第1章 单片机基本结构.pptVIP

第1页，共37页，编辑于2022年，星期五 8051单片机的特点 8051单片机可分为无ROM型和ROM型两种 无ROM型的芯片，必须外接EPROM才能应用（典型芯片为8031） ROM型芯片又分为EPROM型（典型芯片为8751）、FLASH型（典型芯片为89C51）、掩膜ROM型（典型芯片为8051 ）、一次性可编程ROM（One Time Programming,简称OTP）的芯片（典型芯片为97C51）。 第2页，共37页，编辑于2022年，星期五 8051单片机的基本组成 时钟电路 SFR和RAM ROM CPU 定时/计数器 并行端口 中断系统 串行端口 系 统 总 线 时钟源 T0 T1 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1 第3页，共37页，编辑于2022年，星期五 ?（1）一个8位微处理器CPU。 （2）片内数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。 （3）片内程序存储器ROM。 （4）两个定时/计数器T0、T1，可用作定时器，也可用以 对外部脉冲进行计 数。 （5）四个8位可编程的并行I/O端口，每个端口既可作输 入，也可作输出。 （6）一个串行端口，用于数据的串行通信。 （7）中断控制系统。 （8）内部时钟电路。 一个8051单片机包含下列部件 第4页，共37页，编辑于2022年，星期五 8051单片机内部结构 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/ EPROM B寄存器 程序地址寄存器 缓冲器 PC递增器 程序计数器PC 数据指针DPTR VCC GND P1.0～P1.7 堆栈指针SP ACC TMP2 PSW 通道3锁存器 通道1锁存器 通道1驱动器 通道3驱动器 TMP1 SCON TMOD PCON TCON TL0 TH1 TH0 TL1 IE SBUF(TX/RX) IP 中断、串行口和定时器逻辑 振荡器 P3.0～P3.7 RST EA ALE PSEN XTAL2 XTAL1 ALU (+5V) 指令 寄存器 定时和 控制逻辑 指令 译码器 第5页，共37页，编辑于2022年，星期五 CPU即中央处理器，是单片机的核心部件，它完成各种运算和控制操作，CPU由运算器和控制器两部分组成。 （1）运算器 运算器以算术逻辑单元ALU为核心，加上累加器ACC、暂存寄存器TMP和程序状态字寄存器PSW等所组成。ALU主要用于完成二进制数据的算术和逻辑运算，并通过对运算结果的判断影响程序状态字寄存器PSW中有关位的状态。 D7 D0 PSW： 8051单片机的CPU CY AC F0 RS1 RS0 OV — P 第6页，共37页，编辑于2022年，星期五 PSW中各位的意义如下： CY：进位标志。在进行加法或减法运算时，若运算结果的最高位有进位或借位，CY=1，否则CY=0，在执行位操作指令时，CY作为位累加器。 AC：辅助进位标志。在进行加法或减法运算时，若低半字节向高半字节有进位或借位， AC=1，否则AC=0，AC还作为BCD码运算调整时的判别位。 F0：用户标志。 RS1和RS0：工作寄存器组选择，如下表所示。 RS1 RS0 工作寄存器组 片内RAM地址 0 0 第0组 00H～07H 0 1 第1组 08H～0FH 1 0 第2组 10H～17H 1 1 第3组 18H～1FH 第7页，共37页，编辑于2022年，星期五 OV：溢出标志。当两个带符号的单字节数进行运算，结果超出-128～+127的范围时，OV=1，表示有溢出，否则OV=0表示无溢出。 PSW中的D1位为保留位，对于8051来说没有意义，对于8052来说为用户标志，与F0相同。 P：奇偶校验标志。每条指令指行完毕后，都按照累加器A中“1”的个数来决定P值，当“1”的个数为奇数时，P=1，否则P=0。 第8页，共37页，编辑于2022年，星期五 （2）控制器 控制器包括程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。 程序计数器PC：当一条指令按PC所指向的地址从程序存储器中取出之后，PC的值会自动增量，即指向下一条指令。 堆栈指针SP：用来指示堆栈的起始地址。80C51单片机的堆栈位于片内RAM中，而且属于“上长型”堆栈，复位后SP被初始化为07H，使得堆栈实际上由08H单元开始。 指令译码器：当指令送入