1、第二章 MCS-51系列單片機的結構 主要內容：詳細介紹單片機概念、單片機系統(tǒng)，單片機的中央處理器(CPU)、程序和數據存儲器、輸入輸出等。重點是片內RAM 的分區(qū)以及個分區(qū)和特殊功能寄存器的作用。,章節(jié)內容安排 2.1 單片機的結構及引腳 2.2 單片機的內部存儲器 2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路 2.4 時鐘電路 2.5 復位電路,2.1 單片機的結構及引腳,2.1.1 單片機的內部邏輯結構,RAM 1288,ROM Nk8,AT91RM9200,SD卡插槽,CF卡插槽,網口,USB,RST,Espon 13806顯示芯片,32M內存,16M flash,FPGA,顯示 接口,DSP

2、6713,CPLD,光同 步口,FPGA,32M內存芯片,2.1 單片機的邏輯結構及引腳,2.1.2 單片機的封裝與信號引腳,什么是封裝？,封裝，就是指如何把芯片中的電路管腳,用導線接引到外部接頭處,以便與其它器件連接.,封裝的分類？,封裝主要分為直插和貼片封裝兩種。,2.1 單片機的邏輯結構及引腳,2.1.2 單片機的封裝與信號引腳,VCC, GND XTAL1, XTAL2 RST EA/VPP ALE/PROG PSEN,外部程序存 儲器讀選通,2.1 單片機的邏輯結構及引腳,2.1.2 單片機的封裝與信號引腳,P0.0P0.7 P1.0P1.7 P2.0P2.7 P3.0P3.7,2.

3、1 單片機的邏輯結構及引腳,2.1.2 單片機的封裝與信號引腳,三 芯片引腳的第二功能,2.1 單片機的邏輯結構及引腳,2.1.2 單片機的封裝與信號引腳,三 芯片引腳的第二功能,外部RAM寫,外部RAM讀,2.2 單片機的內部存儲器,2.2.1 內部數據存儲器低128單元區(qū),2.2 單片機的內部存儲器,2.2.2 內部數據存儲器高128單元區(qū),2.2 單片機的內部存儲器,一、 專用寄存器簡介,（4）數據指針DPTR（DPH和DPL）,（1）累加器A（或ACC-Accumulator）,（2）B寄存器（B register）,（3）程序狀態(tài)字（PSW- Program Status Word）

4、,2.2.2 內部數據存儲器高128單元區(qū),2.2 單片機的內部存儲器,一、 專用寄存器簡介,（3）程序狀態(tài)字（PSW- Program Status Word）,2.2.2 內部數據存儲器高128單元區(qū),2.2 單片機的內部存儲器,2.2.3 堆棧操作,2.2 單片機的內部存儲器,一 、堆棧 堆棧是一種數據項按序排列的數據結構，只能在一端(稱為棧頂(top)對數據項進行插入和刪除。 特點：由于堆棧數據結構只允許在一端進行操作，因而按照后進先出（LIFO-Last In First Out）的原理運作。,2.2.3 堆棧操作,2.2 單片機的內部存儲器,二 、堆棧的功用,三、堆棧的開辟,1 保

5、護斷點（自動方式） 2 保護現場（指令方式）,內部數據存儲器,2.2.3 堆棧操作,2.2 單片機的內部存儲器,四 、堆棧指針,五、堆棧操作,1 堆棧指針SP表示棧頂的地址 2 初始化在30H之后,1 入棧（push）：將數據放入堆棧的頂端，堆棧頂端指針加一。 2 出棧（pop） ：將頂端數據資料輸出，堆棧頂端指針減一。,六、堆棧類型,2.2.3 堆棧操作,2.2 單片機的內部存儲器,2.2.4 內部程序存儲器,2.2 單片機的內部存儲器,一、特點,1 有4K8的內部ROM 2 可擴展至64K8的ROM,二、中斷向量表,1 特殊保留單元0000H002AH。 2 0000H0002H為啟動單元

6、。 3 0003H002AH被分為5段，每段8個單元，作為5個中斷源地址區(qū)。,2.2.4 內部程序存儲器,2.2 單片機的內部存儲器,1、片內RAM 128字節(jié)（00H7FH）； 2、片內RAM前32個單元是工作寄存器區(qū)(00H1FH) 3、片內RAM有128個可按位尋址的位，占16個單元。位地址編號為：00H7FH，分布在20H2FH單元,2.3 小結,2.2 單片機的內部存儲器,4、片內21個特殊功能寄存器(SFR)中：地址號能被 8整除的 SFR中的各位也可按位尋址（P.33-34） 5、可尋址片外RAM 64K字節(jié) （0000HFFFFH） 6、可尋址片外ROM 64K字節(jié) （0000

