第2章单片机基本原理优秀课件
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对于51子系列，片内数据存储器RAM有128字节，编址为00H— 7FH；对于52子系列，片内数据存储器有256字节，编址为00H—FFH； 除了RAM块外，还有特殊功能寄存器（SFR）块，编址为80H—FFH ， 与52系列RAM后128字节编址重叠的。后者也有128字节，编址为 80H—FFH；后者与前者的的。访问时通过不同的指令相区分。
2．程序存储器的7个特殊地址
复位地址0000H，
中断源 外部中断0 定时/计数器0 外部中断1 定时/计数器1 串行口 定时/计数器2（仅52子系列有）
入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
二．数据存储器
从物理结构上分为片内数据存储器和片外数据存储器。 1．片内数据存储器
2.2 MCS-51系列单片机的结构原理 2.2.1 MCS-51系列单片机的基本组成
XTAL1 XTAL2
T0 T1
时钟电路
ROM/EP ROM
RAM
定时/计 数器
CPU 并行接口 串行接口 中断系统
P0P1P2P3 TXD RXD INT0INT1
2.2.2 MCS-51系列单片机的内部结构
对于内部没有ROM的8031和8032，工作时只能扩展外部ROM， 最多可扩展64K，地址范围为0000H—FFFFH
Leabharlann Baidu
对于内部有ROM的芯片，根据情况外部可以扩展ROM，但内部 ROM和外部ROM共用64K存储空间，其中，片内程序存储器地址空 间和片外程序存储器的低地址空间重叠。51子系列重叠区域为 0000H—0FFFH，52子系列重叠区域为0000H—1FFFH。
第2章单片机基本原 理
◆21个字节特殊功能寄存器。 ◆4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。 ◆2个16位定时器/计数器
◆2个优先级别的5个中断源。 ◆1个全双工的串行I/O接口，可多机通信。 ◆111条指令，含乘法指令和除法指令。 ◆片内采用单总线结构。 ◆有较强的位处理能力。 ◆采用单一+5V电源。
P0.0~P0.7
P2.0~P2.7
Vcc Vss RAM地址
寄存器
RAM
P0驱动器 P0锁存器
P2驱动器 P2锁存器
EPROM或 ROM 程序地址 寄存器
B寄存器
ACC
暂存器1
SP
暂存器2
ALU
特殊功能 寄存器
PSEN ALE
EA RESET
定时 指令 及寄
控制 存器
PSW P1锁存器
P3锁存器
缓冲器 PC增量器
0000H 片 外 ROM EA=0
0000H 片 外 ROM
EA=0
0FFFH
片内 ROM
EA=1
0000H 片 外 ROM
EA=0
1FFFH
片内 ROM
EA=1
1000H 片 外 ROM
2000H 片 外 ROM
FFFFH
（a）片内无ROM
FFFFH
（b）片内有4K ROM
FFFFH
（c）片内有8K ROM
标志寄存器PSW是一个8位的寄存器，它用于保存指令执行 结果的状态，以供程序查询和判别。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
C AC F0 RS1 RS0 OV - P
C（PSW.7）：进位标志位。 AC（PSW.6）：辅助进位标志位。 F0（PSW.5）：用户标志位。 RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：寄存器组选择位。
PC DPTR
振荡器
P1驱动器
P3驱动器
XLAT1
XLAT2
P1.0~P1.7
P3.0~P3.7
2.2.3 MCS-51系列单片机的中央处理器（CPU）
一．运算部件
运算部件以算术逻辑运算单元ALU为核心，包含累加器ACC（简称 A）、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等许多部件，它能实现算 术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。
2.2.4 MCS-51系列单片机的存储器结构
