(精品)第2章 80C51单片机的硬件结构.ppt

课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础教学基本要求教学基本要求：（1 1）、）、熟悉单片机的定义、名称、分类方法；熟悉单片机的定义、名称、分类方法；（2 2）、）、了解单片机的特点、应用范围及发展历史；了解单片机的特点、应用范围及发展历史；（3 3）、）、熟悉单片机应用系统、单片机开发系统的区别；熟悉单片机应用系统、单片机开发系统的区别；（4 4）、了解单片机芯片内部各功能模块的作用；）、了解单片机芯片内部各功能模块的作用；（5 5）、了解单片机的时序定时单位；）、了解单片机的时序定时单位；（6 6）、熟悉单片机的信号引脚；）、熟悉单片机的信号引脚；（7 7）、熟悉单片机并行）、熟悉单片机并行I/OI/O口的结构及特点；口的结构及特点；（8 8）、熟悉单片机的不同工作方式；）、熟悉单片机的不同工作方式；（9 9）、掌握单片机存储器的分类及特点；）、掌握单片机存储器的分类及特点；（1010）、掌握单片机的时钟电路、复位电路的工作原理。）、掌握单片机的时钟电路、复位电路的工作原理。第第2 2章章 80C5180C51单片机的硬件结构单片机的硬件结构课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础教学重点教学重点：（1 1）、单片机内部）、单片机内部RAMRAM低低128128单元的分类及使用方法；单元的分类及使用方法；（2 2）、单片机内部专用寄存器的功能及使用方法；）、单片机内部专用寄存器的功能及使用方法；（3 3）、单片机程序存储器前）、单片机程序存储器前4343个单元的使用方法；个单元的使用方法；（4 4）、单片机并行）、单片机并行I/OI/O口结构特点与功能的关系。口结构特点与功能的关系。教学难点教学难点：（1 1）、通用寄存器组的设置及使用方法；）、通用寄存器组的设置及使用方法；（2 2）、堆栈的概念及使用方法；）、堆栈的概念及使用方法；（3 3）、单片机内部）、单片机内部RAMRAM的字节操作和位操作；的字节操作和位操作；（4 4）、）、80C5180C51单片机的低功耗方式和掉电保护方式。单片机的低功耗方式和掉电保护方式。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础2.1 单片机的概念单片机的概念 思考题：微型计算机有哪几个部分组成？思考题：微型计算机有哪几个部分组成？1 1、单片机的定义、单片机的定义 将微型计算机的主要部件（中央处理器将微型计算机的主要部件（中央处理器CPUCPU、随机存储器随机存储器RAMRAM、只读存储器只读存储器ROMROM、定时器定时器/计数器计数器T/CT/C、中断系统以及输入中断系统以及输入/输出输出口电路口电路I/OI/O等部件）集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。等部件）集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机单片机AT89C52AT89C52外形图外形图 MCS-51MCS-51单片机系统结构框图单片机系统结构框图 2 2、单片机的名称、单片机的名称 单片微型计算机单片微型计算机SCMCSCMC（Single Chip Single Chip MicroComputerMicroComputer）；）；微控制器微控制器MCU(MicroControllerMCU(MicroController Unit)Unit)；嵌入式微控制器嵌入式微控制器EMCU(Embedded EMCU(Embedded MicroControllerMicroController Unit)Unit)；课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础3、通用单片机和专用单片机、通用单片机和专用单片机单片机根据控制应用的需要分为单片机根据控制应用的需要分为通用通用单片机和专用单片机。单片机和专用单片机。（1 1）、）、通用通用单片机单片机 特点：它是一种基本芯片，内部资源丰富、性能全面、适用特点：它是一种基本芯片，内部资源丰富、性能全面、适用 性较强，用户可根据自己的需要，以其为控制核心，性较强，用户可根据自己的需要，以其为控制核心，配以不同的外围电路设计成不同的单片机应用系统。配以不同的外围电路设计成不同的单片机应用系统。注意：本教材介绍的单片机均为注意：本教材介绍的单片机均为通用通用单片机。单片机。