80C51单片机内部结构和工作原理全解.ppt

第2章 单片机结构及原理 单片机内部结构及原理简介 （1）外部引脚功能 （2）存储空间配置和功能 并行I/O口（结构、工作原理及功能） 时钟电路和复位电路 单片机的工作方式 单片机的工作过程 §2-1 内部结构和引脚功能 2.1.1 内部结构与基本特性 （2）MCS-51单片机基本特性 内部程序存储器ROM ：4KB的存储容量； 内部数据存储器RAM：256B(128B的RAM+21B的SFR) ； 寄存器区：设有4个寄存器区，每一个区有 R0-R7八个工作寄存器； 8位并行输入输出端口：P0、P1、P2和P3； 定时/计数器：2个16位的定时/计数器； 串口：全双工端口（RXD：接收端，TXD发送端）； 中断系统：设有5个中断源； 系统扩展能力：可外接64K的 ROM 和64KBRAM； 堆栈：设在RAM单元中，可以浮动既通过堆栈指针SP来确定堆栈的位置 布尔处理机：配合布尔运算的指令进行各种逻辑运算； 指令系统：111条指令。 MCS-51系列芯片及制造工艺 2.1.2 MCS-51单片机的引脚定义 #3 （1）MCS-51单片机有两种封装形式： a.40脚的双列直插DIP封装； DualIn－line Package b.44脚的PLCC---------- Plastic Leaded Chip Carrier c.其他的封装形式 /wiki/。 （2）MCS-51单片机的引脚功能 RST（9脚）： 在系统上电震荡器开始工作时， 在内部加在此引脚上有一个两个时钟周期的高电平使单片机复位。但为了使系统复位可靠，建议外加 一个上电复位电路，延长复位的时间。当单片机掉点时，此引脚可以接入备用电源向单片机内部的RAM供电，以防止RAM中的数据丢失。 注意：在复位状态下：所有SFR的内容全变为“0”，端口输出“1”。RAM内容不变。 ⒋ I/O线 80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间，分别是： 80C51存储空间配置图 （1）MCS-51 片内数据存储器 （2）片内RAM低 128B 功能分配图 0区工作寄存器区结构图 （3）片内 RAM（20H-2FH）位寻址区 字节地址和位地址是靠不同类型的指令来区分的。如： MOV A， 20h ； 将RAM的20单元内容送累加器A； MOV C ，20h ； 将RAM位寻址区中20H位送CY中。 2.片内RAM高 128B 特殊功能寄存器SFR （21） 特殊用途寄存器的集合。用来设定单片机内部各个部件的工作方式，存放相关部件的状态，定时器初值寄存器，并行端口的锁存器等。 特殊功能寄存器SFR说明： 累加器A: 最常用的专用寄存器, 大多数的指令操作数都来自累加器A.所有的算术运算指令的运算结果都存放在A中. B寄存器: 乘除法指令使用的寄存器. 数据指针DPTR: 16位寄存器，高八位DPH和低八位DPL构成。 SP 堆栈指针： 8位寄存器，用来指示堆栈的位置,可由软件修改。在MCS-51单片机的设计中，片内RAM区为堆栈的可用空间。上电或复位时，SP被初始化为07H，既堆栈底部被确定在RAM的07H单元。 程序状态字PSW: 8位寄存器. CY (PSW.7)进位标志: 在加减法运算中,累加器A的最高位A7有进位,则CY=1,否则CY=0. AC(PSW.6):辅助进位位: 用来判断加减法运算时,低四位是否向高四位进位或借位(既A3的进位或借位). F0(PSW.5) 用户标志位: 完全由用户来定义和使用。 RS1,RS0工作寄存器区选择位: OV(PSW.2) 溢出标志位: 判断符号数加减法运算时是否有溢出. OV的结果可