MCS-51单片机存储器结构与一般微机的存储器结构不同，分为 程序存储器ROM和数据存储器RAM。程序存储器存放程序、固定常 数和数据表格。数据存储器用作工作区及存放数据。
一．程序存储器
1．程序存储器的编址与访问
MCS-51单片机的程序存储器，从物理结构上分为片内和片外 程序存储器，而对于片内程序存储器，在MCS-51系列中，不同的 芯片各不相同，8031和8032内部没有ROM，8051内部有4KBROM， 8751内部有4KBEPROM，8052内部有8KBROM，8752内部有 8KBEPROM。
RS1
RS0
工作寄存器组
0
0
0组（00H-07H）
0
1
1组（08H-0FH）
1
0
2组（10H-17H）
1
1
3组（18H-1FH）
OV（PSW.2）：溢出标志位。
P（PSW.0）：奇偶标志位（偶）。若累加器A中1的个数为奇数，
则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。
【例2-1】 试分析下面指令执行后，累加器A，标志位C、 AC、OV、P的值？
片内数据存储器按功能分成以下几个部分：工作寄存器组区、 位寻址区、一般RAM区，其中还包含堆栈区。
00H 工作寄存器组区 1FH 20H 位寻址区 2FH 30H
对于52子系列，有8032、8052、8752 三种机型。52子系列 与51子系列相比大部分相同，不同之处在于：片内数据存储器增至 256字节；8032芯片不带ROM，8052芯片带8KROM，8752芯片带 8KEPROM；有3个16位定时器/计数器；6个中断源。本书以51子系 列的8051介绍MCS-51单片机的基本原理
MOV A，#67H ADD A，#58H
加法运算过程如下：
67H=01100111B
58H=01011000B
0110 0111B
+ 0101 1000B
1 0 1 1 1 1 1 1 =0BFH 则执行后累加器A中的值为0BFH，由相加过程得C=0、AC=0、 OV=1、P=1。
二．控制部件
控制部件是单片机的控制中心，它包括定时和控制电路、指令寄存 器、指令译码器、程序计数器PC、堆栈指针SP、数据指针DPTR以及 信息传送控制部件等。它先以振荡信号为基准产生CPU的时序，从 ROM中取出指令到指令寄存器，然后在指令译码器中对指令进行译码， 产生指令执行所需的各种控制信号，送到单片机内部的各功能部件，指 挥各功能部件产生相应的操作，完成对应的功能。
2．程序存储器的7个特殊地址
复位地址0000H，
中断源 外部中断0 定时/计数器0 外部中断1 定时/计数器1 串行口 定时/计数器2（仅52子系列有）
入口地址 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
二．数据存储器
从物理结构上分为片内数据存储器和片外数据存储器。 1．片内数据存储器
2.2 MCS-51系列单片机的结构原理 2.2.1 MCS-51系列单片机的基本组成
XTAL1 XTAL2
T0 T1
时钟电路
ROM/EP ROM
RAM
定时/计 数器
CPU 并行接口 串行接口 中断系统
P0P1P2P3 TXD RXD INT0INT1
2.2.2 MCS-51系列单片机的内部结构
对于内部没有ROM的8031和8032，工作时只能扩展外部ROM， 最多可扩展64K，地址范围为0000H—FFFFH
Leabharlann Baidu
对于内部有ROM的芯片，根据情况外部可以扩展ROM，但内部 ROM和外部ROM共用64K存储空间，其中，片内程序存储器地址空 间和片外程序存储器的低地址空间重叠。51子系列重叠区域为 0000H—0FFFH，52子系列重叠区域为0000H—1FFFH。
第2章单片机基本原 理
◆21个字节特殊功能寄存器。 ◆4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。 ◆2个16位定时器/计数器
◆2个优先级别的5个中断源。 ◆1个全双工的串行I/O接口，可多机通信。 ◆111条指令，含乘法指令和除法指令。 ◆片内采用单总线结构。 ◆有较强的位处理能力。 ◆采用单一+5V电源。
P0.0~P0.7
P2.0~P2.7
Vcc Vss RAM地址
寄存器
RAM
P0驱动器 P0锁存器
P2驱动器 P2锁存器