（2 2）、专用单片机）、专用单片机 特点：针对性特别强，具有结构的最简化、资源利用的最优特点：针对性特别强，具有结构的最简化、资源利用的最优 化、可靠性和成本的最佳化的特点。化、可靠性和成本的最佳化的特点。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础4、单片机与单片机系统、单片机与单片机系统 （1 1）、单片机）、单片机 单片机只是一个芯片，是指芯片本身，它必须配以外围电路单片机只是一个芯片，是指芯片本身，它必须配以外围电路构成单片机最小系统以后才能工作。构成单片机最小系统以后才能工作。单片机最小系统框图单片机最小系统框图 （2 2）、单片机系统）、单片机系统 单片机系统是在单片机芯片的基础上扩展其它电路或芯片构单片机系统是在单片机芯片的基础上扩展其它电路或芯片构成的具有一定应用功能的计算机系统。成的具有一定应用功能的计算机系统。其形式是多种多样的其形式是多种多样的。注意：在单片机系统中，单片机是控制核心，是构成单片机注意：在单片机系统中，单片机是控制核心，是构成单片机系统的硬件和软件基础。系统的硬件和软件基础。5 5、单片机应用系统与单片机开发系统单片机应用系统与单片机开发系统 （1 1）、）、单片机应用系统单片机应用系统 单片机应用系统是为控制应用而设计的，单片机系统和控单片机应用系统是为控制应用而设计的，单片机系统和控制制课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础对象结合在一起即构成对象结合在一起即构成单片机应用系统，是单片机开发应用的单片机应用系统，是单片机开发应用的成果。成果。单片机应用系统组成：单片机应用系统组成：a)a)、单片机硬件系统单片机硬件系统 b)b)、单片机软件系统：单片机软件系统：系统软件（监控程序）、目标代码应用程序系统软件（监控程序）、目标代码应用程序 （2 2）、单片机开发系统）、单片机开发系统 由于单片机的软硬件资源有限，单片机系统本身不能实现自由于单片机的软硬件资源有限，单片机系统本身不能实现自我开发，要进行系统开发设计，必须使用专门的单片机开发系我开发，要进行系统开发设计，必须使用专门的单片机开发系统，因此，单片机开发系统是单片机系统开发调试的工具。统，因此，单片机开发系统是单片机系统开发调试的工具。单片机开发系统的类型：单片机开发系统的类型：a)a)、微型机开发系统微型机开发系统MDSMDS；b)b)、在线仿真器在线仿真器ICEICE；c)c)、软件模拟仿真器（软件模拟仿真器（ASM51ASM51、KeilKeil）。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础6、单片机的程序设计语言和软件、单片机的程序设计语言和软件单片机开发系统中的语言：单片机开发系统中的语言：a)a)、机器语言：用二进制代码表示的指令。机器语言：用二进制代码表示的指令。b)b)、汇编语言：用符号表示的指令。汇编语言：用符号表示的指令。不同公司、不同系列的单片机具有不同的汇编语言不同公司、不同系列的单片机具有不同的汇编语言 指令系统，使用时应特别注意。指令系统，使用时应特别注意。c)c)、高级语言：用符号表示的指令。高级语言：用符号表示的指令。常用的有常用的有C-51C-51等。等。单片机应用系统中的语言：单片机应用系统中的语言：机器语言机器语言 单片机的程序设计语言和软件，是指在开发系统中使用的。单片机的程序设计语言和软件，是指在开发系统中使用的。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础7 7、单片机发展概述单片机发展概述 单片机出现的历史并不长，它的产生与发展和微处理器的产单片机出现的历史并不长，它的产生与发展和微处理器的产生和发展大体上同步，也经历四个阶段。生和发展大体上同步，也经历四个阶段。第一阶段（第一阶段（1971197119741974年）：年）：微处理器阶段微处理器阶段 第二阶段（第二阶段（19741978年）：初级单片机阶段年）：初级单片机阶段 第三阶段（第三阶段（19781983年）：高性能单片机阶段年）：高性能单片机阶段 第四阶段（第四阶段（1983年）：年）：8位单片机巩固发展及位单片机巩固发展及16位单片机位单片机 推出阶段推出阶段课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础8 8、MCS-51MCS-51系列单片机分类系列单片机分类资源资源配置配置子系列子系列片内片内ROMROM形式形式片内片内ROMROM容量容量片内片内RAMRAM容量容量定时器定时器/计数计数器器中中断断源源并行并行口口串串行行口口无无ROMROMEPROMEPROME