第2章-80C51单片机的结构及原理ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物学习目的学习目的 （1）了解）了解80C51的内部结构的内部结构 。 （2）掌握）掌握80C51引脚信号功能定义。引脚信号功能定义。 （3）掌握）掌握80C51的存储器空间分配及各的存储器空间分配及各I/O口的特点。口的特点。 （4）掌握）掌握80C51的复位电路、时钟电路及指令时序。的复位电路、时钟电路及指令时序。学习重点和

2、难点学习重点和难点 （1）80C51的结构特点。的结构特点。 （2）80C51存储器配置与空间的分布。存储器配置与空间的分布。 （3）80C51程序状态寄存器程序状态寄存器(PSW)。 （4）80C51的指令时序。的指令时序。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.1 80C512.1 80C51单片机的结构与原理单片机的结构与原理 2.1.1 80C512.1.1 80C51单片机系列单片机系列 IntelIntel公司推出的公司推出的80C5180C51是是MCS-51MCS-51系列单片机

3、中以系列单片机中以CHMOSCHMOS为生产为生产工艺的一个典型产品；其它厂商以工艺的一个典型产品；其它厂商以80518051为基核开发出的为基核开发出的CMOSCMOS工艺工艺单片机产品统称为单片机产品统称为80C5180C51系列。当前常用的系列。当前常用的80C5180C51系列单片机主要系列单片机主要产品有：产品有： 1 1、IntelIntel公司的：公司的：80C3180C31、80C5180C51、87C5187C51、80C3280C32、80C5280C52、87C5287C52等。等。 2 2、ATMELATMEL公司的：公司的：89C5189C51、89C5289C52、

4、89C205189C2051、89S5189S51等。等。 3 3、PhilipsPhilips公司的公司的80C5180C51、80C55080C550、80C55280C552系列。系列。 4 4、MotorolaMotorola公司公司M68HC05M68HC05系列。系列。 5 5、华邦公司的、华邦公司的W78C51W78C51、W77C51W77C51高速低价系列。高速低价系列。 6 6、MaximMaxim公司的公司的DS89C420DS89C420高速（高速（50MIPS50MIPS）系列。）系列。 7 7、CygnalCygnal公司的公司的C8051FC8051F系列高速系列

5、高速SOCSOC单片机。单片机。 8 8、ADIADI公司的公司的ADC8xxADC8xx高精度高精度ADCADC系列。系列。 9 9、LGLG公司的公司的GMS90/97GMS90/97低压高速系列。低压高速系列。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.1.2 80C512.1.2 80C51单片机的结构单片机的结构 80C5180C51单片机的结构框图如图单片机的结构框图如图2-12-1所示，可以看出，在一块芯所示，可以看出，在一块芯片上集成了一个微型计算机的主要部件，它包括以下几部分：片

6、上集成了一个微型计算机的主要部件，它包括以下几部分： （1 1）8 8位位 CPU 1CPU 1个个 。 （2 2）时钟电路（振荡电路和时序）时钟电路（振荡电路和时序OSCOSC）。）。 （3 3）4KB4KB程序存储器（程序存储器（ROM/EPROM/FlshROM/EPROM/Flsh），可外扩展到），可外扩展到64KB64KB。 （4 4）128B128B数据存储器数据存储器RAMRAM，可外扩展到，可外扩展到64KB64KB。 （5 5）2 2个个1616位定时位定时/ /计数器。计数器。 （6 6）64KB64KB总线扩展控制电路。总线扩展控制电路。 （7 7）4 4个个8 8位并行

7、位并行I/OI/O接口接口P0P0P3P3。 （8 8）1 1个全双工异步串行个全双工异步串行I/OI/O接口。接口。 （9 9）中断系统：）中断系统：5 5个中断源，其中包括个中断源，其中包括2 2个优先级嵌套中断。个优先级嵌套中断。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.1.3 80C512.1.3 80C51单片机的内部结构单片机的内部结构 80C51单