EPROM或 ROM 程序地址 寄存器
B寄存器
ACC
暂存器1
SP
暂存器2
ALU
特殊功能 寄存器
PSEN ALE
EA RESET
定时 指令 及寄
控制 存器
PSW P1锁存器
P3锁存器
缓冲器 PC增量器
0000H 片 外 ROM EA=0
0000H 片 外 ROM
EA=0
0FFFH
片内 ROM
EA=1
0000H 片 外 ROM
EA=0
1FFFH
片内 ROM
EA=1
1000H 片 外 ROM
2000H 片 外 ROM
FFFFH
（a）片内无ROM
FFFFH
（b）片内有4K ROM
FFFFH
（c）片内有8K ROM
标志寄存器PSW是一个8位的寄存器，它用于保存指令执行 结果的状态，以供程序查询和判别。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
C AC F0 RS1 RS0 OV - P
C（PSW.7）：进位标志位。 AC（PSW.6）：辅助进位标志位。 F0（PSW.5）：用户标志位。 RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：寄存器组选择位。
PC DPTR
振荡器
P1驱动器
P3驱动器
XLAT1
XLAT2
P1.0~P1.7
P3.0~P3.7
2.2.3 MCS-51系列单片机的中央处理器（CPU）
一．运算部件
运算部件以算术逻辑运算单元ALU为核心，包含累加器ACC（简称 A）、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等许多部件，它能实现算 术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。
2.2.4 MCS-51系列单片机的存储器结构
MCS-51单片机存储器结构与一般微机的存储器结构不同，分为 程序存储器ROM和数据存储器RAM。程序存储器存放程序、固定常 数和数据表格。数据存储器用作工作区及存放数据。
一．程序存储器
1．程序存储器的编址与访问
MCS-51单片机的程序存储器，从物理结构上分为片内和片外 程序存储器，而对于片内程序存储器，在MCS-51系列中，不同的 芯片各不相同，8031和8032内部没有ROM，8051内部有4KBROM， 8751内部有4KBEPROM，8052内部有8KBROM，8752内部有 8KBEPROM。
RS1
RS0
工作寄存器组
0
0
0组（00H-07H）
0
1
1组（08H-0FH）
1
0
2组（10H-17H）
1
1
3组（18H-1FH）
OV（PSW.2）：溢出标志位。
P（PSW.0）：奇偶标志位（偶）。若累加器A中1的个数为奇数，
则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。
【例2-1】 试分析下面指令执行后，累加器A，标志位C、 AC、OV、P的值？
片内数据存储器按功能分成以下几个部分：工作寄存器组区、 位寻址区、一般RAM区，其中还包含堆栈区。
00H 工作寄存器组区 1FH 20H 位寻址区 2FH 30H
对于52子系列，有8032、8052、8752 三种机型。52子系列 与51子系列相比大部分相同，不同之处在于：片内数据存储器增至 256字节；8032芯片不带ROM，8052芯片带8KROM，8752芯片带 8KEPROM；有3个16位定时器/计数器；6个中断源。本书以51子系 列的8051介绍MCS-51单片机的基本原理
MOV A，#67H ADD A，#58H
加法运算过程如下：
67H=01100111B
58H=01011000B
0110 0111B
+ 0101 1000B
1 0 1 1 1 1 1 1 =0BFH 则执行后累加器A中的值为0BFH，由相加过程得C=0、AC=0、 OV=1、P=1。
二．控制部件
控制部件是单片机的控制中心，它包括定时和控制电路、指令寄存 器、指令译码器、程序计数器PC、堆栈指针SP、数据指针DPTR以及 信息传送控制部件等。它先以振荡信号为基准产生CPU的时序，从 ROM中取出指令到指令寄存器，然后在指令译码器中对指令进行译码， 产生指令执行所需的各种控制信号，送到单片机内部的各功能部件，指 挥各功能部件产生相应的操作，完成对应的功能。