第 MCS系列单片机的结构及原理.pptx

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1、2.1 MCS-512.1 MCS-51系列单片机的主要性能特点 （5 5）3232根双向和可单独寻址的I/OI/O线；（6 6）一个全双工的异步串行口；（7 7）两个6 6位定时/计数器；（8 8）5 5个中断源，两个中断优先级；（9 9）有片内时钟振荡器；（1010）采用高性能HMOSHMOS生产工艺生产；（1111）有布尔处理（位操作）能力；（1212）含基本指令111111条，其中单机器周期指令6464种。第1页/共60页2.2 MCS-512.2 MCS-51系列单片机的内部总体结构图2-1 MCS-512-1 MCS-51单片机的基本结构88微处理器（运算部件）控制部件B数据存储器

2、RAMP0口P2口程序存储器P1口P3口串行口定时/计数器中断系统特殊功能寄存器（SFR）88ROM/EPROMV VCCCCV VSSSSXTAL1XTAL2PSENALEEARESET第2页/共60页图图2-2 MCS-512-2 MCS-51片内总体结构框图片内总体结构框图RST端口端口0驱动器驱动器端口端口2驱动器驱动器RAM地地址锁存址锁存器器RAM128*8端端口口0锁锁存器存器端端 口口 2锁锁存器存器ROM4K*8B寄寄 存存器器程序地址寄存器程序地址寄存器缓冲器缓冲器PC+1寄存器寄存器PCDPTR指针指针VCCVSSP1.0P1.7堆栈指针堆栈指针SPACCTMP2PSW端

3、口端口3锁存器锁存器端口端口1锁存器锁存器端口端口1驱动器驱动器端口端口3驱动器驱动器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑中断、串行口和定时器逻辑OSCP3.0P3.7ALEPSENEAXTAL2XTAL1ALU(+5V)指指令令寄寄存存器器定定时时与与控控制制指指令令译译码码器器P0.0P0.7P2.0P2.7返回本节返回本节第3页/共60页2.3 MCS-512.3 MCS-51系列单片机的引脚功能2.3.12.3.1 MCS-51MCS-51系列单片机引脚功能2.3.2 2.3.2 三总线结构第4页/共60

4、页图2-32-3（a a）MCS-51MCS-51系列单片机的引脚P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7VSSP1.0RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL112345678910111213141516171819208031805187514039383736353433323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROG PSENP2.7P2.6P2.5P2.4

5、P2.3P2.2P2.1P2.0第5页/共60页40条引脚的功能：1电源引脚VSS和VCCVSS（20脚）：接地；VCC（40脚）：正常操作及对EPROM编程和验证时接5伏电源。2外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1（19脚）：接外部晶体的一端。在单片机内部，它是一个反向放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。在单片机内部，接至上述反向放大器的输出端。第6页/共60页3控制或与其它电源复用引脚RST/VPD，ALE/PROG，PSEN和EA/VPPRST/VPD（9脚）：当振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期以上的高电平，将使单片机复位

6、；VCC掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持内部RAM的数据不丢失；当VCC掉到低于规定水平，而VPD在其规定的电压范(50.5V）内，VPD向内部RAM提供备用电源。ALE/PSEN（30脚）：当访问外部存储器时，MCS-51系列单片机即用P0口作为低8位地址输出口，又作为数据输入/输出口。为了使地址与数据不致于混淆，通常先送地址再传送数据。ALE（允许地址锁存）将P0口输出的低8位地址锁存，从而实现低位地址与数据的分离。第7页/共60页 在ALE端会周期性地出现正脉冲信号，此信号频率为振荡器频率的1/6。因此，它可以用作对外输出的时钟。要注意的是：每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE

7、脉冲。ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8个LSTTL输入。在对8751片内EPROM编程（固化）时，此引脚用于输入编程脉冲。PSEN（29脚）：是外部程序存储器的读选通信号。在外部程序存储器取指令（或常数）期间，每一个机器周期两次有效。每当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。同样可以驱动8个LSTTL输入。第8页/共60页EA/VPP（31脚）：当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部存储器。当EA端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，只访问外部程序

