1、第2章 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4并行I/O口,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2. 1.1 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2. 1.2 MCS-51引腳及功能 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4并行I/O口,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,SCM將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng),SCM = CPU+RAM+ROM+I/O+T/C+INT+UART,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,80C51=(18)CPU+128BRAM+4

2、KBROM+ (216)T/C + (48)I/O + 1個(gè)UART+5個(gè)中斷源,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,80C51單片機(jī)的內(nèi)部資源主要包括：,8位中央處理器（CPU）； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器(ROM)； 128字節(jié)的片內(nèi)RAM； 4個(gè)8位雙向I/O口； 5中斷源； 2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； 1個(gè)全雙工串行口；,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,本節(jié)介紹 下節(jié)介紹 下節(jié)介紹 下節(jié)介紹 下節(jié)介紹 第5章介紹 第6章介紹 第7章介紹,單片機(jī)CPU = 控制器 + 運(yùn)算器,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,1、控制器,作用：統(tǒng)一指揮和控制計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)工作 組成：程序計(jì)數(shù)器PC+指令譯碼器I

3、D+數(shù)據(jù)指針DPTR +其它專用寄存器 功能： (1)從存儲(chǔ)器中取出下一條要執(zhí)行的指令（取指） (2)對(duì)取出的指令進(jìn)行識(shí)別（譯碼） (3)指揮運(yùn)算器運(yùn)算或控制數(shù)據(jù)傳送（指揮）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（1）程序計(jì)數(shù)器（Program CounterPC）,指令地址寄存器，永遠(yuǎn)存放著下一條指令的地址， PC的變化規(guī)律決定著程序的流程,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,特點(diǎn)： 具有16位字長可尋址范圍216（=64KB） 具有自動(dòng)加1功能（計(jì)數(shù)器）順序運(yùn)行程序功能 具有可被指令修改功能跳轉(zhuǎn)運(yùn)行程序功能 復(fù)位時(shí)，PC值為0 復(fù)位后程序從0開始運(yùn)行,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（2）數(shù)據(jù)指針寄存器（Data

4、Pointer DPTR）,16位字長，可尋址范圍216(64KB) 用于表示存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)地址的指針 可拆為2個(gè)8位的獨(dú)立寄存器DPL和DPH,35H,77H,F4H,94H,9EH,DPTR指針,xxH,xxH,xxH,xxH,xxH,ROM,RAM,DPL,DPH,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2、運(yùn)算器,作用：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯操作 組成：算術(shù)/邏輯部件ALU +累加器ACC+程序狀態(tài)字寄存器PSW+其它工作單元 功能： (1)對(duì)暫存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算 (2)結(jié)果保存在ACC中 (3)運(yùn)行狀態(tài)反映在PSW中,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（1）累加器（AccumulaterA）,累加器A是一

5、個(gè)8位寄存器，用來存放操作數(shù)或中間運(yùn)算結(jié)果； 通過暫存器與ALU相連； 它是CPU中使用最頻繁的寄存器。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（2）程序狀態(tài)字寄存器（Program State WordPSW）,PSW是一個(gè)8位的專用寄存器，用于存放程序運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息。 PSW中的各位信息通常是在指令執(zhí)行過程中自動(dòng)形成的，但也可以由傳送指令加以改變。 PSW各位的定義：,按位置定義的名稱,按功能定義的名稱,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（2）程序狀態(tài)字寄存器（Program State WordPSW）,PSW是一個(gè)8位的專用寄存器，用于存放程序運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息。 PSW中的各位信息通常是

6、在指令執(zhí)行過程中自動(dòng)形成的，但也可以由傳送指令加以改變。 PSW各位的定義：,按位置定義的名稱,按功能定義的名稱,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,CY（PSW.7）進(jìn)位標(biāo)志 在進(jìn)行加或減運(yùn)算時(shí)，如果操作結(jié)果最高位有進(jìn)位或借位時(shí)，CY由硬件置“1”，否則清“0”。,用途：1、根據(jù)CY判斷加減運(yùn)算時(shí)有無進(jìn)位或借位； 2、在位操作中CY可作為位累加器用。,舉例,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,AC（PSW.6）輔助進(jìn)位標(biāo)志 在進(jìn)行加或減運(yùn)算時(shí)，如果操作結(jié)果的低四位數(shù)向高四位產(chǎn)生進(jìn)位或借位時(shí)，將由硬件置“1”，否則清“0”。,舉例,用途：1、根據(jù)AC判斷加減運(yùn)算時(shí)有無半進(jìn)位或半借位； 2、在BCD碼調(diào)整運(yùn)算中要用

