《片机内部资源》PPT课件.ppt
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1、源 点 教 育专专 业业I C嵌嵌 入入 式式 教教 育育 机机 构构F o u n t a i n hea d p o i n t ed u c a t i o nMCS51基础部分基础部分-内部资源内部资源2010 2010 年年源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育前言 漫步在繁华的现代化的大都市的大街上,随时都可以看到街上有很多可以用卡取钱的机器(ATM自动柜员机),十字路口的交通灯。我们的手机,我们家里数码电视机、数码音响、遥控器、空调、智能玩具.这些“高科技”看上去是如此的神秘,它到底是怎样构成的,它是通过什么样的程序和什么样的方式来完成这一系列指令的呢?让我们取钱
2、更方便、避免城市的交通混乱和交通阻塞给我们生活带来了处处方便。其实这就是用单片机来控制的!下面我们就一起步入单片机学习的教堂,一起来学习这个神通广大,变化多端的单片机。源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育第一章、第一章、5151内部资源和开发环境内部资源和开发环境 MCS-51MCS-51单片机的基本结构单片机的基本结构 一 MCS-51MCS-51单片机的存储器配置单片机的存储器配置 二 编译环境的使用编译环境的使用 三源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育第一章、第一章、5151内部资源和开发环境内部资源和开发环境一、一、MCS-51MCS-51单片机的基
3、本结构单片机的基本结构源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育 MCS-51单片机的单片机的基本结构基本结构1 1、内部结构图内部结构图 2 2、MCS-51MCS-51单片机硬件结构特点单片机硬件结构特点3 3、MCS-51MCS-51单片机内部结构单片机内部结构4 4、MCS-51MCS-51单片机引脚和总线结构单片机引脚和总线结构5 5、输入、输入/输出(输出(I/OI/O)端口结构)端口结构小节知识提要小节知识提要源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育MCS-51MCS-51单片机基本结构示意图单片机基本结构示意图8031无无1 1、MCS-51MCS-5
4、1单片机的基本组成单片机的基本组成源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育(1 1)一个)一个8 8位微处理器位微处理器CPUCPU。(2 2)数据存储器)数据存储器RAMRAM和特殊功能寄存器和特殊功能寄存器SFRSFR。(3 3)内部程序存储器)内部程序存储器ROMROM。(4 4)两两个个定定时时/计计数数器器,用用以以对对外外部部事事件件进进行行计计数数,也可用作定时器。也可用作定时器。(5 5)四四个个8 8位位可可编编程程的的I/OI/O(输输入入/输输出出)并并行行端端口口,每个端口既可做输入,也可做输出。每个端口既可做输入,也可做输出。(6 6)一个串行端口,用于
5、数据的串行通信。)一个串行端口,用于数据的串行通信。(7 7)中断控制系统。)中断控制系统。(8 8)内部时钟电路。)内部时钟电路。1 1、MCS-51MCS-51单片机的基本组成单片机的基本组成源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育2、MCS-51MCS-51单片机硬件结构特点单片机硬件结构特点1 1内内部部程程序序存存储储器器(ROMROM)和和内内部部数数据据存存储储器器(RAMRAM)容量(如表)容量(如表2-12-1所示)。所示)。2 2输入输入/输出(输出(I/OI/O)端口。)端口。3 3外部程序存储器和外部数据存储器寻址空间。外部程序存储器和外部数据存储器寻址空
6、间。4 4中断与堆栈。中断与堆栈。5 5定时定时/计数器与寄存器区。计数器与寄存器区。6 6指令系统。指令系统。源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育单片机存储器容量(图单片机存储器容量(图1-11-1)存储器类型单片机系列掩膜ROMEPROMRAMMCS-5151子系列8031/128B80514KB/128B8751/4KB128B52子系列8032/256B80528KB/256B8752/8KB256B源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育3 3、MCS-51MCS-51单片机内部结构单片机内部结构1运算器运算器 运算器由运算器由8 8位算术逻辑运算单元
7、位算术逻辑运算单元ALUALU(Arithmetic Arithmetic Logic UnitLogic Unit)、)、8 8位累加器位累加器ACCACC(AccumulatorAccumulator)、)、8 8位寄存器位寄存器B B、程序状态字寄存器、程序状态字寄存器PSWPSW(Program Program Status WordStatus Word)、)、8 8位暂存寄存器位暂存寄存器TMP1TMP1和和TMP2TMP2等组成。等组成。2控制器控制器 主主要要由由程程序序计计数数器器PCPC、指指令令寄寄存存器器IRIR、指指令令译译码码器器IDID、堆堆栈栈指指针针SPSP、
8、数数据据指指针针DPTRDPTR、时时钟钟发发生生器器及及定时控制逻辑等组成。定时控制逻辑等组成。源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育通道0驱动器通道2驱动器RAM地址锁存器RAM通道0锁存器通道2锁存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器缓冲器PC递增器程序计数器PC驱动器DPTR指针VCCGNDP1.0P1.7堆栈指针SPACCTMP2PSW通道3锁存器通道1锁存器通道1驱动器通道3驱动器TMP1SCON TMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑振荡器P3.0P3.7RSTALEPSENXTAL2XTAL1
9、ALU(+5V)指令寄存器定时和控制逻辑指令译码器MCS-51片内总体结构框图源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育4 4、MCS-51MCS-51单片机引脚和单片机引脚和总线结构总线结构 80C51n电源引脚电源引脚 VCCVCC、GNDGNDn输入输入/输出口引脚输出口引脚 P0P0、P1P1、P2P2、P3P3n频率引脚频率引脚 XTAL1XTAL1、XTAL2XTAL2n控制引脚控制引脚 RST/VPDRST/VPD、ALE/ALE/PROGPROG、EAEA/VPP/VPP 、PSENPSEN源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育I/O地址锁存器CBP
