单片机结构与时序.pptx

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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI第第2章章 MCS-51MCS-51单片机结构和时序单片机结构和时序2.1 MCS-512.1 MCS-51单片机内部结构单片机内部结构单片机内部结构单片机内部结构2.2 MCS-512.2 MCS-51单片机引脚功能单片机引脚功能单片机引脚功能单片机引脚功能2.3 MCS-512.3 MCS-51单片机工作方式单片机工作方式单片机工作方式单片机工作方式2.4 MCS-512.4 MCS-51单片机时序单片机时序单片机时序单片机时序下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一

2、页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI第第2章章 MCS-51MCS-51单片机结构和时序单片机结构和时序本章要求：本章要求：本章要求：本章要求：1.1.掌握掌握掌握掌握MCS-51MCS-51单片机的结构。单片机的结构。单片机的结构。单片机的结构。2.2.了解了解了解了解MCS-51MCS-51单片机的引脚。单片机的引脚。单片机的引脚。单片机的引脚。3.3.了解单片机的工作方式。了解单片机的工作方式。了解单片机的工作方式。了解单片机的工作方式。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI2.1 MCS-511 MC

3、S-51单片机的结构单片机的结构 单片机是一个小的微机系统，内部集成了计算单片机是一个小的微机系统，内部集成了计算机所必需的基本功能部件；主要可分为机所必需的基本功能部件；主要可分为 CPU、存储器、存储器、I/O口、定时器口、定时器/计数器、计数器、中断系统五个中断系统五个部分。部分。一、一、CPU 又称中央处理单元，字长又称中央处理单元，字长又称中央处理单元，字长又称中央处理单元，字长8 8位，二进制，包括运算位，二进制，包括运算位，二进制，包括运算位，二进制，包括运算器（器（器（器（ALU)ALU)、控制器、控制器、控制器、控制器(定时控制部件）、和专用寄存定时控制部件）、和专用寄存定时

4、控制部件）、和专用寄存定时控制部件）、和专用寄存器组器组器组器组下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI通道通道0驱动器驱动器通道通道2驱动器驱动器RAM地址地址锁存器锁存器RAM通通道道0锁锁存器存器通通道道2锁锁存器存器ROM/EPROMB寄存器寄存器程序地址寄存器程序地址寄存器缓冲器缓冲器PC递增器递增器PCDPTR指针指针VCCGNDP1.0P1.7堆栈指针堆栈指针SPACCTMP2PSW通道通道3锁存器锁存器通道通道1锁存器锁存器通道通道1驱动器驱动器通道通道3驱动器驱动器TMP1SCONTMODPCONTCONTL

5、0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑振荡器P3.0P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指指令令寄寄存存器器定时定时和和控制控制逻辑逻辑指指令令译译码码器器图2-2 MCS-51片内总体结构框图P0.0P0.7P2.0P2.7下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI 1 1、ALU(Arithmetic Logic Unit)ALU(Arithmetic Logic Unit)ALU ALU由一个加法器、和两个暂存器、一个布尔处由一个加法器、和两个暂存器、一个

6、布尔处由一个加法器、和两个暂存器、一个布尔处由一个加法器、和两个暂存器、一个布尔处理器构成、主要完成算术运算、逻辑运算、移位操理器构成、主要完成算术运算、逻辑运算、移位操理器构成、主要完成算术运算、逻辑运算、移位操理器构成、主要完成算术运算、逻辑运算、移位操作。作。作。作。2 2、定时控制部件、定时控制部件、定时控制部件、定时控制部件 由定时控制逻辑、指令寄存器由定时控制逻辑、指令寄存器由定时控制逻辑、指令寄存器由定时控制逻辑、指令寄存器IRIR、和振荡器、和振荡器、和振荡器、和振荡器OSCOSC等电路组成。等电路组成。等电路组成。等电路组成。IR IR存放从存储器中取出的指令码存放从存储器中

