单片机第2章.ppt

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1、第第2 2章章学学习习单单片片机机硬硬件件系系统统 本章内容本章内容项目引导项目引导二极管亮灭闪烁控制系统二极管亮灭闪烁控制系统项目实施项目实施相关知识相关知识项目分析硬件电路设计单片机最小系统电路电源电路复位电路时钟电路单片机和二极管的连接I/O端口选择端口和二极管的连接程序设计调试程序设计编写程序调试运行在开发环境下调试观察亮灭闪烁效果知识知识知识知识1 1 1 1、MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机信号引脚简介单片机信号引脚简介单片机信号引脚简介单片机信号引脚简介 P3P3口线的第二功能口线的第二功能口线的第二功能口线的第二功能VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP

2、0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0ALEP3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.72 2、振荡电路：、振荡电路：、振荡电路：、振荡电路：XTAL1XTAL1、XTAL2XTAL23 3、复位引脚：、复位引脚：、复位引脚：、复位引脚：RSTRST4 4、并行口：、并行口：、并行口：、并行口：P0P0、P1P1、P2P2、P3P37 7、ALEALE：地址锁存控制信号：地址锁存控

3、制信号：地址锁存控制信号：地址锁存控制信号1 1、电源线：、电源线：、电源线：、电源线：VCC(+5V)VCC(+5V)、VSS(VSS(地地地地)EAPSEN5 5、EAEA：访问程序存储控制信号：访问程序存储控制信号：访问程序存储控制信号：访问程序存储控制信号6 6、PSENPSEN：外部：外部：外部：外部ROMROM读选通信号读选通信号读选通信号读选通信号RXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C5

4、1知识知识2 2：时钟电路与复位电路：时钟电路与复位电路时钟振荡电路时钟振荡电路 单片机指令时序 拍：拍为振荡脉冲的周期，是拍：拍为振荡脉冲的周期，是5151系列单片机中的最小时序单元。在图系列单片机中的最小时序单元。在图中，拍用中，拍用P P来表示。如果采用片内时钟模式，拍（来表示。如果采用片内时钟模式，拍（P P）的周期便是晶振）的周期便是晶振的振荡周期。如果采用片外时钟模式，拍（的振荡周期。如果采用片外时钟模式，拍（P P）的周期便是外部时钟脉）的周期便是外部时钟脉冲的周期。冲的周期。时钟周期：时钟周期是单片机时钟周期：时钟周期是单片机CPUCPU中最基本的时间单元，在一个时钟周中最基本

5、的时间单元，在一个时钟周期内，期内，CPUCPU仅完成一个最基本的动作。振荡脉冲信号（拍）经过二分频仅完成一个最基本的动作。振荡脉冲信号（拍）经过二分频后，便可得到单片机的时钟信号。在图中，时钟信号的周期用后，便可得到单片机的时钟信号。在图中，时钟信号的周期用S S来表示。来表示。由于是二分频，因此一个时钟周期包含两个拍，分别称为由于是二分频，因此一个时钟周期包含两个拍，分别称为P1P1和和P2P2。机器周期：一个机器周期由机器周期：一个机器周期由6 6个时钟周期（个时钟周期（S1S1S6S6）构成，也就是）构成，也就是1212个个拍组成。从图中可以看出，这拍组成。从图中可以看出，这1212个

6、拍依次为个拍依次为S1P1S1P1、S1P2S1P2、S2P1S2P1、S6P2S6P2。指令周期：指令周期执行一条指令所需要的时间。不同的指令有不同指令周期：指令周期执行一条指令所需要的时间。不同的指令有不同的指令周期，例如单周期指令执行需要一个机器周期，双周期指令执的指令周期，例如单周期指令执行需要一个机器周期，双周期指令执行需要两个机器周期。行需要两个机器周期。(2)复位电路复位电路单片机复位条件单片机复位条件单片机复位条件单片机复位条件:必须使必须使必须使必须使RSTRST引脚持续引脚持续引脚持续引脚持续2 2微秒微秒微秒微秒高电平高电平高电平高电平(外部时钟外部时钟外部时钟外部时钟1

7、2MHz)12MHz)复位电路复位电路知识3：并行输入/输出电路结构P0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0P3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7u4 4个个8 8位并行位并行I/OI/O口：口：P0P0，P1P1，P2P2，P3P3；u均可作为双向均可作为双向I/OI/O端口使用。端口使用。(1)(1)(1)(1)特点：特点：特点：特点：P0P0：访问片外扩展存储器时，访问

8、片外扩展存储器时，复用为低复用为低8 8位地址线和数据线位地址线和数据线 P2P2：高高8 8位地址线。位地址线。P1P1：双向双向I/OI/O端口端口 P3P3：第二功能第二功能1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C51ALEWR RDP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7指令指令1 1：MOV P1,#00H指令指令2 2：MOV P1,#0FFH指令指令3 3：MOV P1,#0AAH0000000011111111010101

