RS1 RS0 所選的4組寄存器 0 0 0區(qū)（內(nèi)部RAM地址00H07H） 0 1 1區(qū)（內(nèi)部RAM地址08H0FH） 1 0 2區(qū)（內(nèi)部RAM地址10H17H） 1 1 3區(qū)（內(nèi)部RAM地址18H1FH）,通用工作寄存器區(qū),可通過(guò)對(duì)程序狀態(tài)字PSW中RS1和RS0的設(shè)置來(lái)決定CPU當(dāng)前使用哪一組。,片內(nèi) RAM（20H-2FH）中的位尋址區(qū)結(jié)構(gòu)圖,2FH,20H,字節(jié)地址,位尋址區(qū)內(nèi)的地址是位地址。共有00-7FH（共128個(gè)位）； 要區(qū)分字節(jié)地址和位地址這兩個(gè)不同的地址概念： 從物理的角度，每一個(gè)字節(jié)地址內(nèi)包含了8個(gè)位，既： D7，D6，D5，D4，D3，D2，D1，D0

14、在一般情況，我們提到的RAM地址都是字節(jié)地址。 從邏輯的角度講，字節(jié)地址和位地址是靠不同類(lèi)型的指令來(lái)區(qū)分的。如： MOV A， 20h ；將RAM的20單元內(nèi)容送累加器A； MOV C ，20h ；將RAM位尋址區(qū)中20H位送CY中。 在這二個(gè)例子中，第一條指令為字節(jié)傳送指令，所以20H為字節(jié)地址；第二個(gè)例子中的指令為位操作指令，所以20H為位地址。,3片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及操作,片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外圍擴(kuò)展電路統(tǒng)一編址，可尋址范圍為64 KB。 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間的數(shù)據(jù)傳送使用專(zhuān)門(mén)的MOVX指令。片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器只能和累加器A交換數(shù)據(jù)，通過(guò)地址指針DPTR或工作寄存器Ri間接尋址。,3.3.4

15、 特殊功能寄存器SFR,80C51單片機(jī)中，在片內(nèi)RAM的80HFFH空間建立了集中的特殊功能寄存器SFR空間，通過(guò)該空間的SFR實(shí)現(xiàn)對(duì)80C51系列單片機(jī)內(nèi)部資源的運(yùn)行管理操作、位地址空間的操作等。 訪問(wèn)這些專(zhuān)用寄存器僅允許使用直接尋址的方式。,SFR的名稱(chēng)及其分布,程序狀態(tài)字寄存器PSW （1）Cy（PSW.7）進(jìn)位標(biāo)志位 （2）Ac(PSW.6) 輔助進(jìn)位標(biāo)志位，用于BCD碼的十 進(jìn)制調(diào)整運(yùn)算。 （3）F0（PSW.5）用戶(hù)使用的狀態(tài)標(biāo)志位。 （4）RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：4組工作寄存器區(qū)選擇控制位1和位0。,RS1 RS0 所選的4組寄存器 0 0 0區(qū)（內(nèi)部RAM地

16、址00H07H） 0 1 1區(qū)（內(nèi)部RAM地址08H0FH） 1 0 2區(qū)（內(nèi)部RAM地址10H17H） 1 1 3區(qū)（內(nèi)部RAM地址18H1FH）,（5）OV（PSW.2）溢出標(biāo)志位 指示運(yùn)算是否產(chǎn)生溢出。各種算術(shù)運(yùn)算指令對(duì)該位的影響情況較復(fù)雜。 （6）PSW.1位: 保留位，未用 （7）P(PSW.0)奇偶標(biāo)志位 P=1，A中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù) P=0，A中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù),例：設(shè)程序執(zhí)行前F00，RS1RS000B，請(qǐng)問(wèn)機(jī)器執(zhí)行如下程序后 MOVA，0FH ADDA，F(xiàn)8H PSW中各位的狀態(tài)是什么？,答：PSWC1H,累加器A： 最常用的專(zhuān)用寄存器， 大多數(shù)的指令操作數(shù)都來(lái)自累加器A

17、。所有的算術(shù)運(yùn)算指令的運(yùn)算結(jié)果都存放在A中。 B寄存器：乘除法指令使用的寄存器。 數(shù)據(jù)指針DPTR：一個(gè)16位的寄存器。由高八位DPH和低八位DPL構(gòu)成。DPTR主要用來(lái)存放片內(nèi)ROM的地址和片外RAM，ROM的地址。這樣單片機(jī)可以通過(guò)間址的方式來(lái)訪問(wèn)片內(nèi)ROM或片外的RAM，ROM。 例如:片外RAM的2000H單元中有一個(gè)數(shù)x,試將其送到累加器A中。 MOV DPTR,#2000h ; DPTR 2000H MOVX A,DPTR ; A x,SP堆棧指針：8位寄存器，用來(lái)指示堆棧的位置，可由軟件修改。在C51單片機(jī)的設(shè)計(jì)中，片內(nèi)RAM區(qū)為堆棧的可用空間。上電或復(fù)位時(shí)，SP被初始化為07H