8、片机的内部结构如图2-2所示，它由CPU、存储器、I/O口及SFR（特殊功能寄存器）等组成。具体说明如下： 1、80C51 CPU 80C51 CPU即微处理器，是一8位CPU，是单片机的核心部件，是计算机的控制指挥中心。同微型计算机CPU类似，80C51内部CPU由运算器和控制器两部分组成。 （1）运算器 组成:由算术运算/逻辑运算单元ALU(Arithmetic Logic Unit)为核心，由暂存器1、暂存器2、累加器ACC(Accumulator)、寄存器B及程序状态寄存器PSW (Program Status Word)组成。 主要任务：是完成算术运算、逻辑运算、位运算和数据传送等操

9、作，运算结果的状态由程序状态寄存器(PSW)保存。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 RAM 地 址 寄 存 器 寄 存 器 RAM 128B R AM 程 序 地 址 寄 存 器 P 0 驱 动 器 P 2 锁 存 器 P 2 驱 动 器 P 1 锁 存 器 暂 存 器 2 B 寄 存 器 4KB R OM 暂 存 器 1 A CC SP P 0 锁 存 器 P C P C 增 1 缓 冲 器 P 3 锁 存 器 O SC 中 断 、 串 行 口 及 定 时 器 P SW A LU D P

10、 T R P 1 驱 动 器 P 3 驱 动 器 X T A L1 X T A L2 P 0.0 P 0.7 P 2.0 P 2.7 P 3.0 P 3.7 P 1.0 P 1.7 RST A LE VCC VS S 定时控制 指令译码器 指令寄存器 P SEN EA 图2-2 80C51单片机的内部结构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 （2 2）控制器）控制器 组成：由程序计数器组成：由程序计数器(PC)(PC)、PCPC增增1 1寄存器、指令寄存器寄存器、指令寄存器(IR)(IR)、指令

11、译码器指令译码器(ID)(ID)、数据指针、数据指针(DPTR)(DPTR)、堆栈指针、堆栈指针(SP)(SP)、缓冲器及定、缓冲器及定时控制电路等组成。时控制电路等组成。 主要任务：完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。主要任务：完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。 2 2、80C5180C51的片内存储器的片内存储器 80C5180C51的片内存储器与一般微机的存储器的配置不同。一般的片内存储器与一般微机的存储器的配置不同。一般微机的微机的ROMROM和和RAMRAM安排在同一空间的不同范围（称为普林斯顿结安排在同一空间的不同范围（称为普林斯顿结构）。而构）。而80C5180

12、C51单片机的存储器在物理上设计成程序存储器和数单片机的存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间（称为哈佛结构）。据存储器两个独立的空间（称为哈佛结构）。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.1.4 80C51单片机的引脚及功能单片机的引脚及功能 80C51单片机的封装是采用双列直插式单片机的封装是采用双列直插式(DIP)封装，引脚图如图封装，引脚图如图2-3(a)所所示。示。80C51的的40个引脚及功能描述如下：个引脚及功能描述如下： 1、电源引脚、电源引脚(2根根) （

13、1）VCC(40脚脚)：电源端，接电源端，接+5V电源。电源。 （2）VSS(20脚脚)：接地端。接地端。 2、时钟引脚、时钟引脚(2根根) （1）XTAL1(19脚脚)：晶体振荡器接入的一个引脚。采用外部时钟电路时，晶体振荡器接入的一个引脚。采用外部时钟电路时，此引脚应接地。此引脚应接地。 （2）XTAL2(18脚脚)：晶体振荡器接入的另一个引脚。使用外部时钟时，晶体振荡器接入的另一个引脚。使用外部时钟时，此引脚应接外部时钟的输入端。此引脚应接外部时钟的输入端。 3、控制引脚、控制引脚(4根根) （1） RST/VPD(9脚脚)：复位信号输入引脚复位信号输入引脚/备用电源输入引脚。备用电源输