E2 2PROMPROM5151子系列子系列803180318051805187518751895189514KB4KB128B128B2162165 548481 15252子系列子系列803280328052805287528752895289528KB8KB256B256B3163166 648481 1课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 MCS-51MCS-51系列单片机的分类系列单片机的分类（1 1）、制造工艺）、制造工艺 HMOSHMOS工艺：高速度、高密度。工艺：高速度、高密度。CHMOSCHMOS工艺：高速度、高密度、低功耗。工艺：高速度、高密度、低功耗。（2 2）、功能）、功能 5151子系列：基本型子系列：基本型 5252子系列：增强型子系列：增强型（3 3）、片内程序存储器配置）、片内程序存储器配置 掩膜掩膜ROMROM：80518051 EPROM EPROM：87518751 没有：没有：80318031 E E2 2PROMPROM：89518951课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础IntelIntel公司公司80C5180C51单片机系列单片机系列（CHMOSCHMOS工艺制造，与工艺制造，与MCS-51MCS-51系列单片机兼容系列单片机兼容）子子系系列列片内片内ROMROM形式形式片内片内ROMROM容量容量片内片内RAMRAM容量容量定时定时器器/计计数器数器中中断断源源无无ROMROMEPROMEPROM E E2 2PROMPROM5151子子系系列列80C3180C3180C5180C5187C5187C5189C5189C514KB4KB128B128B 2162165 55252子子系系列列80C3280C3280C5280C5287C5287C5289C5289C528KB8KB256B256B 2162166 6课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础9 9、单片机的特点单片机的特点 （1 1）、具有优异的性能价格比；）、具有优异的性能价格比；（2 2）、集成度高，体积小，可靠性高；）、集成度高，体积小，可靠性高；（3 3）、控制功能强；）、控制功能强；（4 4）、低电压，低功耗。）、低电压，低功耗。其工作电压可以为其工作电压可以为2.2V2.2V以下以下,有的甚至为有的甚至为1.2V1.2V或或0.9V0.9V以下。以下。功耗为功耗为uAuA级级,一粒钮扣电池即可长期使用。一粒钮扣电池即可长期使用。1010、单片机的应用领域单片机的应用领域 （1）、工业自动化方面；）、工业自动化方面；（2）、仪器仪表方面；）、仪器仪表方面；（3）、家用电器方面；）、家用电器方面；（4）、信息和通信产品方面；）、信息和通信产品方面；（5）、军事装备方面。）、军事装备方面。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础2.2 80C512.2 80C51单片机的逻辑结构及信号引脚单片机的逻辑结构及信号引脚2.2.1 80C512.2.1 80C51单片机的内部逻辑结构单片机的内部逻辑结构 课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础1 1、中央处理器、中央处理器CPUCPU 运算器：运算功能运算器：运算功能 控制器：控制功能控制器：控制功能2 2、内部数据存储器、内部数据存储器 功能：执行程序，存放临时数据和最终结果的场所。功能：执行程序，存放临时数据和最终结果的场所。3 3、内部程序存储器、内部程序存储器 功能：存放程序、原始数据、常数表格。功能：存放程序、原始数据、常数表格。4 4、定时器、定时器/计数器计数器 功能：定时功能、计数功能。功能：定时功能、计数功能。5 5、并行、并行I/OI/O口口 功能：执行数据的并行输入输出。功能：执行数据的并行输入输出。名称：名称：P0P0、P1P1、P2P2、P3P3口。口。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础6 6、串行口、串行口 功能：执行数据的串行通信。功能：执行数据的串行通信。7 7、中断控制系统、中断控制系统 功能：处理紧急事件。功能：处理紧急事件。