单片机与接口技术_2 51单片机组成结构(CPU与存储器).pptx

单片机与接口技术;1. 51单片机的中央处理器; （1）累加器A（ACC）（8位，E0H） 功能：暂存操作数及保存运算结果； A是MCS-51单片机中最繁忙的寄存器； （2）寄存器B（8位，F0H） 功能：用于乘法、除法运算，对于其它指令可作为一个寄存器使用； （3）程序状态字寄存器PSW（8位，DOH） 功能：存放累加器A在运算过程标志位（P，OV，AC，Cy）的状态；指出CPU所使用的当前工作寄存器组。;;PSW.7;; （4） TMP1和TMP2为8位暂存寄存器存放参与预算的操作数。 （5）布尔处理器Cy 实现各种位逻辑运算和传送；MCS-51具有一个位寻址空间。 ;控制器 ;控制器示意图;（1）程序计数器PC（16位） 程序计数器PC用来存放即要执行的指令地址，共16位，低8位经P0 口输出，高8位经P2口输出。 CPU每取一次机器码，PC内容自动加一， CPU执行一条指令，PC内容自动增加该指令的长度。CPU复位后，PC内容为0000H，它标志着程序从头开始执行。 PC的内容变化决定程序的流向。 （2）指令寄存器（8位） 指令寄存器中存放将要执行的指令代码，通过指令译码器，将指令代码转化为电信号——控制信号ALE等。 ;（3）数据指针DPTR（82H 83H：16位） 用于访问外部RAM或外部I/O口，提供十六位地址。用于程序存储器的查表和程序散转指令，作为基地址寄存器，提供十六位基地址。;2. 51单片机的存储组织; 输入输出口;（1）芯片内部含有程序存储器的单片机（ 8051 ） 当 =1（接高电平）时，8051的程序存储器结构如图： ;;; 在单片机的程序存储器中，有5个特殊的单元地址被定义为中断入口地址： 外部中断0入口地址：0003H 外部中断1入口地址：0013H 定时/计数器T0入口地址：000BH 定时/计数器T1入口地址：001BH 串行口中断入口地址：0023H; MCS-51单片机的片内RAM按照功能可分为3个区域： 00~1FH：32个单元为工作寄存器区 20~2FH：16个单元为位寻址区 30~7FH：80个单元为数据缓冲区 ;工作寄存器区（Register Bank）（00-1FH） ; 表工作寄存器组的工作寄存器R0~R7与内RAM单元的对应关系;位寻址区（Bit Addressable Area）（20~2FH） MCS-51单片机的片内RAM中， 20~2FH单元被开辟为位寻址区； 这些单元的每一位都具有一个自己的位地址，共16?8＝128位。 位寻址区位地址范围为00~7FH，CPU可以对每一位直接操作。 ;单元地址;数据缓冲区（Data Buffer Area）（30~7FH） （1）数据缓冲区的作用 作为数据缓冲、数据暂存、作为堆栈区使用； 这些单元只能按单元（字节）访问。 （2）堆栈 堆栈是为了保护CPU执行程序的现场，在存储器中开辟了一个“先进后出”（后进先出）的区域； 堆栈的操作：入栈，出栈；操作规则：先进后出； 堆栈由堆栈指针SP管理，它始终指向栈顶位置，一般情况下，将堆栈设在30H单元之后。程序设计时，最好设在片内RAM的末端，如 MOV SP, #60H, 以避免堆栈向上生成时覆盖所存储的数据。;特殊功能寄存器（SFR） ;特殊功能寄存器（SFR）的位地址空间 凡是SFR的地址能被8整除的SFR（单元地址的末位是0或8）都具有位寻址功能，MCS-51单片机共有11个SFR具有位寻址功能，这些寄存器（单元）的每一位都有一个位地址。位地址空间：80~FFH。 特殊功能寄存器（SFR）的位地址空间的特点： （1）SFR对应的单元地址为该SFR最低位的位地址。 （2）SFR的位寻址区地址是不连续的。 ;MCS-51单片机SFR的使用： （1）对于SFR以单元形式访问时，只能采用直接寻址方式。 如： MOV SBUF, A MOV 99H, A 二者是等价的。 （2）对于80～FFH区间未定义的单元，用户不得使用。同样，对于未定义位地址所对应的位操作也是无效的。 （3）在编程时，最好不要采用SFR作为中间寄存器暂存中间结果。因为复位时，多数SFR被清0.;*