14、入引脚。 说明：说明：当当RST引脚保持两个机器周期的高电平后，就可以使引脚保持两个机器周期的高电平后，就可以使80C51完成完成复位操作。该引脚的第二功能是复位操作。该引脚的第二功能是VPD，即备用电源的输入端，具有掉电保护，即备用电源的输入端，具有掉电保护功能。若在该引脚接功能。若在该引脚接+5V备用电源，在使用中若主电源备用电源，在使用中若主电源VCC掉电，可保护片掉电，可保护片内内RAM中的信息不丢失。中的信息不丢失。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖

15、的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 （2）ALE/PROG(30脚脚)：地址锁存允许信号输出引脚地址锁存允许信号输出引脚/编程编程脉冲输入引脚。脉冲输入引脚。 说明：说明：在系统扩展时，在系统扩展时，ALE用于控制把用于控制把P0口输出的低口输出的低8位地位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外，由于址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外，由于ALE是是以晶振以晶振fosc/6的固定频率输出的正脉冲的固定频率输出的正脉冲(fosc代表振荡器的频率代表振荡器的频率)，因此因此,可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。可

16、作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 该引脚的第二功能是对该引脚的第二功能是对8751内部内部4KB EPROM编程写入时，编程写入时，作为编程脉冲的输入端。作为编程脉冲的输入端。 （3）EA /VPP(31脚脚)：外部程序存储器地址允许输入信号引外部程序存储器地址允许输入信号引脚脚/编程电压输入信号引脚。编程电压输入信号引脚。 说明：说明：当当EA接高电平时，接高电平时，CPU执行片内执行片内ROM指令，当指令，当PC值值超过超过0FFFH时，将自动转去执行片外时，将自动转去执行片外ROM指令；当指令；当EA接低电平接低电平时，时，CPU只执行片外只执行片外ROM指令。指令。 该引脚的第二功能该

17、引脚的第二功能VPP是对是对8751片内片内EPROM编程写入时，编程写入时，作为作为21V编程电压的输入端。编程电压的输入端。 （4）PSEN(29脚脚)：片外片外ROM读选通信号。读选通信号。 说明：说明：在读片外在读片外ROM时，为低电平（有效），以实现对片时，为低电平（有效），以实现对片外外ROM的读操作。的读操作。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 4 4、并行、并行I/OI/O引脚引脚(32(32根，由根，由4 4个个8 8位口构成位口构成) ) 其中：其中： （1 1）P0.0

18、P0.0P0.7(39P0.7(393232脚脚) )：一般的：一般的8 8位双向位双向I/OI/O口引脚或数口引脚或数据据/ /地址总线低地址总线低8 8位复用引脚。位复用引脚。 说明：说明：P0P0口即可作数据口即可作数据/ /地址总线使用，又可作一般的地址总线使用，又可作一般的I/OI/O口口使用。当使用。当CPUCPU访问片外存储器时，访问片外存储器时，P0P0口分时先作低口分时先作低8 8位地址总线，位地址总线，后作双向数据总线，此时，后作双向数据总线，此时，P0P0口就不能再作一般口就不能再作一般I/OI/O口使用。口使用。 （2 2）P1.0P1.0P1.7(1P1.7(18 8

19、脚脚) )：P1P1口作为一般的口作为一般的8 8位准双向位准双向I/OI/O口口使用。使用。 （3 3）P2.0P2.0P2.7(21P2.7(212828脚脚) )：一般：一般8 8位准双向位准双向I/OI/O口引脚或高口引脚或高8 8位地址总线引脚。位地址总线引脚。 说明：说明：P2P2口即可作为一般的口即可作为一般的I/OI/O口使用，也可作为片外存储口使用，也可作为片外存储器的高器的高8 8位地址总线，与位地址总线，与P0P0口配合，组成口配合，组成1616位片外存储器单元地位片外存储器单元地址，可访问址，可访问64KB64KB的存储空间。的存储空间。 （4 4）P3.0P3.0P3