8 8、时钟电路、时钟电路 功能：为单片机工作产生必须的时钟脉冲序列信号。功能：为单片机工作产生必须的时钟脉冲序列信号。9 9、位处理器（布尔处理器）、位处理器（布尔处理器）功能：执行位处理操作，以便单片机实现控制功能。功能：执行位处理操作，以便单片机实现控制功能。注意：位处理器为注意：位处理器为MCS-51MCS-51系列单片机所特有。系列单片机所特有。1010、总线（单片机片内总线）、总线（单片机片内总线）功能：完成所有信息的传送。功能：完成所有信息的传送。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础2.2.2 80C512.2.2 80C51单片机的封装与单片机的封装与信号引脚信号引脚 1 1、芯片封装形式、芯片封装形式以以80C5180C51单片机为例进行说明，芯片封装：单片机为例进行说明，芯片封装：DIPDIP，引脚数量：引脚数量：4040课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础2 2、芯片引脚介绍、芯片引脚介绍（1 1）信号引脚介绍）信号引脚介绍（第一功能）（第一功能）P0.0P0.0P0.7P0.7：P0P0口口8 8位双向位双向输入输出输入输出口口线线，完成数据的传送；，完成数据的传送；在构造单片机应用系统片外总线时，既作为在构造单片机应用系统片外总线时，既作为8 8位位 数据总线（数据总线（D0D0D7D7），又），又作为地址总线的低作为地址总线的低8 8位位 （A0A0A7A7）分时使用。分时使用。P1.0P1.0P1.7P1.7：P1P1口口8 8位双向位双向输入输出输入输出口口线线，完成数据的传送，完成数据的传送.P2.0 P2.0P2.7P2.7：P2P2口口8 8位双向位双向输入输出输入输出口口线线，完成数据的传送；，完成数据的传送；在构造单片机应用系统片外总线时，作为地址总在构造单片机应用系统片外总线时，作为地址总 线的高线的高8 8位位（A8A8A15A15）使用）使用。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 P3.0P3.0P3.7P3.7：P3P3口口8 8位双向位双向输入输出输入输出口口线线，完成数据的传送；，完成数据的传送；ALEALE：地址地址锁锁存控制信号存控制信号 在不扩展单片机系统时不使用，但在不扩展单片机系统时不使用，但ALEALE端仍端仍产生产生频频率率为为 晶体振晶体振荡荡器振器振荡频荡频率率foscfosc的的1/61/6的周期性正脉冲信号，的周期性正脉冲信号，此信号可以作此信号可以作为为外部外部时钟时钟或外部定或外部定时时脉冲使用脉冲使用；在扩展单片机系统时，在扩展单片机系统时，ALEALE的的输输出用于控制把出用于控制把P0P0口口输输出出 的低的低8 8位地址送位地址送锁锁存器存器锁锁存，即存，即锁锁存地址的低位字存地址的低位字节节，以以实现实现低位地址和数据低位地址和数据总线信息总线信息的的分分离。离。/PSEN/PSEN：外部程序存外部程序存储储器器读选读选通信号通信号 在在读读外部外部ROMROM时时，/PSEN/PSEN有效（低有效（低电电平），以平），以实现实现外部外部 ROMROM单单元的操作。元的操作。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 /EA/EA：访问程序存储器控制信号。访问程序存储器控制信号。当当/EA/EA输入端保持高电平，输入端保持高电平，CPUCPU访问内部程序存储器访问内部程序存储器4KB4KB 的地址范围。但在的地址范围。但在PCPC（程序计数器）值超过程序计数器）值超过OFFFHOFFFH时时(即即 PCPC值超出值超出4KB4KB地址时地址时),),将自动转向执行片外程序存储器将自动转向执行片外程序存储器 内的程序；内的程序；当当/EA/EA保持低保持低电电平平时时,则则单片机单片机只只访问访问外部程序存外部程序存储储器，器，此此时时不管不管单片机单片机是否有内部程序存是否有内部程序存储储器。器。注意注意:对对于常用的于常用的80318031来来说说无内部程序存无内部程序存储储器器,因此因此,/EA,/EA 脚必脚必须须常接地常接地,这样这样单片机单片机才能才能选择选择到到外部程序存外部程序存 储储器器执行片外程序储器内的程序执行片外程序储器内的程序。RSTRST：复位信号复位信号，高高电电平有效平有效。但。但有效的高有效的高电电平信号必平信号必须维须维持持 两个机器周期以两个机器周期以上，用以上，用以完成完成单单片机复位初始化操作。片机复位初始化操作。