7、取出的指令码存放从存储器中取出的指令码存放从存储器中取出的指令码 定时控制逻辑中包括定时控制、条件转移及指令定时控制逻辑中包括定时控制、条件转移及指令定时控制逻辑中包括定时控制、条件转移及指令定时控制逻辑中包括定时控制、条件转移及指令译码等电路，完成对指令的译码产生指令的时序脉译码等电路，完成对指令的译码产生指令的时序脉译码等电路，完成对指令的译码产生指令的时序脉译码等电路，完成对指令的译码产生指令的时序脉冲。冲。冲。冲。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI 振荡器是控制器的指挥中心，为振荡器是控制器的指挥中心，为振荡器是

8、控制器的指挥中心，为振荡器是控制器的指挥中心，为CPU CPU 提提提提供各种时钟脉冲供各种时钟脉冲供各种时钟脉冲供各种时钟脉冲XTAL1XTAL251单片机内部振荡电路单片机内部振荡电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI 8051 8051内部有一个高增益的反相放大器，用于构成振荡内部有一个高增益的反相放大器，用于构成振荡内部有一个高增益的反相放大器，用于构成振荡内部有一个高增益的反相放大器，用于构成振荡器，反相放大器的输入端为器，反相放大器的输入端为器，反相放大器的输入端为器，反相放大器的输入端为XTAL1XTAL1

9、，反向放大器的输出，反向放大器的输出，反向放大器的输出，反向放大器的输出端为端为端为端为XTAL2XTAL2，分别是单片机的第，分别是单片机的第，分别是单片机的第，分别是单片机的第1818和和和和1919引脚。引脚。引脚。引脚。3、专用寄存器组、专用寄存器组 用来指示要执行的指令地址，存放指令执行的操用来指示要执行的指令地址，存放指令执行的操用来指示要执行的指令地址，存放指令执行的操用来指示要执行的指令地址，存放指令执行的操作数和结果，以及执行后的状态等，包括程序计作数和结果，以及执行后的状态等，包括程序计作数和结果，以及执行后的状态等，包括程序计作数和结果，以及执行后的状态等，包括程序计数器

10、（数器（数器（数器（PCPC）、累加器）、累加器）、累加器）、累加器ACCACC。(1).程序计数器程序计数器程序计数器程序计数器PC(Program Counter)PC(Program Counter)PC(Program Counter)PC(Program Counter)用于存储下一条指令的存储地址，能够自动加用于存储下一条指令的存储地址，能够自动加用于存储下一条指令的存储地址，能够自动加用于存储下一条指令的存储地址，能够自动加1 1，是，是，是，是二进制，二进制，二进制，二进制，1616位的存储器，其值变化范围是位的存储器，其值变化范围是位的存储器，其值变化范围是位的存储器，其值变

11、化范围是0000HFFFFH0000HFFFFH，寻址范围，寻址范围，寻址范围，寻址范围64K64K。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI 用于存储操作数和运算结果，逻辑运算、算术运算等用于存储操作数和运算结果，逻辑运算、算术运算等用于存储操作数和运算结果，逻辑运算、算术运算等用于存储操作数和运算结果，逻辑运算、算术运算等基本指令多数都用到累加器，是用得最多的寄存器。在基本指令多数都用到累加器，是用得最多的寄存器。在基本指令多数都用到累加器，是用得最多的寄存器。在基本指令多数都用到累加器，是用得最多的寄存器。在指令系统中用

12、指令系统中用指令系统中用指令系统中用A A表示。表示。表示。表示。专门为乘法和除法设置的寄存器，是二进制的八位寄存专门为乘法和除法设置的寄存器，是二进制的八位寄存专门为乘法和除法设置的寄存器，是二进制的八位寄存专门为乘法和除法设置的寄存器，是二进制的八位寄存器，存放乘数和除数以及积的高八位和除法的余数，其器，存放乘数和除数以及积的高八位和除法的余数，其器，存放乘数和除数以及积的高八位和除法的余数，其器，存放乘数和除数以及积的高八位和除法的余数，其他指令他指令他指令他指令B B可用作一个通用寄存器或者一个可用作一个通用寄存器或者一个可用作一个通用寄存器或者一个可用作一个通用寄存器或者一个RAMR

