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第2章 MCS-51单片机结构和时序

第2章 MCS-51单片机结构和时序

举例: 若MCS-51单片机外接晶振为12MHz时,则单 片机的四个周期的具体值为: 振荡周期=1/12MHz=1/12μs=0.0833μs 时钟周期=1/6μs=0.167μs ,状态周期 机器周期=1μs 指令周期=1~4μs
各种周期的关系图
指令周期 机器周期 S1 机器周期 S4 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S5 S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2
② 作地址数据线使用 当CPU对片外存储器进行读写时,P0口用作 地址总线低8位/数据总线(分时使用)
2. P1口组成结构与功能
(1)P1口的结构 (P.28)
从P1口的结构图可以看出,P1口在电路上只是P0 口的一部分,没有多路选择开关MUX以及相应控制电 路;另外,输出电路只有一个场效应管,内部有上拉 电阻,无须外接。 (2)P1口的功能 (P. 28) P1口是一个专供用户使用的通用双向I/O口。 ◆ 用作输出口 此时,能通过内部的上拉电阻提供负载电流,不 须外接上拉电阻; ◆ 用作输入口 此时,同P0口一样,有两种读操作:“读锁存器”和 “读引脚”。
(4)关于堆栈
原理上讲,堆栈可以设在内部RAM区的任意地方, 但由于很多区域有其特殊用途,故堆栈一般设在30H ~ 7F H 之间。 MCS-51单片机的堆栈是从低地址向高地址生长的, 复位后SP的内容为07H,若不重新定义,则以07H为 栈底,进栈的数据从08H单元开始存放。
5.片内高128字节RAM—SFR 区 (P24)
(2)附加要点
◆ 访问片内、片外ROM的指令均为MOVC; ◆ 复位后,PC的值为0000H,也就是说CPU从程序存储 器的0000H地址处开始取指令执行程序;但由于0003H ~ 0032H单元被保留用于中断向量地址,所以应该在 0000H单元处放置一条绝对转移指令以跳过这些单元。

第2章MCS-51单片机结构和时序_2012_7565_1963_20120312141827

第2章MCS-51单片机结构和时序_2012_7565_1963_20120312141827

60H
2BH
5FH
5EH
5DH
5CH
5BH
5AH
59H
58H
2AH
57H
56H
55H
54H
53H
52H
51H
50H
29H
4FH
4EH
4DH
4CH
4BH
4AH
49H
48H
28H
47H
46H
45H
44H
43H
42H
41H
40H
27H
3FH
3EH
3DH
3CH
3BH
3AH
39H
38H
26H
37H
36H
35H
2.0 MCS-51单片机概述
8位CPU 片内带振荡器及时钟电路 128B片内数据存储器 4KB片内程序存储器(8031/80C31无) 程序存储器的寻址范围为64KB 片外数据存储器的寻址范围为64KB 21B特殊功能寄存器 4×8根I/O线 1个全双工串行I/O接口,可多机通信 2个16位定时器/计数器 中断系统有5个中断源,可编程为两个优先级 111条指令,含乘法指令和除法指令 布尔处理器 使用单+5V电源
⑴ 自动加1。CPU从ROM中每读一个字节,自动执行PC+1→PC;
⑵ 执行转移指令时,PC会根据该指令要求修改下一次读ROM新 的地址;
⑶执行调用子程序或发生中断时,CPU会自动将当前PC值压入 堆栈,将子程序入口地址或中断入口地址装入PC;子程序返 回或中断返回时,恢复原有被压入堆栈的PC值,继续执行原 顺序程序指令。
80H 7FH
RAM 30H 2FH

第2章 MCS-51单片机结构与时序_110905

第2章 MCS-51单片机结构与时序_110905
2.3.1 运算部件及专用寄存器组 2.3.2 控制部件及振荡器 2.3.3 单片机工作的基本时序
2.3.1 运算部件及专用寄存器组
运算部件以算术逻辑单元ALU为核心,包括一个位处理器和 两个8位暂存寄存器(不对外开放),它能实现数据的算术运 算、逻辑运算、位变量处理和数据传输操作。 累加器ACC 寄存器B 专用寄存器组 程序状态字PSW 程序计数器PC 堆栈指针SP 数据指针寄存器DPTR
锁 存 器
A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 VCC VSS
地 址 总 线 (AB)
数 据 总 线 (DB)
VCC VSS
ห้องสมุดไป่ตู้(a)
(b)
MCS-51系列单片机引脚及总线结构
2.3 微 处 理 器
Program State Word
accumulator
ALU --Arithmetic and Logic Unit
图2.1 MCS-51单片机内部结构框图
1.算术逻辑单元ALU与累加器ACC、寄存器B
算术逻辑单元不仅能完成8位二进制的加、减、乘、除、加 1、减1及BCD加法的十进制调整等算术运算,还能对8位变量进 行逻辑"与"、"或"、"异或"、循环移位、求补、清零等逻辑运 算,并具有数据传输、程序转移等功能。 累加器(ACC,简称累加器A,地址E0H)为一个8位寄存器, 它是CPU中使用最频繁的寄存器。进入ALU作算术和逻辑运算的 操作数多来自于A,运算结果也常送回A保存。 寄存器B(地址F0H )是为ALU进行乘除法运算而设置的。 若不作乘除运算时,则可作为通用寄存器使用。