20、.7(10P3.7(101717脚脚) )：一般：一般8 8位准双向位准双向I/OI/O口引脚或第口引脚或第二功能引脚。二功能引脚。 说明：说明：P3P3口除了作为一般的口除了作为一般的I/OI/O口使用之外，每个引脚还具口使用之外，每个引脚还具有第二功能，有第二功能，P3P3的的8 8条口线都定义有第二功能，详见表条口线都定义有第二功能，详见表2-1(a)2-1(a)我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物表2-1 P3口各引脚与第二功能表 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这

21、样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 80C512.2 80C51单片机的存储器组织单片机的存储器组织 80C51的存储器在物理结构为哈佛结构，它将程序存储器和数据存储器分开，如图2-4所示。 从物理地址空间看，80C51单片机有四个存储器地址空间，即片内数据存储器（简称片内RAM）、片内程序存储器（片内ROM）、片外数据存储器（片外RAM）和片外程序存储器（片外ROM）。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 但从使用的角度来看，但从使用的角度来

22、看，80C5180C51的存储器又分为三个逻辑空间，如图的存储器又分为三个逻辑空间，如图2-52-5所示。所示。 1 1、片内外统一寻址的、片内外统一寻址的64KB64KB程序存储器空间，地址范围为程序存储器空间，地址范围为0000H0000HFFFFHFFFFH（访问用指令（访问用指令MOVCMOVC）。）。 2 2、64KB64KB的片外数据存储器空间，地址范围也为的片外数据存储器空间，地址范围也为0000H0000HFFFFHFFFFH（访问用指（访问用指令令MOVXMOVX）。）。 3 3、80C5180C51的片内数据存储器的片内数据存储器RAMRAM只有只有128B128B，地址范

23、围为，地址范围为00H00H7FH7FH；80C5280C52的片内数据存储器的片内数据存储器RAMRAM为为256B256B，地址范围为，地址范围为00H00HFFHFFH（访问用指令（访问用指令MOVMOV）。）。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2.1 80C512.2.1 80C51单片机的程序存储器单片机的程序存储器ROMROM 80C51程序存储器ROM用来存放程序、常数或表格等。80C51内部有4KB的掩膜ROM，87C51内部有4KB的EPROM，而80C31内部没有程序

24、存储器。80C51的片外最多能扩展64 KB程序存储器，片内外的ROM是统一编址的。 80C51程序存储器ROM空间地址分布图如图2-6(a)所示。 80C51的引脚为选择内部或外部ROM控制端，当接高电平时，80C51的程序计数器PC在0000H0FFFH地址范围内(即前4 KB地址) 是执行片内ROM中的程序，当PC值超过0FFFH时，PC将自动转去执行片外1000HFFFFH地址范围ROM中的程序；当接低电平时，只能寻址外部ROM程序存储器，片外存储器可以从0000H开始编址。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没

25、有错：表里边有一个活的生物 对图对图2-6(a) ROM空间地址分布图作如下说明：空间地址分布图作如下说明： 1、80C51片内有片内有4KB的的ROM存储单元，地址为存储单元，地址为0000H0FFFH。 2、80C51片外最多可扩片外最多可扩60KB的的ROM，地址为，地址为1000HFFFFH。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2.2 80C51ROM2.2.2 80C51ROM低地址特殊单元低地址特殊单元 80C5180C51的程序存储器低地址单元中有的程序存储器低地址单元中有6

26、 6个单元具有特殊功个单元具有特殊功能，见图能，见图2-62-6（b b）所示）所示, ,使用时应予以注意其含义。使用时应予以注意其含义。 1、0000H0002H：单片机复位后的程序入口地址 （3个单元）。 2、0003H000AH：外部中断0的中断服务程序入口地址 （8个单元）。 3、000BH0012H：定时器0的中断服务程序入口地址 （8个单元）。 4、0013H001AH：外部中断1的中断服务程序入口地址 （8个单元）。 5、001BH0022H：定时器1的中断服务程序入口地址 （8个单元）。 6、0023H002AH：串行口的中断服务程序入口地址 （8个单元）。 我吓了一跳，蝎子是