13、AM单元。单元。单元。单元。存放程序的有关状态，有些是自动生成的，有些是用户存放程序的有关状态，有些是自动生成的，有些是用户存放程序的有关状态，有些是自动生成的，有些是用户存放程序的有关状态，有些是自动生成的，有些是用户设定的，各标志位定义如下：设定的，各标志位定义如下：设定的，各标志位定义如下：设定的，各标志位定义如下：(2).累加器累加器累加器累加器ACC(Accumulator)ACC(Accumulator)ACC(Accumulator)ACC(Accumulator)(3).通用寄存器通用寄存器通用寄存器通用寄存器B B B B(4).程序状态字程序状态字程序状态字程序状态字PSW

14、(Program Status Word)PSW(Program Status Word)PSW(Program Status Word)PSW(Program Status Word)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLICY(PSW.7)CY(PSW.7)进位和借位标志位，有进位和借位该位置进位和借位标志位，有进位和借位该位置进位和借位标志位，有进位和借位该位置进位和借位标志位，有进位和借位该位置1 1否则该位为否则该位为否则该位为否则该位为0 0。CY AC FORS1 RS0 OV-PPSW.7 PSW.6PSW.0

15、AC(PSW.6)AC(PSW.6)辅助进位位，累加器中的运算结果低四位向辅助进位位，累加器中的运算结果低四位向辅助进位位，累加器中的运算结果低四位向辅助进位位，累加器中的运算结果低四位向高四位有进位或借位时该位为高四位有进位或借位时该位为高四位有进位或借位时该位为高四位有进位或借位时该位为1 1、否则为、否则为、否则为、否则为0 0。F0F0（PSW.5)PSW.5)用户标志位，可自行设置意义，相当于一用户标志位，可自行设置意义，相当于一用户标志位，可自行设置意义，相当于一用户标志位，可自行设置意义，相当于一个通用的位寄存器。个通用的位寄存器。个通用的位寄存器。个通用的位寄存器。RS1RS1

16、、RS0RS0（PSW.4 PSW.3)PSW.4 PSW.3)寄存器选择位，可设定寄寄存器选择位，可设定寄寄存器选择位，可设定寄寄存器选择位，可设定寄存器所占内存的地址，由用户设定，存器所占内存的地址，由用户设定，存器所占内存的地址，由用户设定，存器所占内存的地址，由用户设定，RS1RS1和和和和RS0RS0的不同的不同的不同的不同组合所选择组合所选择组合所选择组合所选择R0R7R0R7的对应地址如下：的对应地址如下：的对应地址如下：的对应地址如下：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIRS1RS0R0R7组号组号R0R7

17、物理地址物理地址00000H07H01108H0FH10210H17H11318H1FH开机时，开机时，开机时，开机时，RS1RS1和和和和RS0RS0都等于都等于都等于都等于0 0，R0R7R0R7的物理地址为的物理地址为的物理地址为的物理地址为00H07H00H07H，可通过指令修改，可通过指令修改，可通过指令修改，可通过指令修改RS1RS1和和和和RS0RS0，来改变，来改变，来改变，来改变R0R7R0R7的物理地址。的物理地址。的物理地址。的物理地址。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIOVOV（Overflow

18、PSW.2)Overflow PSW.2)溢出标志位：当运算结束后，溢出标志位：当运算结束后，溢出标志位：当运算结束后，溢出标志位：当运算结束后，累加器中运算结果超出了八位有符号数表示的范围，累加器中运算结果超出了八位有符号数表示的范围，累加器中运算结果超出了八位有符号数表示的范围，累加器中运算结果超出了八位有符号数表示的范围，OVOV置置置置1 1，否则置，否则置，否则置，否则置0 0，八位有符号数的表示范围，八位有符号数的表示范围，八位有符号数的表示范围，八位有符号数的表示范围-128+127-128+127求溢出位的方法：求溢出位的方法：求溢出位的方法：求溢出位的方法：Acc.6Acc.