8、存储器。在对8751片内EPROM编程时，此引脚用于施加21V的编程电源（VPP）。4.输入/输出引脚P0口、P1口、P2口、P3口P0口（P0.0P0.7共8条引脚，即3932脚）：是双向8位三态I/O口。在访问外部存储器时，可分时用作低8位地址线和8位数据线；在EPROM编程时，它输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。P0口能驱动8个LSTTL输入。第9页/共60页P1口（P1.0P1.7共8条引脚，即18脚）：P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。在EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。它能驱动4个LSTTL输入。P2口（P2.0P2.7共8条引脚，即2128脚

9、）：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，它送出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证时，它接收高8位地址。它能驱动4个LSTTL输入。P3口（P3.0P3.7共8条引脚，即1017脚）：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。在MCS-51单片机中，这8个引脚都有各自的第二功能，在实际工作中，大多数情况下都使用P3口的第二功能。表2-1表示出了P3口的第二功能。第10页/共60页位线引脚第二功能P3.010RXD（串行输入口）P3.111TXD（串行输出口）12INT0（外部中断0）13INT1（外部中断1）P3.414T0（定时器0的计数输入）P3.

10、515T1（定时器1的计数输入）16WR（外部数据存储器写脉冲）17RD（外部数据存储器读脉冲）P3.6P3.7表2-1 P32-1 P3口的第二功能表第11页/共60页2.3.2 2.3.2 三总线结构图2-32-3（b b）MCS-51MCS-51系列单片机功能引脚分类(总线结构图）地地址址锁锁存存器器CBI/OA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0DBABP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETP3.0P3.1P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7VSSVCCP0.0P0.1P0.2

11、P0.3P0.5P0.6P0.7ALEP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0EAPSENP3.2P0.4第12页/共60页返回本节 单片机的引脚除了电源、复位、时钟接入、单片机的引脚除了电源、复位、时钟接入、用户用户I/O口外，其余引脚都是为了实现系统扩展口外，其余引脚都是为了实现系统扩展而设置的。这些引脚构成了三总线形式。而设置的。这些引脚构成了三总线形式。（1）地址总线（地址总线（AB）：地址总线宽度为：地址总线宽度为16位，位，由由P0口经地址锁存器提供低口经地址锁存器提供低8位地址（位地址（A0-A7）；）；P2口直接提供高口直接提供高8位地（位地（A8A15

12、）。）。地址信号是由地址信号是由CPU发出的，故地址总线是单方发出的，故地址总线是单方向的。向的。（2）数据总线（数据总线（DB）：数据总线宽度为：数据总线宽度为8位，位，用于传送数据和指令，由用于传送数据和指令，由P0口提供。口提供。（3）控制总线（控制总线（CB）：控制总线随时掌握各：控制总线随时掌握各种部件的状态，并根据需要向有关部件发出命种部件的状态，并根据需要向有关部件发出命令。令。第13页/共60页2.4 MCS-512.4 MCS-51系列单片机的主要组成部分2.4.1 CPU CPU2.4.2 存储器2.4.3 并行I/OI/O口 第14页/共60页2.4.1 CPU作用：读入

13、和分析每条指令，根据每条指令的功 能要求，控制各个部件执行相应的操作。组成：运算器和控制器。算术、逻辑运算部件ALUALU、累加器ACCACC、寄存器B B、暂存器TMP1TMP1、TMP2TMP2、程序状态寄存器PSWPSW、布尔处理器、十进制调整电路时钟发生器、定时控制逻辑、指令寄存器、指令译码器 、程序计数器PCPC、程序地址寄存器、数据指针寄存器DPTRDPTR、堆栈指针SPSP运算器控制器算术、逻辑运算部件ALUALU指令寄存器指令译码器第15页/共60页 ALU:由加法器和其他逻辑电路等组成，用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件，能完成算术加、减、乘、除、逻辑“与”、“或”、