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 XTAL1XTAL1和和XTAL2XTAL2：外接晶体引外接晶体引线线端端 当使用芯片内部时钟时，用于外接石英当使用芯片内部时钟时，用于外接石英晶体晶体 和微调电容；和微调电容；当使用外部时钟时，用于连接外部时钟脉冲当使用外部时钟时，用于连接外部时钟脉冲 信号，此时，信号，此时，XTAL1XTAL1接地，接地，XTAL2XTAL2连接外部连接外部 时钟脉冲信号。时钟脉冲信号。VSS:VSS:地线地线 VCC:+5VVCC:+5V电源电源（2 2）信号引脚的）信号引脚的第第二二功能功能 ALE/PROGALE/PROG：编编程脉冲程脉冲输入端输入端 在在单片机处于编程工作方式时，单片机处于编程工作方式时，输输入入编编程脉冲程脉冲。/EA/VPP/EA/VPP：编编程程电压电压(25V(25V或或21V)21V)输入端输入端 课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 RST/VPDRST/VPD：备用电源引入端备用电源引入端 VCCVCC掉电期间，此引脚可接上备用电源。一旦芯片掉电期间，此引脚可接上备用电源。一旦芯片 在使用过程中，当在使用过程中，当VCCVCC电源发生故障（电压突然下电源发生故障（电压突然下 降或断电，称掉电，或失电），电压下掉到低于规降或断电，称掉电，或失电），电压下掉到低于规 定的值，备用电源经此端向内部定的值，备用电源经此端向内部RAMRAM提供电压，以提供电压，以 保护内部保护内部RAMRAM中的信息不丢失，使单片机复电后，中的信息不丢失，使单片机复电后，能正常运行。能正常运行。P3P3口口口口线线的第二功能的第二功能：见：见P3P3口口线第二功能表口口线第二功能表 注意：对于注意：对于ALE/PROGALE/PROG，/EA/VPP/EA/VPP和和RST/VPDRST/VPD，由于第一功能信由于第一功能信 号与第二功能信号是单片机在不同工作方式下的信号与第二功能信号是单片机在不同工作方式下的信 号，因此，不会发生使用上的矛盾；号，因此，不会发生使用上的矛盾；对于对于P3P3口口口口线线,在实际使用时应优先考虑其第二功能。在实际使用时应优先考虑其第二功能。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础2.3 80C512.3 80C51单片机的内部存储器单片机的内部存储器 在具体讲解在具体讲解MCS-51MCS-51单片机的内部存储器之前，我们首先来研单片机的内部存储器之前，我们首先来研究究MCS-51MCS-51单片机存储器的特点及分类情况。单片机存储器的特点及分类情况。一般微机存储器通常只有一个逻辑地址空间，可以随意安排一般微机存储器通常只有一个逻辑地址空间，可以随意安排ROMROM或或RAMRAM，同一地址对应唯一的存储器单元，可以是同一地址对应唯一的存储器单元，可以是ROMROM，也可也可以是以是RAMRAM，并用同类指令访问。但并用同类指令访问。但MCS-51MCS-51单片机与一般微机的存单片机与一般微机的存储器配置方法大不相同。在此，以储器配置方法大不相同。在此，以80C5180C51单片机的存储器配置为单片机的存储器配置为例进行说明。例进行说明。MCS-51MCS-51的存储器配置在物理结构上有四个的存储器配置在物理结构上有四个存储器空间存储器空间：（1 1）、片内程序存储器；）、片内程序存储器；（2 2）、片外程序存储器；）、片外程序存储器；（3 3）、片内数据存储器；）、片内数据存储器；（4 4）、片外数据存储器）、片外数据存储器课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 MCS-51MCS-51的存的存储储器配置在器配置在逻辑结逻辑结构上有三个存构上有三个存储储器地址空器地址空间间：（1 1）、片内外）、片内外统统一一编编址的址的64K64K字字节节的程序存的程序存储储器空器空间间，地址范，地址范 围（围（0000H0000HFFFFHFFFFH）；）；（2 2）、）、片内片内256256字字节节的数据存的数据存储储器地址空器地址空间间，地址范围，地址范围 （00H00HFFHFFH）；）；（3 3）、）、片外片外64K64K字字节节的数据存的数据存储储器地址空器地址空间间，地址范围，地址范围 （0000H0000HFFFFHFFFFH）。）。在在访问访问三个不同的三个不同的逻辑逻辑空空间时应间时应采用不同形式的指令。采用不同形式的指令。