单片机1-----CS-51系列单片机的结构和时序

单片机1-----CS-51系列单片机的结构和时序

2764
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
结构框图
• 并行 口:4个 并行I/O口 个 • 8位的 中央处理器、 位的I/O口 位的 口P0、 CPU:8位。 P1、P2、P3。 、 : 位, 、 • 内部ROM: 内部 : 运算和控制 • 串行口:一个全 串行口: 4KB掩膜 掩膜ROM, 掩膜 功能 • 中断控制系统: 中断控制系统 , 双工串行口。 双工串行口。 : • 时钟电路:可 、 时钟电路: 外 用于存放程序、 用于存放程序 5个中断源( 个中断源( 个中断源 产生时钟脉冲 原始数据和表 部中断2个 共 • 部中断2个,定 内部RAM: 内部 计数器: : • 序列,允许晶 定时/计数器 定时 计数器: 序列, 格。 RAM单 计数中断2 时/计数中断 计数中断 256个 个 单 两个16位的定 两个 振频率6MHZ和 振频率 位的定 和 个,串行中断 元/计数器,实 ,串行中断1 用户使用 计数器, 时 计数器 12MHZ 个) 个单元, 个单元, 前128个单元 现定时或计数 用于存放可读 功能。 功能。 写数据, 写数据,后 128个单元被 个单元被 专用寄存器占 用。
微型计算机( 微型计算机(8086)系统 )
RAM 6264 ROM2764
中断控制器8259 AD DA 定时计数器8253
输入输出扩展8255 串行口8251
MCS-51系列单片机的组成 2.1.1 MCS-51系列单片机的组成
T0 T1
时钟电路
ROM
RAM
定时计数器
CPU
并行接口 串行接口 中断系统

单片机的时序

单片机的时序

三、振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期
振荡周期: 振荡器输出的振荡时钟脉冲信号的周期; 也称为时钟周期; 最小的时序单位; 片内的各种微操作都以此周期为时序基准。 状态周期:振荡周期的两倍; 用S表示,分为P1、P2节拍。
(P1节拍通常完成逻辑操作,
P2节拍通常完成内部寄存器间数据传送。)
单片机的时序
小结与作业
五、小结与作业
① 了解单片机时序的概念。 小结
② 重点掌握单片机时序中的振荡周期、状态周期、 机器周期、指令周期。
③ 熟悉这几个周期的代数关系。
作业:P27课后习题 预习下节课3.1节单片机指令格式
机器周期
XTAL2 (OSC)
指令周期 机器周期
S1 S4 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S5 S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2
振荡周期 状态周期
1个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期
机器周期: 执行每个基本操作所需要的时间; 一个机器周期包括12个振荡周期 6个状态周期:S1 -S6 ; S1P1,S1P2, S2P1 ,S2P2…… S6P1,S6P2.
指令周期: CPU执行一条指令所需要的时间;
以机器周期为单位的;
CPU执行一条指令通常需要1~4个机器周期。
单片机的时序
四、单片机各种周期的相互关系
单片机的时序
上节回顾
一、单片机的内部组成
时钟电路
ROM
RAM
定时/计数
CPU
并行接口
串行接口
中断系统
单片机的时序
二、单片机的时序