19、6的进位状态与的进位状态与的进位状态与的进位状态与Acc.7Acc.7的进位的进位的进位的进位状态进行异或，即累加器的第状态进行异或，即累加器的第状态进行异或，即累加器的第状态进行异或，即累加器的第8 8位和第位和第位和第位和第7 7位都有进位或借位都有进位或借位都有进位或借位都有进位或借位位位位 则则则则OV=0 OV=0 ，两位中有一个有进位或借位则，两位中有一个有进位或借位则，两位中有一个有进位或借位则，两位中有一个有进位或借位则OV=1OV=1。例：例：+-23-51-74反原反原反原、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYU

20、ANLI例：例：+-87-9870反反、原原反原、01100010若若CP为最高位的进位位，为最高位的进位位，CS为次高位的进为次高位的进位位，则若位位，则若CP=1、CS=1，或，或CP=0 CS=0 则则结果正确；若结果正确；若CP=1CS=0或或CP=0 CS=1则结则结果错误。即果错误。即CP CS=0正确正确 CP CS=1 错错误误所以所以 OV=CP CSOV=0 正确正确OV=1 错误错误下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIPSW.1PSW.1：无意义。：无意义。：无意义。：无意义。P P（PSW.0PSW

21、.0）：奇偶标志位，累计器中）：奇偶标志位，累计器中）：奇偶标志位，累计器中）：奇偶标志位，累计器中1 1的个数为偶数时的个数为偶数时的个数为偶数时的个数为偶数时P=0P=0，1 1的个数为奇数时的个数为奇数时的个数为奇数时的个数为奇数时P=1P=1。(5).堆栈指针堆栈指针堆栈指针堆栈指针SP(Stack Pointer)SP(Stack Pointer)SP(Stack Pointer)SP(Stack Pointer)八位寄存器，能自动加八位寄存器，能自动加八位寄存器，能自动加八位寄存器，能自动加1 1或减或减或减或减1 1，用来存储，用来存储，用来存储，用来存储 栈顶的地址，栈顶的地址

22、，栈顶的地址，栈顶的地址，堆栈遵循先进后出的原则，上电复位后堆栈遵循先进后出的原则，上电复位后堆栈遵循先进后出的原则，上电复位后堆栈遵循先进后出的原则，上电复位后 SP=07HSP=07H与工作与工作与工作与工作寄存器区重合，一般需要重新设置，开辟堆栈区。寄存器区重合，一般需要重新设置，开辟堆栈区。寄存器区重合，一般需要重新设置，开辟堆栈区。寄存器区重合，一般需要重新设置，开辟堆栈区。MOV SPMOV SP，#60H ;SP=60H#60H ;SP=60H指令指令指令指令PUSHPUSH是压入是压入是压入是压入 和和和和POPPOP弹出弹出弹出弹出 PUSH Acc;PUSH Acc;（SP

23、+1 SP)SP+1 SP)（A A （SP)SP)）Acc60H61H下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIPOP Acc;POP Acc;（SP A)SP A)（SP-1 SPSP-1 SP）用于存放断点地址和待保护的数据用于存放断点地址和待保护的数据用于存放断点地址和待保护的数据用于存放断点地址和待保护的数据(6).DPTR DPTR DPTR DPTR数据指针数据指针数据指针数据指针(Data PointerData Pointer)十六位寄存器，高位十六位寄存器，高位十六位寄存器，高位十六位寄存器，高位DPHDPH

24、，低位，低位，低位，低位DPLDPL用于存放用于存放用于存放用于存放ROMROM或或或或RAMRAM的地址的地址的地址的地址二、存储器的结构二、存储器的结构存储器存储器存储器存储器片内片内片外片外片外片外ROM程序存储器程序存储器RAM数据存储器数据存储器RAM数据存储器数据存储器ROM程序存储器程序存储器下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI1、ROM8051片内片内ROM4K、地址范围为、地址范围为0000H0FFFH、片、片外可扩展程序存储器，用于存放程序或表格，用外可扩展程序存储器，用于存放程序或表格，用PC寻址，寻