14、“异或”等运算，循环移位操作，位操作等功能。指令寄存器：8 8位寄存器，用于暂时存放指令，等待译码。指令译码器：当指令送入译码器后，进行译码，就是把指令转变成执行此指令所需要的电信号。根据译码器输出的信号，CPUCPU的定时控制电路定时地产生执行该指令所需的各种控制信号，使计算机正确执行程序所需要的各种操作。第16页/共60页2.4.2 存储器片内程序存储器（4KB）片外程序存储器（扩展64KB）片内数据存储器（256B）片外数据存储器（扩展64KB）5151系列单片机在物理上有4 4个存储空间：SFRRAM位寻址区工作寄存器0-3组外部RAMRAM0000FFFF00203080FF外部RO

15、M内部ROMEA=1外部ROMEA=000000FFF1000FFFF第17页/共60页程序存储器0000H0002H：是所有执行程序的入口地址，80518051复位后，CPUCPU总是从0000H0000H单元开始执行程序。0003H：外部中断0 0入口。000BH：定时器0 0溢出中断入口。0013H：外部中断1 1入口。001BH：定时器1 1溢出中断入口。0023H：串行口中断入口。在程序存储器中有6 6个单元具有特殊功能：第18页/共60页数据存储器80518051片内有256256单元的RAMRAM，片外有64KB64KB的RAMRAM：访问片内RAMRAM用“MOVMOV”指令，

16、访问片外RAMRAM用“MOVXMOVX”指令。对片外RAMRAM常采用间接寻址方式，R0R0，R1R1和DPTRDPTR都可以作为间址寄存器。R0R0，R1R1是8 8位地址指针，寻址范围256256个字节；DPTRDPTR是1616位地址指针，寻址范围64KB64KB。可寻址256256个单元，片内低128128字节（即00H00H7FH7FH）的地址区域为片内RAMRAM，对其访问可采用直接或间接寻址方式；高128128字节（即80H80H0FFH0FFH）为专用寄存器区，只能用直接寻址方式。第19页/共60页1 1、内部数据存储器低128128单元2 2、内部数据存储器高128128单

17、元第20页/共60页内部数据存储器低128128单元工作寄存器区：00001FH1FH间安排了4 4组工作寄存器，每组占用8 8个RAMRAM字节，记为R0R0R7R7。位寻址区：占用地址20H20H2FH2FH，共16B16B，128128位。用户RAMRAM区：地址为30H30H7FH7FH，共80B80B。分为3 3个区域：第21页/共60页内部数据存储器高128128单元程序计数器PCPC：1616位，CPUCPU每读取指令的一个字节PCPC便可自动加1 1，指向本指令的下一个字节或下一条指令地址，程序顺序执行，可寻址64KB64KB范围ROMROM。累加器A A：8 8位，用于存放操

18、作数或运算的中间结果。寄存器B B：8 8位，主要用于乘法和除法的运算。乘法时，B B中存放乘数，乘法操作后，乘积的高8 8位存于B B中；除法时，B B中存放除数，除法操作后，B B中存放余数。（特殊功能寄存器区）演示第22页/共60页状态字寄存器PSWPSW：8 8位，存放程序运行的状态信息。堆栈指针SPSP：按照先进后出、后进先出的原则存取RAMRAM区域。数据指针DPTRDPTR：1616位，由高位字节DPHDPH和低位字节DPLDPL组成，用于存放1616位存储器的地址，对外部数据存储器RAMRAM数据进行读写。第23页/共60页ROM地址ROM单元75HHHHHHH207410F0

19、46260006H0005H0004H0003H0002H0001H0000H程序计数器PCH指令寄存器HCPU0000第24页/共60页PSWPSW：程序状态字寄存器。定义格式如右上边。其中，CYCY：进借位标志；ACAC：辅助进借位标志；F0F0：用户标志；RS1RS1、RS2RS2：工作寄存器组选择位（如表2-42-4）。OVOV：溢出标志位；P P：奇偶标志位，有奇数个1 1、P P置1 1，否则置0 0。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CY AC F0 RS1RS2 OV P 表2-4RS1、RS2与与工作寄存器组关系RS1 RS0选择工作寄存器组选择工作寄存器组000