18、，既堆棧底部被確定在RAM的07H單元。 堆棧操作過(guò)程： 進(jìn)棧: PUSH ACC指令（設(shè)SP=07H）， 1，SP+1送SP，此時(shí)SP=08H； 2，ACC送RAM的08H單元； 出棧: POP ACC （設(shè)SP=08H）； 1，將RAM 中08H單元內(nèi)容送A； 2，SP-1送SP ，此時(shí)SP=07H。,07H,SP,08H 07H,RAM,x,累加器A,堆棧操作示意圖,并行端口P0-P3：SFR中的P0-P3實(shí)際上就是I/O端口的數(shù)據(jù)鎖存器。與RAM中的任意一個(gè)單元一樣，P0-P3都有自己的RAM地址：80H、90H、A0H、B0H。所以，在51單片機(jī)中的輸入、輸出操作實(shí)際上就是個(gè)普通的R

19、AM單元操作一樣：如 輸出指令 MOV 80H,A ；將累加器中的數(shù)據(jù)送到P0口輸出 輸入指令 MOV A,90H ；將P1口的數(shù)據(jù)輸入到累加器A中 即C51的指令系統(tǒng)中沒(méi)有專(zhuān)用的輸入、輸出（IN、OUT）指令，而是把P0-P3作為普通的內(nèi)存單元來(lái)使用。上面的第一個(gè)例子實(shí)際上就是C51的輸出指令；同理后者是C51的輸入指令。,串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF：它是專(zhuān)門(mén)用來(lái)存放發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)，實(shí)際上它是兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。盡管在SFR中的RAM地址只是99H,但根據(jù)指令“發(fā)送”或“接收”兩種不同的操作,硬件會(huì)自動(dòng)的區(qū)分,將數(shù)據(jù)送如對(duì)應(yīng)的緩沖單元。 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1：無(wú)論是定時(shí)還是計(jì)數(shù)，對(duì)于C51單片

20、機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)“計(jì)數(shù)器”在計(jì)數(shù)。這個(gè)“計(jì)數(shù)器”是由兩個(gè)8位寄存器（高位和低位）構(gòu)成的16位計(jì)數(shù)器，分別是TH0、TL0（T0）；TH1、TL1（T1）。TH和TL中的數(shù)據(jù)直接與“定時(shí)操作”或“計(jì)數(shù)操作”有關(guān)，因此在使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器之前，要對(duì)它進(jìn)行初始化，其中就要對(duì)TH、TL賦初值。如： MOV 8CH,#01H MOV 8AH,#20H,TH0,TL0,返回,3.4 輸入輸出端口結(jié)構(gòu),C51系列共有4個(gè)8位并行雙向口。分別表示為P0、P1、P2、P3。 每個(gè)I/O端口內(nèi)部都有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。 其中四個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器和端口號(hào)同名，且為SFR中的一個(gè)

21、。,字節(jié)地址80H，位地址80H87H，可作為地址/數(shù)據(jù)線(xiàn)，也可作為通用I/O口。,3.4.1 P0口,P0口某一位的電路包括： 1. 一個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于數(shù)據(jù)位的鎖存 2. 兩個(gè)三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。 3. 一個(gè)多路轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)MUX，使:P0口可作通用I/O口，或地址/數(shù)據(jù)線(xiàn)口。 4. 數(shù)據(jù)輸出的驅(qū)動(dòng)和控制電路，由兩只場(chǎng)效應(yīng)管（FET）組成，上面的場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成上拉電路。,CPU發(fā)出“控制”信號(hào)為低電平，上拉場(chǎng)效應(yīng)管截止，多路轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)MUX打向下邊，與D鎖存器的Q端接通。 （1） P0作輸出口使用 來(lái)自CPU的“寫(xiě)入”脈沖加在D鎖存器的CP端，內(nèi)部總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)寫(xiě)入D鎖存器，并向端口引腳P0.