27、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 具体应用时注意： 第一组特殊单元是0000H0002H，3个单元不可能安排长程序，因此，系统复位后(PC)=0000H，80C51单片机从0000H单元开始取指令执行程序。如果程序不从0000H单元开始，应在这3个单元中存放一条无条件转移指令，以便直接转去执行指定的程序。 第二组特殊单元是0003H002AH，共40个单元。这40个单元被均匀地分为5段，作为5个中断源的中断地址区。中断响应后，按中断种类，自动转到各中断区的首地址去执行程序，因此在中断地址区中应存放中断服务程序

28、。但通常情况下，8个单元难以存下一个完整的中断服务程序，因此通常也是从中断地址区首地址开始存放一条无条件转移指令，以便中断响应后，通过中断地址区，再转到中断服务程序的实际入口地址。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2.3 80C512.2.3 80C51单片机的数据存储器单片机的数据存储器RAM RAM 80C51数据存储器RAM主要用来存放运算的中间结果和数据等。80C51单片机数据存储器RAM分为片内RAM和片外RAM两大部分，如图2.7所示。80C51的片内数据存储器RAM只有128

29、B，地址范围为00H7FH；80C52的片内数据存储器RAM为256B，地址范围为00HFFH。片外数据存储器RAM最多可扩至64KB存储单元，地址范围为0000HFFFFH。说明两点： 80C52的片内RAM地址空间共有256B，又分为两个部分：低128B(00H7FH) RAM区与80C51的RAM区相同（访问时采用直接或间接寻址方式均可）。高128B(80HFFH)RAM区，在访问这个区只能用寄存器间接寻址。需要注意是该地址范围与特殊功能寄存器(SFR)区相重叠，区别是访问特殊功能寄存器区采用直接寻址方式。 片内RAM和片外RAM的低端地址0000H007FH区是相重叠的，因此，就需要采

30、用不同的寻址方式来解决。访问片内RAM时用指令MOV,而访问片外RAM时用指令MOVX，另外片外RAM不能进行堆栈操作。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 在在80C5180C51单片机中，尽管片内单片机中，尽管片内RAMRAM的容量不大，但它的功能多，使用灵的容量不大，但它的功能多，使用灵活。下面分别对低活。下面分别对低128B RAM128B RAM区和高区和高128B128B特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)(SFR)区进行讨论。区进行讨论。 一、内部数据存储器低一、内部数据存储器低

31、128128单元单元 内部数据存储器低128单元是指地址为00H7FH单元，如图2-8所示。低128单元是单片机的真正RAM存储器，按其用途划分为工作寄存器区、位寻址区和用户按其用途划分为工作寄存器区、位寻址区和用户RAMRAM区三个区域。区三个区域。 1 1、工作寄存器区、工作寄存器区 80C51单片机内部RAM的00H1FH地址单元，共32B，分成4组工作寄存器，每组8个工作寄存单元。 寄存器寄存器0 0组：地址组：地址00H00H07H07H（R0R0R7R7） 寄存器寄存器1 1组：地址组：地址08H08H0FH0FH（R0R0R7R7） 寄存器寄存器2 2组：地址组：地址10H10H

32、17H17H（R0R0R7R7） 寄存器寄存器3 3组：地址组：地址18H18H1FH1FH（R0R0R7R7） 各组都以R0R7作工作寄存单元编号。由于它们的功能及使用不作预先规定，因此称之为通用寄存器。通用寄存器。4组通用寄存器在任一时刻，CPU只能使用其中的一组工作寄存器，并且把正在使用的那组寄存器称之为当前寄存器组当前寄存器组。到底是哪一组，由程序状态字寄存器PSWPSW中RS1RS1、RS0RS0位位的状态组合来决定。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物30H 7FH数据缓冲区20H