25、址范围为寻址，寻址范围为0000HFFFFH。0000H0FFFH该段地址是该段地址是指向片内指向片内EA引脚接高电平引脚接高电平该段地址是该段地址是指向片外指向片外EA引脚接低电平引脚接低电平1000HFFFFH 该段地址是指向片外该段地址是指向片外当当EA接低电平时，程序全部从外部程序存储器读取。接低电平时，程序全部从外部程序存储器读取。当当EA接高电平时，程序执行首先从片内开始，执行到接高电平时，程序执行首先从片内开始，执行到0FFFH再指向片外。再指向片外。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI片内片内EA=1片外片

26、外ROM0FFFH片外片外EA=00000H0FFFH0000HFFFFH1000H下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI2、RAM(数据存储器数据存储器)片内片内RAM的寻址范围共有的寻址范围共有256Byte，地址，地址00HFFH,片外片外64K ，地址，地址0000HFFFFH。片内真正。片内真正 的的RAM128个字节，个字节，00H 7FH。SFRRAM7FH00HFFH80H256字节片内字节片内RAMRAMFFFFH0000H64K字节片外字节片外RAM片内片内RAM的访问用的访问用MOV A,60H片外片外

27、RAM的访问用的访问用MOVX A,DPTR下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI片内片内 128字节字节RAM 的功能分配的功能分配7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H17H16H15H14H13H12H11H10H0FH0EH0DH 0CH 0BH0AH 09H08H07H06H05H04H03H02H01H00H四组四组三组三组二组二组 一组一组00H07H08H0FH10H17H18H1FH工工作作寄寄存存器器区区位位寻寻址址区区便便笺笺区区20H21H22H2FH30H7FH下一页下一页总目录总目录 章

28、目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI位寻址区位寻址区20H2FH，共，共16个字节，个字节，128位。它们的位。它们的位地址分别是位地址分别是00H 01H-7FH。00H07H的字节地址是的字节地址是20H08H0FH的字节地址是的字节地址是21H10H17H的字节地址是的字节地址是22H18H1FH的字节地址是的字节地址是23H各位位地址与字节地址的对应关系各位位地址与字节地址的对应关系如下表。如下表。在此范围内的数据存储区既可以用在此范围内的数据存储区既可以用位寻址方式访问，也可以用字节访位寻址方式访问，也可以用字节访问。问。下一页下一页总目录

29、总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI7F7E7D7C7B7A797877767574737271706F6E6D6C6B6A696867666564636261605F5E5D5C5B5A595857565554535251504F4E4D4C4B4A494847464544434241403F3E3D3C3B3A393837363534333231302F2E2D2C2B2A292827262524232221201F1E1D1C1B1A191817161514131211100F0E0D0C0B0A0908070605040302010

30、0202123222425272628292B2A2C2D2F2E下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFR用来完成特殊功能的寄存器集合，用来完成特殊功能的寄存器集合，51单片机有单片机有21个个,分散分散的占据的占据80FFH 单元，此单元，此128个单元，只用了个单元，只用了21个。不是个。不是特殊功能寄存器的单元用户无法使用。特殊功能寄存器的单元用户无法使用。特殊功能寄存器分成十类特殊功能寄存器分成十类（1）ACC*累加器（累加器（0E0H)（2）B*寄存器寄存器 (0F0H)（3）程序状

31、态字寄存器）程序状态字寄存器PSW*(0D0H)（4）栈指针）栈指针 SP(81H)（5）数据指针）数据指针DPTR,16位位 DPL (82H),DPH(83H)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI（6）端口）端口4个个P0*、P1*、P2*、P3*(80H)(90H)(0A0H)(0B0H)初值为初值为FFH（7）串行口用寄存器两个，串行数据缓冲器）串行口用寄存器两个，串行数据缓冲器SBUF(99H)，串行口控制寄存器，串行口控制寄存器 SCON*(98H)（9）定时器）定时器/计数器控制寄存器计数器控制寄存器6个个T