第二章51结构与时序案例

第二章51结构与时序案例

MCS-51 CPU 64KB 总线 扩展控制器 内中断 外中断 控制 并行口
返回
可编程I/O
可编程全双工 串行口 串行通信
由图2.1可以看出,单片机内部主要包含下列几个部件: u u u u 一个8位CPU; 一个时钟电路; 4Kbyte程序存储器; 128byte数据存储器;
u
u u u
两个16位定时/计数器;
13
1.运算器
• (4)8位寄存器B: 在乘除运算时,用来存放一个操作数也用来 存放运算后的一部分结果;如不做乘除运算 时,作为通用寄存器。
14
1.运算器
• (5)布尔处理器:
专门用于处理位操作的,以PSW中的CY (指令中用C代替CY)为其累加器。
15
返回
1.运算器
• (6)2个8位暂存器:
当前工作寄存器组。
• 根据需要,可利用传送指令对PSW整字节操作或用位操 作指令改变RS1和RS0的状态,以切换当前工作寄存器组。 这样的设置为程序中保护现场提供了方便。
12
• OV(PSW.2): 溢出标志位。当进行补码运算时,如有溢
出,即当运算结果超出-128~+127的范围时,OV位由
硬件自动置1;无溢出时,OV=0。 • PSW.1: 为保留位。89C51未用,89C52为F1用户标志位。 • P(PSW.0): 奇偶校验标志位。每条指令执行完后,该位 始终跟踪指示累加器A中1的个数。如结果A中有奇数个1, 则置P=1;否则P=0。常用于校验串行通信中的数据传送 是否出错。
• AC(PSW.6): 半进位标志位,也称辅助进位标志。当 执行加法(或减法)操作时,如果运算结果(和或差)的低 半字节向高半字节有半进位(或借位),则AC位将被硬 件自动置1;否则AC被自动清0。 • F0(PSW.5): 用户标志位。用户可以根据自己的需要对 F0位赋予一定的含义,由用户置位或复位,以作为软 件标志。

1.1单片机的结构和时序

1.1单片机的结构和时序
MCS-51系列 单片机结构和工作原理
1
1 MCS-51系列单片机的内部结构 2 MCS-51单片机引脚功能 3 MCS-51单片机的工作方式 4 MCS-51单片机时序
2
什么是单片机? ◆所谓单片机(Single Chip Microcomputer),是指
在一块芯片中集成有中央处理器(CPU)、存储器 (RAM和ROM)、基本I/O接口以及定时器、计数器 等部件,并具有独立指令系统的智能器件,即在 一块芯片上实现一台微型计算机的基本功能。 特点是:体积小,控制功能强,性价比高等
存储器的地址分配有三个地址空间,这三个地址 空间是:ROM存储器地址空间(包括片内ROM和片外 ROM),地址范围是0000H~FFFFH;8052AH/8752BH片内 RAM地址空间为256字节,地址范围是00H~FFH, 8051/8031片内RAM地址空间为128字节,地址范围是 00H-7FH;片外RAM地址空间,地址范围是0000H~FFFFH。
33
2.片内ROM
8051内部有4KB ROM,地址范围为0000H~0FFFH,可 以外接外部ROM,但片内和片外之和不能超过64KB。
34
3.片外RAM
8051的片内RAM容量有128个存储单元,可以用来存放操作 数、操作结果和实时数据。如果片内RAM容量太小,不能满 足控制需要,也可以外接外部RAM。外接外部RAM的最大容 量不能超过64KB,地址范围为0000H~FFFFH。
是否产生溢出,OV置位表示运算结果超出了目的寄存器A
所能表示的带符号数的范围(一128~+127)。
若以Ci表示位i向位i+l有进位或借位,则OV为由下式决定:
OV=C6⊕C7;
上式表示:当位6向位7有进位(借位)而位7不向CY进位(借 位)时;或当位7向C进位(借位)而位6不向位7进位(借位)时 OV标志置1,表示带符号数运算时运算结果是错误的;否 则,清除OV标志,运算结果正确。

单片机结构和时序

单片机结构和时序

23
23H
1F
1E
1D
1C
1B
22H
17
16
15
14
13
21H
0F
0E
0D
0C
0B
20H
07
06
05
04
03
LSB
7A
79
78
72
71
70
6A
69
68
62
61
60
5A
59
58
52
51
50
4A
49
48
42
41
40
3A
39
38
32
31
30
2A
29
28
22
21
20
1A
19
18
12
11
10
0A
09
08
02
01
••
内2元前放数定两时现部时个个产序振152部,程据时个定中,)生列频1//6M计计2个H用序和时断串时,率R/18数数计6R个ZA户、表或行钟允26位器中数AM个M单使原格计中脉许的M,断器:H,元单用始。数断冲晶定Z实:共2定,和1
用功于能存。放可读
写数据,后128
个单元被专用
寄存器占用。
第2章 MCS-51单片机结构与时序
出”的原则存取数据的。堆栈共有两种操作:进栈和出栈。
(6) 数据指针DPTR (Data Pointer): 16位寄存器 DPTR存放的是地址,作用是访问外部数据。 编程时,DPTR既可以按16位寄存器使用,也可以按两个8位寄存器
分开使用,即: DPH-- DPTR高位字节 DPL-- DPTR低位字节