33、 2FH位寻址区（00H7FH）18H 1FH工作寄存器3区（R0R7）10H 17H工作寄存器2区（R0R7）08H 0FH工作寄存器1区（R0R7）00H 07H工作寄存器0区（R0R7）图2-8 80C51片内RAM的配置 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 2 2、位寻址区、位寻址区 内部内部RAMRAM的的20H20H2FH2FH地址单元，既可作为一般地址单元，既可作为一般RAMRAM单元使单元使用，进行字节操作，也可以对单元中每一位进行位操作，因用，进行字节操作，也可以对单元中每一

34、位进行位操作，因此把该区称之为位寻址区。位寻址区共有此把该区称之为位寻址区。位寻址区共有1616个个RAMRAM单元，计单元，计128128位，地址为位，地址为00H00H7FH7FH，见表，见表2-22-2。程序设计时，常将程序。程序设计时，常将程序状态标志、位控制变量设在位寻址区内。这种位寻址能力是状态标志、位控制变量设在位寻址区内。这种位寻址能力是80C5180C51的一个重要特点。的一个重要特点。 3 3、用户、用户RAMRAM区区 地址为地址为30H30H7FH7FH，共计，共计8080个字节，这就是供用户使用的个字节，这就是供用户使用的一般一般RAMRAM区。这个区域的操作指令非常

35、丰富，数据处理方便灵区。这个区域的操作指令非常丰富，数据处理方便灵活。对用户活。对用户RAMRAM区的使用没有任何规定或限制，但在一般应用区的使用没有任何规定或限制，但在一般应用中常把堆栈设置在此区中。中常把堆栈设置在此区中。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物表2-2 片内RAM及位寻址区的位地址表我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二二. . 内部数据存储器内部数据存储器RAMRAM高高12

36、8128单元单元 在在80C5180C51内部内部RAMRAM的高的高128128单元是供给专用寄存器使用的，它们分布在其单元是供给专用寄存器使用的，它们分布在其单元地址为单元地址为80H80HFFHFFH的空间。因这些寄存器的功能已作专门规定，故称之的空间。因这些寄存器的功能已作专门规定，故称之为为专用寄存器（专用寄存器（Special Function RegisterSpecial Function Register），），也可称为也可称为特殊功能寄存器特殊功能寄存器（简称为（简称为SFRSFR寄存器）寄存器）。访问访问SFRSFR寄存器只允许使用直接寻址方式。寄存器只允许使用直接寻址方

37、式。 1 1、特殊功能寄存器（、特殊功能寄存器（SFRSFR）简介）简介 80C5180C51共有共有2121个特殊功能寄存器（个特殊功能寄存器（SFRSFR），其中的），其中的1111个个SFRSFR还具有位寻还具有位寻址功能，它们的字节地址能被址功能，它们的字节地址能被8 8整除，即十六进制的地址码尾数为整除，即十六进制的地址码尾数为0 0或或8 8，见，见表表2-32-3用用“* *”表示的。现把其中部分表示的。现把其中部分SFRSFR简单介绍如下：简单介绍如下： 1 1）与运算器有关的特殊功能寄存器有）与运算器有关的特殊功能寄存器有3 3个个 (1) (1) 累加器累加器ACCACC（

38、AccumulatorAccumulator）。累加器为。累加器为8 8位寄存器，是最常用的专位寄存器，是最常用的专用寄存器，用于向用寄存器，用于向ALUALU提供操作，因此，功能较多，地位重要。它既可用于提供操作，因此，功能较多，地位重要。它既可用于存放操作数，也可用来存放运算的中间结果。存放操作数，也可用来存放运算的中间结果。80C5180C51单片机中大部分单操作单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器，许多双操作数指令中的一个操作数也取自数指令的操作数就取自累加器，许多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。累加器。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美