10、1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETP3.0P3.1P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7VSSVCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.24 4、MCS-51MCS-51单片机引脚和总线结构单片机引脚和总线结构源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育微型计算机中的总线通常分为:微型计算机中的总线通常分为:(1 1)地地址址总总线线(ABAB):地地址址总总线线宽宽度度为为1616位位,由由P0P0口口经经地地址址锁锁存存器器提提供供低
11、低8 8位位地地址址(A A0 0-A-A7 7);P2P2口口直直接接提提供供高高8 8位位地地址址(A A8 8A A1515)。地地址址信信号是由号是由CPUCPU发出的,故地址总线是单方向的。发出的,故地址总线是单方向的。(2 2)数数据据总总线线(DBDB):数数据据总总线线宽宽度度为为8 8位位,用于传送数据和指令,由用于传送数据和指令,由P0P0口提供。口提供。(3 3)控制总线(控制总线(CBCB):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种部件的状态,并根据需要向有关部件发出命令。命令。4、MCS-51单片机引脚和总线结构单片机引脚和总线结
12、构源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育5 5、输入输入/输出(输出(I/OI/O)端口结构)端口结构 如如图图1-21-2所所示示,MCS-51MCS-51单单片片机机有有4 4个个双双向向并并行行的的8 8位位I/OI/O口口P0P0P3P3,P0P0口口为为三三态态双双向向口口,可可驱驱动动8 8个个TTLTTL电电路路,P1P1、P2P2、P3P3口口为为准准双双向向口口(作作为为输输入入时时,口口线线被被拉拉成成高高电电平平,故故称称为准双向口),其负载能力为为准双向口),其负载能力为4 4个个TTLTTL电路。电路。源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点
13、教育VCCP0.X锁存器读锁存器地址/数据控制D读引脚写锁存器内部总线P0.XQQMUXT2T1CLP0口结构示意图口结构示意图5 5、输入输入/输出(输出(I/OI/O)端口结构)端口结构源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育VCCP1.X锁存器读锁存器D读引脚写锁存器内部总线P1.XQQT内部上拉电阻CL5 5、输入输入/输出(输出(I/OI/O)端口结构)端口结构P1口结构示意图口结构示意图源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育5 5、输入输入/输出(输出(I/OI/O)端口结构)端口结构VCCP2.X锁存器读锁存器地址控制D读引脚写锁存器内部总线P2.X
14、QQMUXT内部上拉电阻CLP2口结构示意图口结构示意图源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育VCCP3.X锁存器读锁存器第二输出功能D读引脚写锁存器内部总线P3.XQQT内部上拉电阻第二输入功能CLP3口结构示意图口结构示意图5 5、输入输入/输出(输出(I/OI/O)端口结构)端口结构源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育P3P3口第二功能对照表口第二功能对照表位线引脚第二功能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)P3.515T1(定时器1的计
15、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)P3.2P3.3P3.7P3.6 P0P0、P1P1、P2P2、P3P3有什么有什么相同和不相同和不同的地方同的地方?如何快速记如何快速记住住P3P3口的第口的第二功能呢?二功能呢?什么是双向什么是双向I/OI/O口?口?什么是三态?什么什么是三态?什么是准双向是准双向I/OI/O口?口?如何快速记如何快速记住单片机的住单片机的引脚排列?引脚排列?nP3P3口复用速记方法口复用速记方法n对角相加等于对角相加等于3,唯有,唯有P0倒着走。倒着走。n收发外部信号,定时写读程序。收发外部信号,定时写读程序。nI/OI/O口引脚速
16、记方法口引脚速记方法源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育第一章、第一章、51内部资源和开发环境内部资源和开发环境二、二、MCS-51MCS-51单片机的存储器配置单片机的存储器配置源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育存储器存储器配置配置2 2、片外数据存储器片外数据存储器1 1、片内数据存储器片内数据存储器3 3、程序存储器程序存储器小节知识提要小节知识提要源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育存储器类型简介存储器类型简介源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育8051存储器结构示意图存储器结构示意图特殊功能寄存器00H1FH2
17、0H2FH30H7FH80HFFH80H88H90H98HA0HA8HB0HB8HD0HE0HF0H特殊功能寄存器中位位寻寻址址外部ROM内部ROM(EA=1)外部ROM(EA=0)0000H0000H0FFFH0FFFH1000HFFFFH外部RAM(I/O口地址)0000HFFFFH工作寄存器区位寻址区通用RAM区movmovxmovc内部数据存储器(a)外部数据存储器(b)程序存储器(c)n51单片机的单片机的地址是否有地址是否有重叠呢?重叠呢?片外程序存储器片外程序存储器片内程序存储器片内程序存储器片内数据存储器片内数据存储器片外数据存储器片外数据存储器位寻址空间位寻址空间源于科技、点
18、石成金源于科技、点石成金 源点教育源点教育1 1、片内数据存储器片内数据存储器 片内数据存储器结构如图片内数据存储器结构如图2-92-9(a a)所示;其)所示;其具体位地址单元如表具体位地址单元如表2-32-3所示;专用寄存器的所示;专用寄存器的地址映像如表地址映像如表2-42-4所示。所示。1 1)累加器)累加器 累加器是一个最常用的专用寄存器,其自身累加器是一个最常用的专用寄存器,其自身带有全零标志带有全零标志Z Z,若,若A=0A=0则则Z=1Z=1;若;若A0A0则则Z Z0 0。该标志常用作程序分支的判断条件。该标志常用作程序分支的判断条件。源于科技、点石成金源于科技、点石成金 源
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