32、CON*TMOD TL0 TH0 TL1 TH1（10）电源控制寄存器）电源控制寄存器PCON(87H)（8）中断控制寄存器）中断控制寄存器2个个 ，中断允许寄存器，中断允许寄存器IE*(0A8H)中断优先级控制寄存器中断优先级控制寄存器IP*(0B8H)。带带*的寄存器为可以位寻址的，位地址有的寄存器为可以位寻址的，位地址有8*11=88位位下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI小结小结:1、特殊功能寄存器、特殊功能寄存器21个，地址个，地址不连续。不连续。2、11个可以位寻址。个可以位寻址。地址地址 名称名称88 TCO

33、N*90 P1*0B8 IP*80 P0*89 TMOD98 SCON*0D0 PSW*81 SP8A TL099 SBUF0E0 ACC*82 DPL8B TL10A0 P2*0F0 B*83 DPH8C TH00A8 IE*87 PCON8D TH10B0 P3*下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI80H88H90H98HA0HA8HB0HB8HD0HE0HF0HF7F6F5F4F3F2F1F0E7E6E5E4E3E2E1E0D7D6D5D4D3D2D1D0BCBBBAB9B8B7B6B5B4B3B2B1B0AFACA

34、BAAA9A8A7A6A5A4A3A2A1A09F9E9D9C9B9A999897969594939291908F8E8D8C8B8A89888786858483828180下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI位寻址位寻址指令指令 MOV C，A7H位寻址位寻址指令指令 MOV C，32H;（32H）C或者或者 MOV C，P2.7 P2.7 C在位地址空间在位地址空间20H2FH中，中，一般一般直接用位地址，不直接用位地址，不用用20H.6表示，当访问特殊功能寄存器的位地址时，表示，当访问特殊功能寄存器的位地址时，一般一

35、般用用P2.0的形式表示。事实上，所有的位地址空的形式表示。事实上，所有的位地址空间两种表示方法都可以。间两种表示方法都可以。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI三、三、I/O端口端口I/O端口是单片机对外部实现控制和信息交换的通路，端口是单片机对外部实现控制和信息交换的通路，分串行和并行端口分串行和并行端口1、并行端口、并行端口P0、P1、P2、P3都有双向都有双向I/O功能，内部结构不同功能，内部结构不同P0地址地址和数据复用的端口，访问外部和数据复用的端口，访问外部ROM和和RAM时输出低八位的地址和数据，分时传输。

36、也可作一时输出低八位的地址和数据，分时传输。也可作一般般I/O口用。口用。P2高八位地址高八位地址 也可作一般也可作一般I/O口口P1用户用户I/O口口下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIP3 用户用户I/O口和多功能口，口和多功能口，P3.0 P3.1 串行发送和接串行发送和接收收 P3.2和和P3.3外部中断外部中断 P3.4和和P3.5 计数器输入计数器输入P3.6、P3.7读写控制信号输出读写控制信号输出四、定时器四、定时器/计数器计数器51单片机内有两个十六位的定时器和计数器，单片机内有两个十六位的定时器和计数器

37、，T0/C0、T1/C1，可工作于定时器模式或计数器模式，可工作于定时器模式或计数器模式定时器模式是对系统时钟定时器模式是对系统时钟12分频计数，计数模式是分频计数，计数模式是对由对由P3.4、P3.5输入的外部信号计数，计数器由输入的外部信号计数，计数器由T0和和T1组成，组成，T0和和T1又分别由又分别由TH0、TL0和和TH1、TL1组成，它们的初值可设定，通过对组成，它们的初值可设定，通过对TMOD 的访的访问设定定时器的工作方式，问设定定时器的工作方式，TCON 起动计时。起动计时。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUA

38、NLI五、中断系统五、中断系统中断：系统暂停正在执行的任务，转而去执行更急中断：系统暂停正在执行的任务，转而去执行更急的任务，即执行中断子程序。的任务，即执行中断子程序。51单片机共有五个中断源，两个优先级单片机共有五个中断源，两个优先级中断源中断源INT0INT1外部中断源，由外部中断源，由P3.2、P3.3输入输入T1T0串行口串行口内部中断源内部中断源由中断允许控制器由中断允许控制器IE和中断优先级控制寄存和中断优先级控制寄存器器IP等电路组成等电路组成下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI2.2 MCS-51 MCS

39、-51单片机引脚功能单片机引脚功能 封装上有双列直插式和方形封装两种，双列直插用的封装上有双列直插式和方形封装两种，双列直插用的封装上有双列直插式和方形封装两种，双列直插用的封装上有双列直插式和方形封装两种，双列直插用的较多。较多。较多。较多。1.MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机引脚功能单片机引脚功能单片机引脚功能单片机引脚功能 共四十个引脚，可分为端口线、电源线、控制线共四十个引脚，可分为端口线、电源线、控制线共四十个引脚，可分为端口线、电源线、控制线共四十个引脚，可分为端口线、电源线、控制线 (1)(1)端口线端口线端口线端口线 P1 P1口引脚口引脚口引脚口引脚18

40、 18 用户用户用户用户I/O I/O 编程校验低八位地址编程校验低八位地址编程校验低八位地址编程校验低八位地址 P2 P2口引脚口引脚口引脚口引脚2128 a2128 a、用户、用户、用户、用户I/O I/O、b b、访问外部、访问外部、访问外部、访问外部ROMROM和和和和RAMRAM时输出高八位地址。时输出高八位地址。时输出高八位地址。时输出高八位地址。c c、编程校验高四位地址、编程校验高四位地址、编程校验高四位地址、编程校验高四位地址下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返

41、回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI P3 P3口引脚口引脚口引脚口引脚10171017、a a、用户、用户、用户、用户I/O bI/O b、控制口多、控制口多、控制口多、控制口多功能复用功能复用功能复用功能复用P3口的位口的位脚号脚号第二功能第二功能 注释注释P3.010RXD串行接收口串行接收口P3.111TXD串行发送口串行发送口P3.212INT0外部中断外部中断0输入输入P3.313INT1外部中断外部中断1输入输入P3.414T0计数器计数器0计数输入计数输入P3.515T1计数器计数器1计数输入计数输入P3.616WR外部外部RAM 写选通信号写选通信

42、号P3.717RD外部外部RAM 读选通信号读选通信号下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIP0口引脚口引脚3239 a、用户、用户I/O b、访问片外、访问片外ROM的低的低位地址和数据位地址和数据c、编程编程校验时传送机器码和校验码校验时传送机器码和校验码 (2)(2)电源线引脚电源线引脚电源线引脚电源线引脚2020、4040 20 20脚接地，脚接地，脚接地，脚接地，4040脚接电源脚接电源脚接电源脚接电源 +5V+5V (3)(3)控制线引脚控制线引脚控制线引脚控制线引脚 复位线复位线复位线复位线RST RST 引脚

43、引脚引脚引脚9 9 当此脚输入当此脚输入当此脚输入当此脚输入2 2个机器周期的高个机器周期的高个机器周期的高个机器周期的高电平系统复位。分上电复位和按钮复位电平系统复位。分上电复位和按钮复位电平系统复位。分上电复位和按钮复位电平系统复位。分上电复位和按钮复位下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI+5VVCCRSTGND10uF8.2K上电复位上电复位下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI+5VVCCRSTGND10uF8.2K手动复位手动复位实际工作中常采

44、用看实际工作中常采用看门狗电路提供复位信门狗电路提供复位信号，提高系统的可靠号，提高系统的可靠性性手动按下按钮，手动按下按钮，9脚上脚上为高电平，系统复位为高电平，系统复位下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIXTAL1和和XTAL2片内振荡电路输入线，产生振片内振荡电路输入线，产生振荡信号荡信号XTAL1XTAL28751下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIXTAL2XTAL1VSS1819XTAL2XTAL1VSS悬空悬空19时钟输入时钟输入时钟输入