7、到AC標(biāo)志,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,F0（PSW.5）和F1（PSW.1）用戶標(biāo)志位 可作為用戶自行定義的一個(gè)狀態(tài)標(biāo)記,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,RS1和 RS0（PSW.4和 PSW.3）工作寄存器組指針 用于選擇CPU當(dāng)前工作寄存器組,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,OV（PSW.2）溢出標(biāo)志 在有符號(hào)數(shù)運(yùn)算或乘除運(yùn)算中若有異常結(jié)果，OV置1，否則清0。 根據(jù)運(yùn)算過程中的D6和D7位的變化由硬件自動(dòng)形成OV值,用途：判斷有符號(hào)數(shù)運(yùn)算或乘除運(yùn)算的結(jié)果是否正常。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,OV=C6Y C7Y=1 0=1,101111011100001011000011,正數(shù)的補(bǔ)碼是它本身，負(fù)數(shù)的

8、補(bǔ)碼是 除符號(hào)位外每位求反，然后末尾加1,OV=C6Y C7Y=1 1=0,111010111001010010010101,運(yùn)算出錯(cuò),運(yùn)算正確,舉例,舉例,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,P（PSW.0）奇偶標(biāo)志位 該位始終跟蹤累加器A中含“1”個(gè)數(shù)的奇偶性 如果A中有奇數(shù)個(gè)“1”，則P置“1”，否則置“0”,舉例 若A=10011111，則P=0 若A=11000001，則P=1,用途：用于串行通訊中的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，判斷是否存在傳輸錯(cuò)誤。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2. 1.1 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2. 1.2 MCS-51引腳及功

9、能 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4并行I/O口,MCS-51系列單片機(jī)的封裝方式與制造工藝有關(guān)，采用HMOS制造工藝的51單片機(jī)一般采用40只引腳的雙列直插封裝（DIPdual in-line package）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,MCS-51單片機(jī)除了采用DIP封裝方式外，還采用44只引腳方形扁平封裝（QFP quad flat package）方式，其中4只是無用的。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,DIP引腳分布,電源及晶振引腳（共4只） 控制引腳（共4只） 輸入/輸出引腳 （共32只）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（1）電源及晶振引腳,VCC(4

10、0腳)：+5V電源引腳 VSS(20腳)： 接地引腳,XTAL1(19腳)；外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸入端） XTAL2(18腳)：外接晶振引腳（內(nèi)置放大器輸出端）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（2）控制引腳,ALE/PROG(30)為地址鎖存使能輸出/ 編程脈沖輸入,RST/VPD(9)為復(fù)位/ 備用電源引腳,PSEN(29)：輸出訪問片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào),EA/ VPP (31)：外部ROM允許訪問/ 編程電源輸入,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（3）并行I/O口引腳,共計(jì)48 = 32 個(gè)引腳，其中： P0.0P0.7（3932腳）P0口； P1.0P1.7（18腳）P1口； P2.0P2

11、.7（2128腳）P2口； P3.0P3.7（1017腳）P3口。,P0P3是單片機(jī)對(duì)外聯(lián)絡(luò)的重要通道,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 1.存儲(chǔ)器劃分方法 2 .程序存儲(chǔ)器 3. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4并行I/O口,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器地址空間的兩種結(jié)構(gòu)形式： 普林斯頓結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)。,RAM和ROM統(tǒng)一編址,RAM和ROM分別編址,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,MCS-51系列單片機(jī)采用 哈佛結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器配置如圖 ：,共有四個(gè)物理存儲(chǔ)空間，或三個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2

12、章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 1.存儲(chǔ)器劃分方法 2 .程序存儲(chǔ)器 3. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4并行I/O口,作用：存放程序、表格或常數(shù)（非易失性掉電保存） 字長：8位 數(shù)量：4KB,1KB=1024字節(jié)（0-03FFH） 4KB=4096字節(jié)（0-0FFFH） 8KB=8192字節(jié)（0-1FFFH） ,80C51的4KB片內(nèi)ROM,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,ROM的6個(gè)特殊存儲(chǔ)器單元引導(dǎo)程序跳轉(zhuǎn) 0000H：復(fù)位后程序自動(dòng)運(yùn)行的首地址 0003H：外部中斷0入口地址 000BH：定時(shí)器0溢出中斷入口地址 0