20、组（00H07H）011组（08H0FH）102组（10H17H）113组（18H1FH）第25页/共60页堆栈指针SP数据入数据出栈底SPSP SP-1（a a）向下生长型栈底SPSP SP+1数据出数据入（b b）向上生长型第26页/共60页SP:07H01H02H03H04H11H10H压栈00H0BH0AH09H08H07H第27页/共60页SP:08H00H0BH0AH09H08H07H01H02H03H04H11H10H01H压栈第28页/共60页SP:09H00H0BH0AH09H08H07H01H02H03H04H11H10H02H弹栈第29页/共60页00H0BH0AH09H

21、08H07HSP:08H01H02H03H04H11H10H02H弹栈第30页/共60页00H0BH0AH09H08H07H01H02H03H04H11H10HSP:07H01H第31页/共60页2.4.3 并行I/OI/O口 P0口的结构P1口的结构P2口的结构P3口的结构第32页/共60页1 1P0P0口的结构 P0P0口有两个用途，第一是作为普通I/OI/O口使用；第二作为地址/数据总线使用。当用作第二个用途时，在这个口上分时送出低8 8位地址和传送数据。图图2-6 P02-6 P0口线逻辑电路图口线逻辑电路图VCC锁存器锁存器读锁存器读锁存器地址地址/数据数据控制控制CD读引脚读引脚写

22、入写入内部总线内部总线QQMUXVT2P0.XVT1CP211&第33页/共60页2P1P1口的结构P1P1口只用作普通I/OI/O口，所以它没有转换开关MUXMUX。VCC锁存器锁存器读锁存器读锁存器D读引脚读引脚写入写入内部总线内部总线QQP1.X内部上拉电阻内部上拉电阻CP图图2-7 P12-7 P1口线逻辑电路图口线逻辑电路图第34页/共60页3P2P2口的结构P2P2口也有两种用途，一是作为普通I/OI/O口，二是作为高8 8位地址线。VCC锁存器锁存器读锁存器读锁存器地址地址控制控制D读引脚读引脚写入写入内部总线内部总线QMUXP2.X内内部部上上拉拉电电阻阻CP1图图2-8 P2

23、2-8 P2口线逻辑电路图口线逻辑电路图第35页/共60页4P3P3口的结构 P3P3口是一个多功能端口，其结构见图2-92-9。P3P3口除了有准双向I/OI/O功能外，还具有第二功能。VCC锁存器锁存器读锁存器读锁存器第二输出功能第二输出功能D读引脚读引脚写入写入内部总线内部总线QQP3.X内部上拉电阻内部上拉电阻第二输入功能第二输入功能CPW321图图2-9 P32-9 P3口线逻辑电路图口线逻辑电路图第36页/共60页2.5 时钟电路与CPUCPU的时序2.5.1 振荡器和时钟电路2.5.2 CPU的时序及有关概念2.5.3 CPU的取指令和执行指令时序 2.5.4 访问外部ROM的操

24、作时序2.5.5 访问外部RAM的操作时序第37页/共60页2.5.1 2.5.1 振荡器和时钟电路1 1、内部时钟方式：80518051内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTALXTAL1 1和XTALXTAL2 2分别是此放大器的输入端和输出端。把放大器与作为反馈元件的晶体或陶瓷谐振器连接，就构成了内部自激振荡器并产生振荡时钟脉冲（如图2-102-10）。2 2、外部时钟方式：就是把外部已有的时钟信号引入单片机内（如图2-112-11）。时钟信号的产生由两种方式：进入进入继续第38页/共60页XTAL2XTAL18051C1C2CYS1至内部时钟电路外外部部时时信信号号源源X

25、TAL2XTAL18051VCCVSSTTL1图2-10 2-10 振荡电路图2-11 2-11 外部时钟脉冲源接法返回返回第39页/共60页1 1、拍（P P）：振荡脉冲的周期，用P P表示。是晶体的振荡周期，或是外部振荡脉冲的周期，是MCS-51MCS-51单片机中最小的时序单位。2 2、状态或时钟周期（S S）：振荡脉冲经二分频后得到的时钟信号，把时钟信号的周期称为状态，用S S表示。一个状态包括两个拍P1P1和P2P2（前拍和后拍）。是最基本的时间单位。3 3、机器周期：CPUCPU完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。由6 6个状态（1212拍）组成。4 4、指令周期：是执行一条指