45、时钟输入片外时钟片外时钟HMOS型型CHMOS型型下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI EA/VPP 允许访问外部存储器允许访问外部存储器ROM/编程电源线编程电源线ALE/PROG地址锁存允许，访问片外地址锁存允许，访问片外ROM或或RAM 时，输出锁存时，输出锁存低八位地址的锁存信号，平时该引脚输出信号是振荡低八位地址的锁存信号，平时该引脚输出信号是振荡频率的六分频，编程时送入频率的六分频，编程时送入52MS的编程负脉冲，的编程负脉冲，PSEN:片外片外ROM选通线，访问片外选通线，访问片外ROM时在时在PSEN脚上输

46、出一个负脉冲，选通片外脚上输出一个负脉冲，选通片外ROM，平时，平时为高电平。为高电平。EA=0，访问外部，访问外部ROM ,EA=1访问内部访问内部ROM，编程时，接编程电源编程时，接编程电源+21V。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI1、硬件结构设计数据总线和地址总线复用数据总线和地址总线复用下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLIP2.7P2

47、.0P0.7P0.0ALEPSENWRRDEA74LS373A15A0A15A01#ROM(64K8）D7D02#RAM(64K8）D7D089C51下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI2.3 MCS-51 MCS-51单片机工作方式单片机工作方式51单片机的工作方式分为：复位方式、程序执行方单片机的工作方式分为：复位方式、程序执行方式、节电方式、式、节电方式、EPROM 的编程校验方式的编程校验方式一、一、复位方式复位方式复位方式复位方式开机时，单片机需要复位，开机时，单片机需要复位，CPU及及SFR由一个初始状由一个初

48、始状态开始工作，复位状态由态开始工作，复位状态由RST引脚上的高电平触发，引脚上的高电平触发，复位后，复位后，21个特殊功能寄存器都有初始值，个特殊功能寄存器都有初始值，SP=07H,P0、P1、P2、P3都等于都等于0FFH，其它有定义的位都为，其它有定义的位都为0，SBUF不定。见教材不定。见教材67页页000000有定义的位，是寄存器中的有控制功能的位，例如有定义的位，是寄存器中的有控制功能的位，例如IE寄存器的寄存器的IE.0IE.4 IE.7下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLI二、二、程序执行方式程序执行方式程序

49、执行方式程序执行方式分为单步执行方式和连续运行方式两种。分为单步执行方式和连续运行方式两种。1、单步运行方式：通过外来脉冲控制程序的运行，来、单步运行方式：通过外来脉冲控制程序的运行，来一个脉冲执行一条命令，脉冲由按键产生，按一次键，一个脉冲执行一条命令，脉冲由按键产生，按一次键，执行一条指令。一般的单片机工作系统不需要，当设计执行一条指令。一般的单片机工作系统不需要，当设计单片机的仿真和实验系统时，有单步功能。单片机的仿真和实验系统时，有单步功能。2、连续运行方式：是单片机的基本工作方式，一般、连续运行方式：是单片机的基本工作方式，一般为为1120mA的工作电流，从的工作电流，从0000H开

50、始执行。开始执行。三、三、节电方式节电方式节电方式节电方式节电方式节电方式空闲方式空闲方式掉电方式掉电方式由电源控制寄存器由电源控制寄存器PCON的的PCON.0和和PCON.1设置设置下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片机原理单片机原理DANPIANJIYUANLISMOD-GF1GF0 PDIDLPCON寄存器寄存器掉电方式：掉电方式：5 50uA当将当将PCON.1即即PD设置为设置为1时，单片时，单片机进入掉电方式，掉电后单片机的机进入掉电方式，掉电后单片机的CPU、中断、串行口、中断、串行口、定时器等都不工作。而定时器等都不工作。而RAM和和SFR中的内容（