片内片内256256字字节节的数据存的数据存储储器地址空器地址空间间又可以分为三个部分：又可以分为三个部分：（1 1）、内部数据存）、内部数据存储储器器，地址范围（，地址范围（00H00H7FH7FH）；）；（2 2）、）、特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（SFRSFR），地址范围（地址范围（80H80HFFHFFH）；）；（3 3）、）、位地址空位地址空间间，地址范围（，地址范围（00H00HFFHFFH）。）。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础2.3.1 2.3.1 内部数据存储器低内部数据存储器低128128单元区单元区 内部数据存储器低内部数据存储器低128128单元又分为寄存器区、位寻址区、用户单元又分为寄存器区、位寻址区、用户RAMRAM区三个部分。区三个部分。80C5180C51单片机内部数据存储器低单片机内部数据存储器低128128单元配置图单元配置图1 1、寄存器区、寄存器区 寄存器区共寄存器区共3232个单元，个单元，地址范围地址范围00H00H1FH1FH，共共分为分为四四组组，组组号依次为号依次为0 0、1 1、2 2、3 3，每每组组8 8个寄存个寄存器，器，寄存寄存器名依次为器名依次为R0R0R7R7，每个每个寄存寄存器都是器都是8 8位，都有一个字节地址与之相对应。位，都有一个字节地址与之相对应。通用通用寄存寄存器与内部器与内部RAMRAM字节地址对照表。字节地址对照表。寄存器区的寄存器区的3232个个寄存器也通常称之寄存器也通常称之为为通用寄存器或工作寄存通用寄存器或工作寄存器器，因此，因此，寄存器区通常也称之为寄存器区通常也称之为通用寄存器通用寄存器区区或或工作寄存器工作寄存器区。其功能用于存放操作数及中间结果，由用户使用时规定。区。其功能用于存放操作数及中间结果，由用户使用时规定。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 在任一时刻，在任一时刻，CPUCPU只能使用其中的一组寄存器，正在使用的寄只能使用其中的一组寄存器，正在使用的寄存器组，我们称之为当前寄存器组。存器组，我们称之为当前寄存器组。CPUCPU究竟使用的是那一究竟使用的是那一组组，由程序状由程序状态态字寄存器字寄存器PSWPSW中的中的RS1RS1，RS0RS0位的状位的状态组态组合来决定。合来决定。通用寄存器通用寄存器有两种使用方法：有两种使用方法：a)a)、以以寄存器寄存器的形式使用，用的形式使用，用寄存器寄存器符号表示；符号表示；b)b)、以存储单元的形式使用，用单元（字节）地址表示。以存储单元的形式使用，用单元（字节）地址表示。RS1 RS0RS1 RS0寄存器组寄存器组片内片内RAMRAM地址地址0 00 0第第0 0组组00H00H07H07H0 10 1第第1 1组组08H08H0FH0FH1 01 0第第2 2组组10H10H17H17H1 11 1第第3 3组组18H18H1FH1FH课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础2 2、位寻址区、位寻址区 MCS-51MCS-51单单片机内部片机内部RAMRAM的的20H20H2FH2FH单单元（共元（共1616个个RAMRAM单单元）称元）称之之为为位位寻寻址区。它址区。它既既可以作可以作为为一般一般RAMRAM使用，使用，进进行字行字节节操作，也操作，也可以可以对单对单元中的每一位元中的每一位进进行位操作，位行位操作，位寻寻址区共有址区共有128128位，位地位，位地址范址范围为围为00H00H7FH7FH。位寻址区的位寻址区的“位位”有两种表示方式：有两种表示方式：a)a)、以位地址的形式表示；以位地址的形式表示；位寻址区的最后一个位寻址区的最后一个“位位”可表示为可表示为7FH7FH。b)b)、以存储单元地址加位的形式表示以存储单元地址加位的形式表示 位寻址区的最后一个位寻址区的最后一个“位位”也可表示为也可表示为2FH.72FH.7。80C5180C51单片机内部单片机内部RAMRAM位寻址区的位地址位寻址区的位地址课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础3 3、用户、用户RAMRAM区区 共有共有8080个个RAMRAM单单元，元，单单元地址范元地址范围为围为30H30H7FH7FH，一般可作一般可作为为堆堆栈栈或数据或数据缓缓冲使用冲使用，由用户使用时规定，由用户使用时规定。