第二章 MCS-51单片机结构与时序

第二章  MCS-51单片机结构与时序
包括:PC、ACC、B、PSW、SP、DPTR等。 (1) PC 16位。专门用来存放下一条需要执行指令的内存地址,具有自动 加1的功能。 PC是不可寻址的,用户无法直接操作,但可通过转移类指令改 变其内容,以实现程序的跳转。 (2)累加器A 8位。专门用来存放操作数或运算结果。 例如:在以下的3+5加法程序中 MOV A, #03H ADD A, #05H
2.3.2 程序执行方式
单片机的基本工作方式
1、单步执行方式 是指单片机在控制面板上某个按钮(即单步执行键) 控制下一条一条执行用户程序中指令的方式,即按一次单 步执行键就执行一条用户指令的方式。 常用于用户程序的调试。 通常是利用单片机外部中断功能实现。
2、连续执行方式 是所有单片机都须具备的一种工作方式,被执行程序 一般可以存放在片内或片外ROM中。
进入方式: MOV PCON,#02H ;PD←1
退出途径: 系统复位
2、空闲方式 空闲工作方式电是一种低功耗方式,通常在CPU无事可做时进入 这种方式,以减少系统所消耗的功耗。 进入方式: MOV
PCON,#01H
;IDL←1
退出途径: 系统复位 + 中断方式
2.3.4 编程和校验方式
编程:指利用特殊手段对单片机内EPROM进行写入的过程。 校验:指对刚刚写入的程序代码进行读出验证的过程。 注意:本方式只有EPROM器件才具备。 8751H片内EPROM有编程、校验和保密位编程三种工作方式。每 种工作方式下,8751H各引脚的输入电平是不一样的。
2.1.5 中断系统
中由中断允许寄存器IE和中断优先 权控制器IP等电路组成
MCS- 51中断系统共能处理5个中断源发出的中断请求 (2个外部中断/INTO、/INT1;T0、T1溢出中断;串口 中断)。

第一章 单片机结构与时序

第一章 单片机结构与时序

第一章MCS-51单片机结构与时序总学时8学时教学目的:通过本章的学习,使学生了解MCS-51系列单片机的结构和工作原理,包括硬件和软件的构成以及相互配合。

初步建立采用单片机和中小规模集成电路来构建一个单片机应用(控制)系统的概念(思路)。

教学重点:1、单片机组成部件及作用2、引脚功能和工作方式;单片机最小系统。

3、单片机工作时序教学难点:1、PC.PSC.SP控制作用2、ALE/PROG RD WR HE PSED的控制作用教学方法:讲授法教学过程:第一章MCS-51单片机结构与时序第一节绪论单片机(single chip microcomputer )又称单片微型计算机。

其实质仍然是计算机,主要用于工业控制而不是像通用计算机主要用于海量数据计算。

故在内部结构和功能上,它还与通用计算机有一定的区别。

如功能简单,存储容量小,自身不能进行的开发,要借助开发机进行硬件测试和软件修正以及程序的固化。

一、计算机的经典结构在设计计算机时匈牙利籍数学家冯.诺依曼提出的“程序存储”和“二进制运算”的思想。

1、二进制运算决定了计算机的硬件结构。

二进制运算包括二进制算术运算和逻辑运算(逻辑运算的基础是逻辑代数,又称布尔代数)。

逻辑量只表示两种不同的状态,可以对应电子线路中的电阻高低、二极管、三极管的通断等。

因此,二进制运算决定了计算机可以由电子元器件,特别是集成电路组成。

2、程序存储决定了软件控制硬件工作。

因此,计算机的基本结构包括硬件和软件两部分。

计算机的工作原理:由输入设备将软件送入存储器,然后由控制器逐条取出存储器中的控制软件,并运行,再将运行结果送到输出设备。

3、计算机的经典结构根据以上思路,计算机由运算器、控制器、存储器和输入设备、输出设备组成。

图1.1.1 计算机经典结构图对经典结构中各部分有机组合,就构成了微型计算机。

由于各部分的具体电路(元器件及元器件的组合方式)不同,又形成了各种应用形态。

二、微型计算机(Microcomputer)组成及应用形态1、微型计算机组成将经典结构中的运算器、控制器组合在一起,再增加一些寄存器等,集成为一个芯片,这个芯片称为微处理器(Microcontroller),即CPU(Center Processing Unit )。

MCS-51系列单片机的内部结构与时序

MCS-51系列单片机的内部结构与时序

※ 1 ※MCS-51系列单片机的内部结构与时序 内容提要:本文先对MCS-51单片机的外部引脚及内部硬件结构作了简要介绍,再对单片机的工作方式与工作时序作了详细的介绍。