13、013H：外部中斷1入口地址 001BH：定時(shí)器0溢出中斷入口地址 0023H：串行口中斷入口地址 程序一般應(yīng)安排在0030H地址以后,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,a） 同時(shí)使用片內(nèi)和片外ROM b）ROM地址分布,當(dāng)EA引腳接高電平（開關(guān)接A點(diǎn)）時(shí)，4 KB以內(nèi)的地址在片內(nèi)ROM，大于4KB的地址在片外ROM中（圖中折線），兩者共同構(gòu)成64KB空間； 當(dāng)EA引腳接低電平（開關(guān)接B點(diǎn)）時(shí)，片內(nèi)ROM被禁用，全部64KB地址都在片外ROM中（圖中直線）。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 1.存儲(chǔ)器劃分方法 2 .

14、程序存儲(chǔ)器 3. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4并行I/O口,作用：存放程序運(yùn)行結(jié)果 字長：8位 數(shù)量：256B,30H,低128B（ 00H7FH ）為普通RAM區(qū) 高128B （80HFFH）為特殊功能寄存器區(qū),第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,(1) 低128字節(jié)的區(qū)域 工作寄存器區(qū)（00H-1FH） 可位尋址區(qū)（20H-2FH） 用戶RAM區(qū)（30H-7FH）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,區(qū)共有32個(gè)字節(jié)單元（00H1FH），分為4組，每組8個(gè)單元，命名為工作寄存器R0R7)。 任一時(shí)刻CPU只能選用一組工作寄存器為當(dāng)前工作寄存器組。,當(dāng)前工作寄存器組通過PSW中的RS1和R

15、S0標(biāo)志位（工作寄存器組指針）進(jìn)行設(shè)置。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,注意：CPU復(fù)位后RS1和 RS0默認(rèn)值為0，即默認(rèn)第0組為當(dāng)前工作寄存器組。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,利用Rn寄存器進(jìn)行編程可以提高編程效率： 1）不必考慮存儲(chǔ)單元的具體地址 2）可在同名Rn之間進(jìn)行快速切換 3）寄存器尋址執(zhí)行指令的速度快,寄存器（Register）與存儲(chǔ)器（Memory）的概念： 寄存器是指一些由與非門構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，而Memory則由MOS管構(gòu)成。寄存器訪問速度快，但是所占面積大。而Memery所占面積小，可以集成較大容量，但訪問速度較慢。 在51單片機(jī)中兩者差別不大，甚至部分寄存器和存儲(chǔ)器是重合的，如R

16、n與區(qū)RAM，SFR與高128字節(jié)RAM區(qū)。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,區(qū)共有16個(gè)字節(jié)單元（20H2FH），又可劃分為128個(gè)位地址單元（ 00H 7FH），可按兩種方式存取數(shù)據(jù)。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,例如，欲將地址(20H)中存放數(shù) 0111 0010B的最高位改為1， 而其余不變。,特點(diǎn)：位地址可以增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)處理的靈活性,方法1，用 數(shù)1000 0000B與(20H)的內(nèi)容進(jìn)行“或”運(yùn)算 MOV A,20H ;先將 20H的內(nèi)容傳入A里 OR A,#80H ;再對(duì)A進(jìn)行80H的“或”運(yùn)算 方法2，直接針對(duì)最高位進(jìn)行“置位”操作 SETB 07H ;07H為20H最高位的位地址,第2

17、章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,區(qū)共有80個(gè)字節(jié)單元（ 30H7FH），是用戶RAM區(qū)，但只能按字節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取操作。,在此區(qū)內(nèi)用戶可以作為為堆棧區(qū)和中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（2）高128字節(jié)RAM區(qū),在80HFFH的高128字節(jié)RAM區(qū)中，離散地分布有21個(gè)特殊功能寄存器（Spetial Function Register)，又稱為特殊功能寄存器區(qū)。,30H,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,具有標(biāo)準(zhǔn)的SFR名稱和符號(hào)、字節(jié)地址和位地址,前述的Acc、PSW、DPL、DPH等幾個(gè)寄存器都屬于SFR，其余寄存器將在以后章節(jié)中結(jié)合應(yīng)用進(jìn)行介紹。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,字節(jié)地址末位是0或8的