2.3.2 2.3.2 内部数据存储器高内部数据存储器高128128单元单元 内部数据存储器高内部数据存储器高128128单元单元，其功能和名称由系统规定，用户其功能和名称由系统规定，用户不能随意更改，不能随意更改，单单元地址范元地址范围为围为80H80HFFHFFH，用于存放单片机相用于存放单片机相应功能部件的控制命令、状态或数据应功能部件的控制命令、状态或数据。共共2222个，其中可寻址的个，其中可寻址的为为2121个，也称之为专用寄存器或特殊功能寄存器，它们离散分个，也称之为专用寄存器或特殊功能寄存器，它们离散分布在内部数据存储器高布在内部数据存储器高128128单元中。单元中。80C5180C51单片机专用寄存器一览表单片机专用寄存器一览表1 1、专用寄存器简介、专用寄存器简介课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础（1 1）程序计数器（程序计数器（PCProgram CounterPCProgram Counter）PCPC是一个是一个1616位的计数器，其内容为将要执行的指令地址，寻位的计数器，其内容为将要执行的指令地址，寻址范围为址范围为64KB64KB（0 06553565535）。）。PCPC具有自动加具有自动加1 1功能，当功能，当CPUCPU要取指令时，要取指令时，PCPC的内容送到地址的内容送到地址总线上，从存储器中取出指令后，总线上，从存储器中取出指令后，PCPC内容则自动加内容则自动加1 1。指向下一。指向下一条指令，从而实现程序的顺序执行。条指令，从而实现程序的顺序执行。PCPC没有地址是不可没有地址是不可寻寻址的，因此，用址的，因此，用户户无法无法对对它它进进行行读读，写。，写。但可以通但可以通过过执行执行转转移、移、调调用、返回等指令用、返回等指令自动自动改改变变其内容，以其内容，以实现实现程序的程序的转转移。移。（2 2）累加器累加器A A或或ACCACC（E0HE0H）它是最常用的专用寄存器，为它是最常用的专用寄存器，为8 8位寄存器，用于存放一个操作位寄存器，用于存放一个操作数或中间结果。数或中间结果。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 MCS-51MCS-51单片机中，大部分单操作数指令的操作数取自单片机中，大部分单操作数指令的操作数取自A A。很多很多双操作数指令中的一个操作数，也取自于双操作数指令中的一个操作数，也取自于A A，加、减、乘、除运加、减、乘、除运算指令的运算结果都存放在算指令的运算结果都存放在A A或或A A和和B B寄存器中。寄存器中。（3 3）B B寄存器（寄存器（F0HF0H）它是一个它是一个8 8位寄存器，主要用于乘除运算。位寄存器，主要用于乘除运算。乘法运算时，乘法运算时，A A为被乘数，为被乘数，B B为乘数，其积的高为乘数，其积的高8 8位存于位存于B B中，中，低低8 8位存于位存于A A中。中。除法运算时，除法运算时，A A为被除数，为被除数，B B为除数，其商存放在为除数，其商存放在A A中，余数存中，余数存放在放在B B中。中。此外，它也作此外，它也作为为一般数据寄存器使用。一般数据寄存器使用。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础（4 4）程序状程序状态态字字PSWPSW（0D0H0D0H）它是一个它是一个8 8位可位可读读写的寄存器，用于寄存程序运行的状写的寄存器，用于寄存程序运行的状态态信息，信息，它的不同位包含了程序状它的不同位包含了程序状态态的不同信息。的不同信息。PSWPSW中有些位的状中有些位的状态态是根据程序是根据程序执执行行结结果，由硬件自果，由硬件自动设动设置的，置的，而有些状而有些状态态位位则则使用使用软软件方法件方法设设定。定。PSWPSW中的位状中的位状态态可以用可以用专门专门的指令的指令进进行行测试测试，也可用指令也可用指令读读出，出，一些条件一些条件转转移指令将根据移指令将根据PSWPSW有关位的状有关位的状态态，进进行程序行程序转转移。移。