22、n輸出。 注意：由于輸出電路是漏極開(kāi)路（因?yàn)檫@時(shí)上拉場(chǎng)效應(yīng)管截止），必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。,Vcc,0,截止,P0口作通用的I/O口使用,（2） P0作輸入口使用,區(qū)分“讀引腳”和“讀鎖存器”。 “讀引腳”信號(hào)把下方緩沖器打開(kāi)，引腳上的狀態(tài)經(jīng)緩沖器讀入內(nèi)部總線(xiàn)；讀引腳時(shí)，要先向?qū)?yīng)的鎖存器寫(xiě)入“1”，使T2截止。,1,“讀鎖存器”信號(hào)打開(kāi)上面的緩沖器把鎖存器Q端的狀態(tài)讀入內(nèi)部總線(xiàn)。,1,P0引腳輸出地址或數(shù)據(jù)時(shí)，CPU發(fā)出控制信號(hào)為高電平，打開(kāi)上面的與門(mén)，使多路轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)MUX打向上邊，使內(nèi)部地址/數(shù)據(jù)線(xiàn)與下面的場(chǎng)效應(yīng)管處于反相接通狀態(tài)。此時(shí)輸出驅(qū)動(dòng)電路由于上下兩個(gè)FET處于反相，形

23、成推拉式電路結(jié)構(gòu)，大大提高負(fù)載能力。,P0口用作地址/數(shù)據(jù)線(xiàn),0,1,由P0口輸入數(shù)據(jù)時(shí)，輸入信號(hào)從引腳通過(guò)輸入緩沖器B2進(jìn)入內(nèi)部總線(xiàn)。,1,3.4.2 P1口,字節(jié)地址90H，位地址90H97H，只可作為通用I/O口。,3.4.3 P2口,字節(jié)地址0A0H，位地址0A0H0A7H，既可作為高8位地址線(xiàn)使用，又可作為通用I/O口使用。一般不作數(shù)據(jù)傳送工作。,3.4.4 P3口,字節(jié)地址0B0H，位地址0B0H0B7H，只可作為通用I/O口。主要用于第二功能控制邏輯。,3.4.5 讀引腳與讀端口操作,1.讀端口操作 在CPU發(fā)出讀端口指令時(shí)，鎖存器的值首先通過(guò)讀鎖存器輸入緩沖器進(jìn)入內(nèi)部總線(xiàn)，待該

24、值修改后，又重新寫(xiě)到鎖存器中。這類(lèi)指令稱(chēng)為“讀改寫(xiě)”操作的指令. “讀修改寫(xiě)”的操作有: ANL、ORL、XRL、JBC、JB、CPL、INC、DEC、DJNZ、CLR Px.y和SETB Px.y、 MOV Px.y,C（位傳送）、 JNB。 如： ORL P0,A ; P0 A P0,2.讀引腳操作,當(dāng)需要讀引腳時(shí)，必須先由指令或通過(guò)復(fù)位置端口鎖存器為1，使端口輸出FET截止，然后再發(fā)讀引腳指令。 讀引腳指令格式一般為： MOV Px，#0FFH MOV ，,3.4.6 4個(gè)I0端口的主要異同點(diǎn),1 .主要相同點(diǎn) 1）鎖存器加引腳的典型結(jié)構(gòu) 2）I/O 的復(fù)用結(jié)構(gòu) I/O 端口的總線(xiàn)復(fù)用

25、I/O 端口的功能復(fù)用,2 .主要不同點(diǎn) P0口是一個(gè)真正的雙向口。 P1P3為準(zhǔn)雙向口結(jié)構(gòu) 在對(duì)準(zhǔn)雙向口操作時(shí)，一定要先向鎖存器寫(xiě) “1”，然后才能正確讀入引腳狀態(tài)。 驅(qū)動(dòng)能力不同 功能不同,3. 5 CPU時(shí)序及時(shí)鐘電路,3.5.1 CPU時(shí)序及有關(guān)概念 1. 時(shí)鐘周期 2機(jī)器周期 3. 指令周期 12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期。,一、內(nèi)部時(shí)鐘方式 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。,3.5.2 時(shí)鐘電路,C1和C2典型值通常選擇為30pF左右。 晶體的振蕩頻率在1.2MHz12MHz之間。某些高速單片機(jī)芯片的時(shí)鐘頻率已達(dá)40MHz。,二、外部時(shí)鐘方式 常用于多片MCS-51單片機(jī)同時(shí)工作。,3.5.3 80C51的指令時(shí)序,一個(gè)機(jī)器周期又分為6個(gè)狀態(tài)：S1S6。每個(gè)狀態(tài)又分為兩拍：P1和P2。因此，一個(gè)機(jī)器周期中的12個(gè)時(shí)鐘周期表示為： S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、S6P2。 ALE信號(hào)是為地址鎖存而定義的，以時(shí)鐘脈沖1/6的頻率出現(xiàn)，在一個(gè)機(jī)器周期中，ALE信號(hào)兩次有效（注意，在執(zhí)行訪問(wèn)外部數(shù)