18、SFR，都具有位地址。,SFR之外的其它存儲(chǔ)單元用戶均不可用（系統(tǒng)留用）。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 1.復(fù)位與復(fù)位電路 2.時(shí)鐘電路 3. CPU時(shí)序 2.4并行I/O口,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,復(fù)位使單片機(jī)恢復(fù)原始默認(rèn)狀態(tài)的操作。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,復(fù)位條件,在RST/VPD引腳端出現(xiàn)滿足復(fù)位時(shí)間要求的高電平狀態(tài)，該時(shí)間等于系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩周期建立時(shí)間再加2個(gè)機(jī)器周期時(shí)間（一般不小于10ms）。,復(fù)位方式,上電復(fù)位 按鍵復(fù)位 復(fù)合復(fù)位,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,

19、2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 1.復(fù)位與復(fù)位電路 2.時(shí)鐘電路 3. CPU時(shí)序 2.4并行I/O口,CPU微操作必須在統(tǒng)一的時(shí)鐘控制下才能正確進(jìn)行。,內(nèi)部時(shí)鐘方式,微調(diào)電容: C1、C2 30pF 晶振：石英晶體封裝,MCS-51時(shí)振蕩頻率為612MHZ。,外部時(shí)鐘方式,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 1.復(fù)位與復(fù)位電路 2.時(shí)鐘電路 3. CPU時(shí)序 2.4并行I/O口,時(shí)序是計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行時(shí)各種微操作在時(shí)

20、間上的順序關(guān)系，其作用是保證CPU中各種微操作有序運(yùn)行。,（1）時(shí)序的概念,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,在時(shí)鐘信號(hào)CL觸發(fā)下，輸出端Q電平具有跟隨輸入端D電平的功能； 在沒有CL觸發(fā)時(shí)，D與Q端是信號(hào)隔離的。 D觸發(fā)器的這一功能被廣泛用于數(shù)字信號(hào)的輸出鎖存。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,時(shí)序定時(shí)單位共有4個(gè)參數(shù)： 拍（振蕩周期、時(shí)鐘周期）P、狀態(tài)周期S、機(jī)器周期、指令周期,一個(gè)狀態(tài)（S）包含2個(gè)拍（P）; 一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)S或12個(gè)P組成； 一個(gè)指令周期約為14個(gè)機(jī)器周期。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,例：外接晶振為12MHz時(shí)，MCS-51單片機(jī)的四種時(shí)序周期的具體值為：,更正：P.30,振蕩周

21、期 = 1/12 us 狀態(tài)周期 = 1/6 us 機(jī)器周期 = 1 us 指令周期 = 14 us,振蕩周期 = 1/24 us 狀態(tài)周期 = 1/12 us 機(jī)器周期 = 1 us 指令周期 = 14 us,振蕩周期是機(jī)器周期的1/12,正,誤,（正）,機(jī)器周期是振蕩周期的1/12,（誤）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（2）51單片機(jī)的取址/執(zhí)行時(shí)序,MCS-51單片機(jī)執(zhí)行任何一條指令時(shí)都可以分為取指令階段和執(zhí)行指令階段（此處將分析指令階段也包括在內(nèi)）。 取指令階段把程序計(jì)數(shù)器PC中的指令地址送到程序存儲(chǔ)器，選中指定單元并從中取出需要執(zhí)行的指令。 指令執(zhí)行階段對(duì)指令的操作碼進(jìn)行譯碼，以產(chǎn)生一

22、系列控制信號(hào)完成指令的執(zhí)行。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,CPU的指令都是按照時(shí)序要求設(shè)計(jì)的 每條指令的執(zhí)行都是從S1P2開始的 每個(gè)機(jī)器周期最多可執(zhí)行2個(gè)字節(jié)指令,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,（3）51單片機(jī)訪問外部RAM時(shí)序,訪問外部RAM的操作包括讀操作和寫操作，主要區(qū)別是利用不同的P3第二功能口。寫操作時(shí)要用到WR輸出命令，讀操作時(shí)要用到RD輸入命令。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3 單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4 并行I/O口 1、P1口 2、P3口 3、P0口 4、P2口,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,MCS-51單片機(jī)