26、令所需要的时间。是MCS-51MCS-51单片机最大的时序单位。一个指令周期通常含有1 14 4个机器周期。2.5.2 CPU2.5.2 CPU的时序及有关概念第40页/共60页P1P2S1振荡周期振荡周期时钟周期时钟周期机器周期机器周期机器周期机器周期指令周期指令周期XTAL2(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2图图2-12MCS-51单片机各种单片机各种周期的相互关系周期的相互关系第41页/共60页 若MCS-51MCS-51单片机外接晶振为12MHz12MHz时，则单片机的四个周期的

27、具体值为：振荡周期1/12MHz1/12MHz（1/121/12）s s=0.0833s=0.0833s时钟周期1/6s1/6s0.167s0.167s机器周期1s1s指令周期1 14s4s举例：第42页/共60页2.5.3 CPU CPU的取指令和执行指令时序再 读 下 一个操作码再 读 下 一个操作码XTAL2(OSC)P2S1ALE读操作码读下一个操作码（丢弃）读第二字节（a）单字节，单周期指令例：MOVAR1（d）单字节，双周期指令，如MOVXP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P2S6P2

28、S1S2P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S1读操作码P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1读下一个操作码（丢弃）（b）双字节，单周期指令例：ADDA#data（c）单字节，双周期指令例：INCDPTR读 操 作 码（MOVX）读下一个操作码（丢弃）无取指无ALE无取指地址数据（DATA）访问外部存储器P2S1读操作码P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S1P1P2S2P1

29、P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2S2P1再读下一个操作码读下一个操作码图图2 2-1 13 3 M MC CS S-5 51 1单单片片机机的的取取指指令令和和执执行行指指令令时时序序 第43页/共60页2.5.4 2.5.4 访问外部ROMROM的操作时序ALEP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1PSENP2A8A15A8A15P0振荡脉冲A0A7A0A7指令指令图2-14 2-14 外部ROMROM读时序第44页/共60页2.5.5 2.5

30、.5 访问外部RAMRAM的操作时序RD/WRALEP1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P2S5P2S6P2S1P1P1P1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P2S6P1丢失一个脉冲PSENP2A8A15A8A15A8A15P0A0A7A0A7A0A7读指令数据输入/输出图2-15 2-15 外部RAMRAM读写时序返回本节返回本节第45页/共60页2.6 2.6 单片机的复位状态与复位电路1 1、单片机的复位状态：单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新运行。2121个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，如表2-52-5所示。注意：80518051进入复位状态后

31、，除SPSP为07H07H，P0P0P3P3为FFHFFH外，其余均为0 0。返回本章返回本章第46页/共60页专用寄存器专用寄存器初始状态初始状态专用寄存器专用寄存器初始状态初始状态PC0000HTMOD00HACC00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0P3FFHSBUFBIP00000BSCON00HIE000000BPCON00000B表2-5单片机复位状态返回本节第47页/共60页n2 2、单片机的复位电路：（1 1）简单的复位电路：简单复位电路有上电复位和手动复位两种。不管是哪一种复位电路都要保证在RS

32、TRST引脚上提供10ms10ms以上稳定的高电平。见图2-172-17。图2-172-17（a a）是常用的上电复位电路。这种上电复位利用电容器充电来实现。当加电时，电容器C C充电，电路有电流流过，构成回路，在电阻R R上产生压降，RSTRST引脚为高电平；当电容C C充满电后，电路相当于断开，RSTRST的电位与地相同，复位结束。可见复位的时间与充电的时间有关，充电时间越长复位时间越长。增大电容或增大电阻都可以增加复位时间。第48页/共60页200K22FRST/VPDR1K（a）上电复位）上电复位VCCVSSVCCC805122FRST/VPDR21K（b）按键电平复位）按键电平复位V