39、丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物表2-3 80C51 SFR中位地址分布表我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 (2) B (2) B寄存器寄存器。B寄存器是一个8位寄存器，主要用于乘、除运算。也可以作为RAM的一个单元使用。 (3) (3) 程序状态字程序状态字PSWPSW（Program Status WordProgram Status Word）。程序状态字是一个8位寄存器，用于存放程序运行中的各种状态信息，作为程序查询或判断的条件。PSW有些位的

40、状态是根据程序执行结果，由硬件自动设置的，而有些位的状态则使用软件方法设定。PSW的各位状态可以用专门指令进行测试，也可以用指令读出。 PSW的各位定义见表2-4。 各位的定义及使用作如下说明：各位的定义及使用作如下说明： CYCY（PSW.7PSW.7）进位（借位）标志位进位（借位）标志位。其功能有二：一是存放算术运算的进位（）时，CYCY由硬件硬件置“1 1”，否则清“0 0”；二是在进行位操作时，CY作为累加器借位）标志，在作加法（减法）运算时，如果操作结果的最高位有进位（借位C使用，可进行位传送、位与位的逻辑运算等位操作，会影响该标志位。 ACAC（PSW.6PSW.6）辅助进位标志位

41、辅助进位标志位。在进行加法（减法）运算中，当低4位向高4位进位（借位）时，ACAC由硬件硬件置“1 1”，否则AC位被清“0 0”。 AC位常用于调整BCD码运算结果。PSW位地址PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志 CY ACF0RS1RS0OVF1P我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 F0（PSW.5）用户标志位用户标志位。这是一个留给用户自己定义的标志位，可以根据自己的需要通过软件方法置位或复位F0位，用以控制程序的转向。 RS1和和RS

42、0（PSW.4，PSW.3）工作寄存器组选择位工作寄存器组选择位。工作寄存器共有4组，对应关系见表2-5。RS1和RS0这两位的状态是由软件置“1”或清“0”来设置的，被选中的工作寄存器组即为当前工作寄存器组。 注意：当单片机上电或复位后，注意：当单片机上电或复位后，RS1 RS0=00，选中第，选中第0组。组。 OV（PSW.2）溢出标志位溢出标志位。在带符号数的算术运算时，如果运算结果超出了8位二进制数所能表示的符号数有效范围（-128 +127），这产生了溢出OV=1，表示运算结果是错误的；否则，OV=0即无溢出产生，表示运算结果正确。 PSW.1位位保留未用保留未用。 P（PSW.0）

43、奇偶标志位奇偶标志位。表明运算结果累加器A中内容的奇偶性。如果A中有奇数个“1”，则P置“1”，否则置“0”。 凡是改变累加器A中内容的指令均会影响P标志位。 注意：注意：P标志位对串行通信中的数据传输有重要的意义。在串行通信中常标志位对串行通信中的数据传输有重要的意义。在串行通信中常采用奇偶校验的办法来校验数据传输的可靠性。采用奇偶校验的办法来校验数据传输的可靠性。 RS1 RS0寄存器组片内RAM地址 0 0第0组00H07H 0 1第1组08H0FH1 0第2组10H17H1 1第3组18H1FH我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉

44、快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2 2）与指针有关的特殊功能寄存器有）与指针有关的特殊功能寄存器有3 3个个 (1)(1)数据指针数据指针DPTRDPTR。数据指针为16位寄存器，用来存放16位地址。DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按两个8位寄存器分开使用，即： DPHDPTRDPHDPTR高高8 8位字节位字节 DPLDPTRDPLDPTR低低8 8位字节位字节 DPTR通常在访问片外RAM或ROM存储器时作地址指针使用，用间接寻址或变址寻址可对片外的64KB范围的RAM或ROM数据进行操作。 (2)(2)堆栈指针堆栈指针SPSP（Stack PointerStack P