23、有32只IO引腳，分別組成P0、P1、P2、P3四個(gè)端口。,P0P3口是單片機(jī)與外部聯(lián)系的重要通道 ，下圖為幾種典型的應(yīng)用電路。,P0P3都可作為并行輸入或輸出I/O口，其中： P0和P2還可作為外部總線端口（地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用） P3還有第二輸入或輸出功能,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,可作為并行IO輸入通道（例如，按鍵/開關(guān)連接通道）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,可作為并行IO輸出通道（例如，數(shù)碼管顯示器連接通道）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,可作為串行通信通道（例如，雙機(jī)通訊的連接通道）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,可作為外部設(shè)備的連接通道（例如，存儲(chǔ)器擴(kuò)展通道）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2章

24、 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3 單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4 并行I/O口 1、 P1口 2、 P3口 3、 P0口 4、 P2口,P1口的結(jié)構(gòu)組成,P1.n = 1個(gè)鎖存器 + 1個(gè)場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)器V + 2個(gè)三態(tài)門緩沖器,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,P1口具有輸出、讀引腳、讀鎖存器三種工作方式。,輸出時(shí)： D端=1/Q=0V截止P1.n=1 D端=0/Q=1V導(dǎo)通P1.n=0 讀引腳時(shí)：P1.n讀引腳三態(tài)門1內(nèi)部總線 讀鎖存器： Q端讀鎖存器三態(tài)門2內(nèi)部總線,V,2,1,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,V的狀態(tài)會(huì)影響P1.n的狀態(tài)：

25、如V導(dǎo)通P1.n電平0（鉗位） 讀引腳可能出錯(cuò) 為正確讀出P1.n引腳電平，需要讀引腳前應(yīng)先使T截止 令D=1/Q=0V截止讀P1.n不會(huì)出錯(cuò),可見，P1口作為輸入口時(shí)是有條件的（應(yīng)先寫1），而輸出時(shí)無條件，因此，稱P1口為準(zhǔn)雙向口。,V,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3 單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4 并行I/O口 1、P1口 2、 P3口 3、 P0口 4、 P2口,P3口的結(jié)構(gòu)組成,P3.n = 1個(gè)鎖存器 + 2個(gè)三態(tài)緩沖器 + 1個(gè)第二功能控制單元 + 1個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)單元,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及

26、原理,P3口具有P1的三種工作方式 + 第二功能方式,輸出時(shí)： D端=1Q=1V截止P1.n=1 D端=0Q=0V導(dǎo)通P1.n=0 讀引腳時(shí)：P1.n讀引腳三態(tài)門1內(nèi)部總線（需先寫1） 讀鎖存器： Q端讀鎖存器三態(tài)門2內(nèi)部總線,3,4,1,2,第二輸入功能,V,第二輸出功能 = “1” (與非門開鎖),第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,P3口的第二功能方式：,輸出時(shí)：第二輸出功能 = 1與非門輸出0V截止P3.n=1 第二輸出功能 = 0與非門輸出1V導(dǎo)通P3.n=0 輸入時(shí)：P3.n三態(tài)門4第二輸入功能,D端 寫 “1” (與非門開鎖),（第二輸出功能先寫 “1”）,3,4,1,2,第二輸入功能,V

27、,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,P3口第二功能定義,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,2.1 MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 2.3 單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與時(shí)序 2.4 并行I/O口 1、 P1口 2、 P3口 3、 P0口 4、 P2口,P0口的結(jié)構(gòu)組成,P0.n = 1個(gè)鎖存器 + 2個(gè)三態(tài)緩沖器 + 1個(gè)輸出控制電路（非門 X+與門A+電子開關(guān)MUX）+1個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)電路（場效應(yīng)管V2 +V1）,P0口既可以作為通用I/O口實(shí)現(xiàn)輸入/輸出功能，也可作為單片機(jī)地址/數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)外設(shè)擴(kuò)展功能。,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,漏極開路與上拉電阻的概念,封鎖與門A0 地址/數(shù)據(jù)端與A輸出無關(guān),控制端=0MUX下通/Q與V1柵極直通,V2截止V1漏極開路,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,為使漏極開路的V1有效，必須通過上拉電阻與電源接通，上拉電阻的阻值一般為4.710k。,注意：P1、P2、P3口無需外接上拉電阻（已有內(nèi)部上拉電阻）,第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理,P0口的通用IO工作方