9、01(2)(2)(2)(2)输出举例输出举例输出举例输出举例指令指令4 4：CLR P1.0指令指令5 5：SETB P1.0111111110+5V1111111111111111(3)(3)(3)(3)输入举例输入举例输入举例输入举例S0S0+5 V+5 V4.7 k4.7 k W WW WALEWR RDP3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7读端口：读端口：MOV P3,#11111111BMOV A,P3 89C51 寄存器寄存器寄存器寄存器A A注：注：注：注：当当当当I/OI/OI/OI/O端口作为输入使端口作为输入使端口作为输入使端口作为输入使用时，需先

10、向端口写入用时，需先向端口写入用时，需先向端口写入用时，需先向端口写入“1”1”1”1”，使内部的，使内部的，使内部的，使内部的FETFETFETFET截止，截止，截止，截止，再读入引脚的状态。再读入引脚的状态。再读入引脚的状态。再读入引脚的状态。你知道你知道你知道你知道P3.4P3.4对应寄存器对应寄存器对应寄存器对应寄存器A A哪一位吗？哪一位吗？哪一位吗？哪一位吗？P3.4你知道这是你知道这是你知道这是你知道这是为什么吗？为什么吗？为什么吗？为什么吗？1 1 1 1 1 1 1 10 1项目实施v电路设计v准备器件v编写程序v调试程序v观察结果电路设计编写程序程序设计思路：点亮延时熄灭延

11、时ORG 0000HSTART:CLR P1.0 ACALL DELAYSETB P1.0ACALL DELAYAJMP STARTDELAY:MOV R3,#7FH ;延时子程序DEL2:MOV R4,#0FFHDEL1:NOP DJNZ R4,DEL1DJNZ R3,DEL2RET程序清单知识4：MCS51单片机的内部结构单片机的内部结构 12345678910111213142827262524232221 201918171615EPROM276412345678910111213142827262524232221 201918171615EPROM27641234567891011

12、121314151617181920403938373635343332313029282726252424222112345678910111213142827262524232221 201918171615RAM6264 12345678910111213142827262524232221 201918171615RAM6264 知识5存储器结构80318751805189C51片内片内片内片内RAMRAM片内片内片内片内ROMROM256B（字节）4K64K64K(1)(1)(1)(1)程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器程序程序存储器存储器内部外部0000H0FFFH(4K)0

13、000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序执行的起始单元,在这三个单元存放一条无条件转移指令中断5中断4中断3中断2中断10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行口中断8位位0FFFH0FFEHEA=1 EA=0EA=1 EA=0程序程序存储器资源分布存储器资源分布中断入口地址0000HFFFFH(64K)内部外部(2)(2)(2)(2)数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器数据数据存储器存储器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)RAM专用寄

14、存器00H00H07H07H08H08H0FH0FH10H10H17H17H18H18H1FH1FH0区区R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R71区区2区区3区区工作寄存器区工作寄存器区可位寻址区可位寻址区20H2FH7F 7807 0030H7FH数据缓冲区数据缓冲区/堆栈区堆栈区内部内部RAMRAM存储器存储器 1 11 1第第第第 3 3 区区区区18H1FH18H1FH 0 10 1第第第第 1 1 区区区区08H0FH08H0FHRS1 RS0RS1 RS0寄存器区寄存器区寄存器区寄存器区片内片内片内片内RAMRAM地址地址地址地址 0 00 0第第第第 0

15、 0 区区区区00H07H00H07H 1 0 1 0第第第第 2 2 区区区区10H17H10H17H工作寄存器区工作寄存器区选择位选择位RS0RS0、RS1RS1注意注意:一个单元地址对应有一个单元地址对应有8 8个位地址个位地址MSBMSBMost Significant Bit Most Significant Bit （最高有效位）最高有效位）LSB LSB Least Significant Bit Least Significant Bit（最低有效位）最低有效位）单元地址2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H27H26H25H24H23H22H21H20H7F7F77

16、776F6F67675F5F57574F4F47473F3F37372F2F27271F1F17170F0F0707 MSB 位地址 LSB7E7E76766E6E66665E5E56564E4E46463E3E36362E2E26261E1E16160E0E06067D7D75756D6D65655D5D55554D4D45453D3D35352D2D25251D1D15150D0D05057C7C74746C6C64645C5C54544C4C44443C3C34342C2C24241C1C14140C0C04047B7B73736B6B63635B5B53534B4B43433B3B33

17、332B2B23231B1B13130B0B03037A7A72726A6A62625A5A52524A4A42423A3A32322A2A22221A1A12120A0A020279797171696961615959515149494141393931312929212119191111090901017878707068686060585850504848404038383030282820201818101008080000RAM位寻址区位地址表位寻址区位地址表高高128128个单元个单元离散分布有离散分布有2121个个特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR。1111个可以进行个可以进行位寻址。位寻址。特别提示：对特别提示：对SFRSFR只能使用直接只能使用直接寻址方式，书写时寻址方式，书写时可使用寄存器符号，可使用寄存器符号，也可用寄存器单元也可用寄存器单元地址。地址。