PSWPSW的各位定义如下：的各位定义如下：PSWPSW位地址位地址PSWPSW位序位序D7HD7HPSW.7PSW.7D6HD6HPSW.6PSW.6D5HD5HPSW.5PSW.5D4HD4HPSW.4PSW.4D3HD3HPSW.3PSW.3D2HD2HPSW.2PSW.2D1HD1HPSW.1PSW.1D0HD0HPSW.0PSW.0位位标志标志字节字节D0HD0H CY CYD0H.7D0H.7ACACD0H.6D0H.6F0F0D0H.5D0H.5RS1RS1D0H.4D0H.4RS0RS0D0H.3D0H.3OVOVD0H.2D0H.2F1F1D0H.1D0H.1P PD0H.0D0H.0课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 CYCY：进进位位标标志位志位 功能功能:1)1)在进行算术运算（加或减）时，如果操作结果最高位在进行算术运算（加或减）时，如果操作结果最高位 有进位或借位时，就存于其中，它是通过硬件置有进位或借位时，就存于其中，它是通过硬件置“1”1”实实 现的，否则，由硬件清现的，否则，由硬件清“0”0”。2)2)在进行逻辑运算即位传送，位与，位或等位操作时，在进行逻辑运算即位传送，位与，位或等位操作时，操作位之一固定是进位标志位。操作位之一固定是进位标志位。3 3）在位处理器中，作累加位使用，相当于）在位处理器中，作累加位使用，相当于CPUCPU中的累加中的累加 器器A A。ACAC：辅辅助助进进位位标标志位志位 功能功能:1)1)在加减运算中，当有低四位向高四位进位或借位时，在加减运算中，当有低四位向高四位进位或借位时，ACAC由硬件置由硬件置“1”1”，否则，否则，ACAC位被清位被清0 0。2)2)在十进制数运算时需要十进制调整，要用到在十进制数运算时需要十进制调整，要用到ACAC位状态。位状态。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 F0F0：用户标志位用户标志位 功能：供用户定义的标志位，需要时可用软件方法置位或复位，功能：供用户定义的标志位，需要时可用软件方法置位或复位，也可用软件测试也可用软件测试F0F0以控制程序的转向，编程时，该标志以控制程序的转向，编程时，该标志 位特别有用。位特别有用。RS1RS1和和RS0RS0：寄存器组选择位寄存器组选择位 功能：用于设定通用寄存器的组号。功能：用于设定通用寄存器的组号。RS1 RS0RS1 RS0寄存器组寄存器组R0R0R7R7地址地址0 00 0第第0 0组组00H00H07H07H0 10 1第第1 1组组08H08H0FH0FH1 01 0第第2 2组组10H10H17H17H1 11 1第第3 3组组18H18H1FH1FH课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 单片机系统上电时，单片机默认选择第单片机系统上电时，单片机默认选择第0 0组通用寄存器组通用寄存器为为当前当前工作寄存器工作寄存器组，即组，即RS1RS1和和RS0RS0均为均为0000，此时，此时R0R0R7R7的地址范围为的地址范围为00H00H07H07H。在在实际应用中，实际应用中，根据需要，用根据需要，用户户可以利用可以利用传传送送指令或位操作指指令或位操作指令来改令来改变变其状其状态态。这样这样的的设设置，置，对对程序中保程序中保护现场护现场提供了方便。提供了方便。例如：例如：SETB RS1SETB RS1；（；（RS1=1RS1=1）SETB RS0SETB RS0；（；（RS0=1RS0=1）当前工作寄存器当前工作寄存器组为第组为第3 3组，组，R0R0R7R7的地址范围为的地址范围为18H18H1FH1FH。CLR RS1CLR RS1；（；（RS1=0RS1=0）SETB RS0SETB RS0；（；（RS0=1RS0=1）当前工作寄存器当前工作寄存器组为第组为第1 1组，组，R0R0R7R7的地址范围为的地址范围为08H08H0FH0FH。课程：单片机技术课程：单片机技术 教材：单片机基础教材：单片机基础 OVOV：溢出标志位溢出标志位 功能：当进行算术运算时，如果产生溢出，则由硬件将功能：当进行算术运算时，如果产生溢出，则由硬件将OVOV位置位置 1 1，否则，由硬件清，否则，由硬件清0 0。1 1）、）、在带符号数加减法运算中，在带符号数加减法运算中，OV=1OV=1表示加减运算超出了表示加减运算超出了A A 所能表示的符号数有效范围（所能表示的符号数有效范围（-128-128+127+127），即产生了），即产生了 溢出，因此运算结果是错误的，否则，溢出，因此运算结果是错误的，否则，OV=0OV=0表示运算结表示运算结 果正确，即无溢出产生。果正确，即无溢出产生。2 2）、）、在乘法运算中，在乘法运算中，OV=1OV=1，表示乘积超过表示乘积超过255255，即积分别在，即积分别在B B 与与A A中，否则，中，否则，OV=0OV=0，表示乘积只在表示乘积只在A A中。中。3 3）、）、在除法运算中，在除法运算中，O