33、CCVSSVCCC8051R1RESET22FRST/VPDR11K（c）按键脉冲复位）按键脉冲复位VCCVSSVCCC180511KR2RESET22FC2图2-17 各种复位电路返回第49页/共60页 图2-172-17（b b）是按键式复位电路。它的上电复位功能与（a a）相同，但它还可以通过按键实现复位，按下键后，通过R R1 1和R R2 2形成回路，使RSTRST端产生高电平。按键的时间决定了复位时间。（2 2）采用专用复位电路芯片构成复位电路：为了保证复位电路可靠地工作，也可以采用专用的复位电路芯片。MAX813LMAX813L是MAXINMAXIN公司生产的一种体积小、功耗低、

34、性价比高的带看门狗和电源监控功能的复位芯片。第50页/共60页MAX813LMAX813L引脚功能如下：MR:手动复位输入端，低电平有效。RESET：复位信号输出端。WDI：看门狗输入端。WDO：看门狗信号输出端。PFI：电源故障输入端。PFO：电源故障输出端。VCC：工作电源，接+5V+5V。GND：接地端。图2-18 MAX813L引脚图RESETMAX813L18756324MRVCCGNDPFIPFOWDIWDO第51页/共60页MR51K+5VRESETPFIVCCGNDKWDOP1.7RESET87C51WDIPFOMAX813L774HC08183422156图2-19 带手动复

35、位的看门狗复位电路MAX813L与单片机的连接电路如图2-19所示 第52页/共60页该电路可以实现上电复位、程序运行出现“死机”时的自动复位和随时的手动复位。为实现单片机死机时自动复位功能，需要在软件设计中，由P1.7不断输出脉冲信号（时间间隔小于1.6s），如果因某种原因单片机进入死循环，则P1.7无脉冲输出。于是1.6s后在AX813L的WDO端输出低电平，该电平加到MR端，使MAX813L产生一个200ms的复位脉冲输出，使单片机有效复位，系统重新开始工作。第53页/共60页 在单片机工作时，供电电源如果发生停电或瞬间停电，将会使单片机停止工作。待电源恢复时，单片机重新进入复位状态，停

36、电前RAMRAM中的数据全部消失，这种现象对于一些重要的单片机应用系统是不允许。在这种情况下，需要进行掉电保护处理。掉电保护2.7 2.7 掉电保护和低功耗设计第54页/共60页复位电路片内RAMRESET/VPDVCCVSS施密特触发器VD1VD2备用电源自动切换电路 备用电源只为单片机内部RAMRAM和专用寄存器提供维持电流，这时单片机外部的全部电路因停电而停止工作，时钟电路也停止工作，CPUCPU因无时钟也不工作。第55页/共60页实用掉电保护电路RESET/VPDP1.0备用电源CRVCCMC755524153678图2-20 2-20 掉电保护电路第56页/共60页80C5180C5

37、1的掉电保护当电压检测电路检测到电源电压降低时，也触发外部中断，在中断服务子程序中，除了要将外部RAMRAM的有用数据保存起来外，还要将特殊功能寄存器的有用数据保护起来，然后对电源控制寄存器PCONPCON进行设置。SMODGFI GFOPDIDLD0D1D2D3D4D5D6D7PCONSMODSMOD：波特率倍增位，在串行通信中使用。GFIGFI、GFOGFO：通用标志位，由软件置位、复位。PDPD：掉电方式控制位，PD=1PD=1，进入掉电方式。IDLIDL：待机方式控制位，IDL=1IDL=1，进入待机方式。第57页/共60页2.7.2 80C51 80C51的低功耗设计 低功耗工作方式：空闲工作方式：指CPUCPU在不需要执行程序时停止工作，以取代不停的执行空操作或原地踏步等待操作，达到减小功耗的目的。掉电保护也是一种节电工作方式。空闲方式退出：（1 1）中断退出：在空闲方式下，中断系统还在做工作，所以任何中断的响应都可以使IDLIDL位由硬件清零，而退出空闲工作方式，单片机进入中断服务程序。（2 2）硬件复位退出：复位时，各个专用寄存器都恢复默认状态，电源控制寄存器PCONPCON也不例外，复位时IDLIDL位清零，推出空闲工作方式。第58页/共60页返回本章返回本章 第59页/共60页感谢您的观看！第60页/共60页