7、HFFFFH）,2.3 小結,2.2 單片機的內部存儲器,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P0口邏輯結構,圖 P0口位結構電路邏輯,尋址外部程序存儲器時分時作為雙向8位數據口和輸出低8位地址復用口；不接外部程序存儲器時可作為8位準雙向I/O口使用。,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P0口邏輯結構,圖 P0口位結構電路邏輯,控制=1，作地址/數據復用口,=1,導 通,1,1,截 止,（1）輸出地址/數據 =0 時,=0,0,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P0口邏輯結構,圖 P0口位結構電路邏輯,控制=1，作地址/數據復用口,=1,導 通,0

8、,1,截 止,（2）輸出地址/數據 =1 時,=1,1,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P0口邏輯結構,圖 P0口位結構電路邏輯,控制=1，作地址/數據復用口,=1,（3）輸入時，輸入指令 將引腳和內部總線直通,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P0口邏輯結構,圖 P0口位結構電路邏輯,控制=0，作輸入腳 （先對其寫1）,=0,0,截 止,1,1,0,截 止,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P0口邏輯結構,圖 P0口位結構電路邏輯,控制=0， 作輸出腳？,=0,0,截 止,1,1,0,截 止,浮 空 ？,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,

9、2.3.1 P1口邏輯結構,圖 P1口位結構電路邏輯,準雙向I/O口 （內置了上拉電阻） 輸出時一切照常， 僅在作輸入口用時 要先對其寫“1”。,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P1口邏輯結構,圖 P1口位結構電路邏輯,輸出1時,1,1,0,截 止,引腳=1,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P1口邏輯結構,圖 P1口位結構電路邏輯,輸出0時,0,0,1,導 通,引腳=0,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P1口邏輯結構,圖 P1口位結構電路邏輯,輸入時要先對其寫1,1,1,0,截 止,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P2口邏

10、輯結構,圖 P2口位結構電路邏輯,雙向I/O （內置了上拉電阻） 尋址外部程序存儲器時輸出高8位地址；不接外部程序存儲器時可作為8位準雙向I/O口使用。,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P2口邏輯結構,圖 P2口位結構電路邏輯,控制=0時， 此腳作通用輸出口： 輸出=1時 （請同學分析),=0,1,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P2口邏輯結構,圖 P2口位結構電路邏輯,控制=0時， 此腳作通用輸出口： 輸出=0時 （請同學分析),=0,0,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P2口邏輯結構,圖 P2口位結構電路邏輯,控制=1時， 此腳作高8位

11、地址輸出口： 輸出=0時 （請同學分析),=1,0,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P3口邏輯結構,圖 P3口位結構電路邏輯,雙功能口（內置了上拉電阻） 它具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能時它就是普通的通用準雙向I/O口。,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P3口邏輯結構,圖 P3口位結構電路邏輯,WD,RD,TxD,作第二功能輸出時， 內部D自動給1,1,1,1,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.1 P3口邏輯結構,圖 P3口位結構電路邏輯,此端自動給1,作第二功能輸入時， 內部D自動給1，第二輸出 功能自動給1,1,1,1,1,截 止,

12、RxD，T0，T1，INT0，INT1,2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路,2.3.4 小結,1、P0.0P0.7:8位數據口和輸出低8位地址復用口 (復用時是雙向口；不復用時也是準雙向口) 2、P1.0P1.7: 通用I/O口（準雙向口）,3、P2.0P2.7: 輸出高8位地址 （用于尋址時是輸出口；不尋址時是準雙向口） 4、P3.0P3.7: 具有特定的第二功能（準雙向口）,章節(jié)內容安排 2.1 單片機的邏輯結構及引腳 2.2 單片機的內部存儲器 2.3 單片機的并行輸入/輸出口電路 2.4 單片機的工作方式 2.5 本章知識回顧,2.4 單片機低功耗工作模式,2.4.1 單片機低功耗的意義,1 降低發(fā)熱量 2 提高可靠性 3 降低單片機系統(tǒng)的整體功耗 4 提高便攜式設備的使用周期,（1）待機模式概述 （2）待機模式的控制,2.4 單片機低功耗工作模式,2.4.2 兩種低功耗工作模式,一、 待機模式（Idle Mode）,2.4 單片機低功耗工作模式,2.4.2 兩種低功耗工作模式,（1）掉電模式概述 （2）掉電模式的控制,二、 掉電模式（Power Down Mode）,2.4.3 低功耗模式的應用,2.4 單片機低功耗工作模式,降低功耗 2. 抗電磁干擾,章節(jié)內容安排 2