45、ointer）。SP是一个8位寄存器，它总是指向栈顶。80C51单片机在编程序时常将堆栈设在内部RAM 30H7FH中。堆栈是一个特殊的存储区，用来暂存数据和地址，它是按“先进后出先进后出”的原则存取数据的。堆栈共有两种操作：进栈和出栈进栈和出栈。80C51单片机系统复位后，SP的内容为07H，从而复位后堆栈实际上是从08H单元开始的。但08H1FH单元分别属于工作寄存器13组，如程序要用到这些区，最好把SP值改为1FH或更大的值。一般在内部RAM的30H7FH单元中开辟堆栈。SP的内容一经确定，堆栈的位置也就跟着确定下来，由于SP可初始化为不同值，因此堆栈位置是浮动的。 (3) 程序计数器程

46、序计数器PC（Program Counter）。PC是一个16位的计数器，它的作用是控制程序的执行顺序。其内容为将要执行指令的地址，寻址范围达64 KB。PC有自动加1功能，从而实现程序的顺序执行。PC没有地址，是不可寻址的，因此用户无法对它进行读写，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。因地址不在SFR（专用寄存器）之内，一般不计作专用寄存器。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3 3）与接口有关的特殊功能寄存器有）与接口有关的特殊功能寄存器有7 7个个（1）并行I/O

47、口P0、P1、P2、P3（4个），均为8位；可实现数据在接口输入/输出。（2）串行口数据缓冲器SBUF（详见串行口章节）。（3）串行口控制寄存器SCON（详见串行口章节）。（4）串行通讯波特率倍增寄存器PCON（详见串行口章节）4 4）与中断相关的寄存器（）与中断相关的寄存器（2 2个）个）（1）中断允许控制寄存器IE（详见中断章节）。（2）中断优先级控制寄存器IP（详见中断章节）。5 5）与定时器）与定时器/ /计数器相关的寄存器（计数器相关的寄存器（6 6个）个）（1）定时/计数器T0的两个8位计数初值寄存器TH0、TL0，它们可以构成16位的计数器，TH0存放高8位，TL0存放低8位（详

48、见定时/计数器章节）。（2）定时/计数器T1的两个8位计数初值寄存器TH1、TL1，它们可以构成16位的计数器，TH1存放高8位，TL1存放低8位（详见定时/计数器章节）。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 （3）定时/计数器的工作方式寄存器TMOD（详见定时/计数器章节）。 （4）定时/计数器的控制寄存器TCON（详见定时/计数器章节）。 注意：在注意：在80C52子系列中，高子系列中，高128字节字节RAM和和SFR的地址的地址是重叠的，究竟访问哪一块可通过不同的寻址方式加以区分，是重叠的

49、，究竟访问哪一块可通过不同的寻址方式加以区分，访问高访问高128字节字节RAM采用寄存器间址，访问采用寄存器间址，访问SFR则只能采用直则只能采用直接寻址，访问低接寻址，访问低128字节字节RAM时，两种寻址均可采用。时，两种寻址均可采用。 对专用寄存器的字节寻址问题作如下几点说明：对专用寄存器的字节寻址问题作如下几点说明： (1)21个可字节寻址的专用寄存器是不连续地分散在内部RAM高128单元之中，尽管还余有许多空闲地址，但用户并不能使用。 (2)程序计数器PC不占据RAM单元，它在物理上是独立的，因此是不可寻址的寄存器。 (3) 对专用寄存器只能使用直接寻址方式，书写时既可使用寄存器符号

50、，也可使用寄存器。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 80C51的并行输入的并行输入/输出端口结构与操作输出端口结构与操作 80C51单片机有4个8位并行I/O端口，称为P0、P1、P2和P3口，每个端口都各有8条I/O口线，每条I/O口线都能独立地用作输入或输出。每个口都包含一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。实际上，它们已被归入专用寄存器之列，并且具有字节寻址和位寻址功能。 2.3.1 80C51 P0P3接口功能简见接口功能简见 大多数口线都有双重功能，介绍如下： 1、P0口具