通过本文的学习,可以使读者对MCS-51单片机的硬件结构以及工作原理有较为深刻的了解。

关键字:单片机结构、工作方式、工作时序引言:尽管单片机的型号千差万别,但都无疑或多或少具有部分相同的特征。

了解它们的原理及分析方法对学习和使用其他系列的单片机都有极大的帮助,充分掌握它能使自己设计的单片机系统处于最优的工作方式。

正文:1 MCS-51单片机结构1.1 MCS-51单片机的外部引脚及功能制造工艺为HMOS 的MCS-51都采用40引脚的双列直插式封装(DIP ),其外部引脚配置如图l 所示。

图1 MCS-51单片机外部引脚图CHMOS 制造工艺的80C51/80C31除采用DIP 封装外,还采用方形封装(如PLCC44、QFP44)。

MCS-51单片机的40条引脚按功能来分,可分为三部分。

1. 主电源及时钟引脚包括主电源引脚Vcc 、Vss 、时钟引脚XTAL1、XTAL2。

Vcc (40脚):正常运行、对EPROM 编程和验证时接+5V 电源。

Vss (20脚):接地。

XTAL1(19脚):在单片机内部,它是一个反向放大器的输入端,该放大器构成了片内的振荡器,可提供单片机的时钟控制信号。

该时钟引脚也可接外部晶体振荡器的一个引脚,如果采用外部振荡器时,对HMOS 单片机,此引脚应接地;而对CHMOS 单片机,此引脚作为驱动端。

XTAL2(18脚):在单片机内部,接至上述振荡器的反向输出端。

当采用外部振荡器时,对HMOS 该引脚接收振荡器的信号,即把该信号直接接到内部时钟发生器的输入端;对CHMOS 工艺的,此引脚应悬浮。

2. 控制或与其他电源复用引脚 包括RESET (即RST/VPD )、ALE/PROG 、PSEN 、EA /Vpp ,这类引脚提供控制信号,有些有复用的功能。

单片机结构与时序

单片机结构与时序
控制功能强、运算速度快。
特点 可靠性高、抗干扰能力强。 集成度高、性价比高。
单片机的应用领域
智能仪表
用于各种工业自动化仪 表的智能化控制,如流
量计、压力表等。
智能家居
实现家居电器的远程控 制、智能调节等功能。
智能安防
用于监控系统、门禁系 统等安全防范领域。
汽车电子
用于汽车发动机控制、 车身控制、安全气囊等
理和科研提供支持。
THANKS
感谢观看
02
通过精确的时序控制和数据处理,提高生产效率、产品质量 和降低生产成本。
03
工业自动化控制系统还可以实时监测设备状态,预防故障发 生,保障生产安全。
智能仪表
1
智能仪表利用单片机实现测量数据的智能化处理 和显示,如水表、电表、燃气表等。
2
通过无线通信技术,智能仪表可以实现远程抄表 和数据传输,提高管理效率和降低维护成本。
IAR Embedded Workbench是一款专业的嵌入 式开发软件,支持多种单片机型号,具有高度可 定制的界面和强大的调试功能。
MPLAB X IDE
MPLAB X IDE是Microchip公司推出的单片机开 发软件,支持多种Microchip单片机型号,提供 丰富的调试和仿真功能。
调试方法与技巧
程序存储器
数据存储器
内部寄存器
输入/输出接口
通用输入/输出接口
用于与外部设备进行数据交换。
特殊功能接口
如定时器、串行通信接口等。
时钟电路
提供单片机工作所需的时钟信号。
控制单片机的运行速度和时序。
03
单片机工作原理
时序概念
时序定义
时序是指单片机内部各种事件发生的先后顺序和时间间隔。

MCS-51单片机结构和时序.

MCS-51单片机结构和时序.

3.专用寄存器组
专用寄存器主要用来指示当前要执行指令的内存地址、 存放操作数、指示指令执行后的状态等。
MCS-51单片机的专用寄存器组主要包括:程序计 数器PC、累加器A、程序状态寄存器PSW、堆栈指 针SP、数据指针DPTR和通用寄存器B等。
(1)程序计数器PC(Program Counter) 16位的程序地址寄存器。 功能:用来存放下一条要执行的指令的地址。
3区
18~1FH
(6)堆栈指针SP(Stack Pointer) 8位特殊功能寄存器。 功能:用来存放堆栈的栈顶地址。
堆栈区的操作原则:先进后出
AAH
31H
55H
30H
AAH 55H
内部RAM区
SP=09H SP=08H
SP=07H
PUSH 30H;(30H)=55H PUSH 31H;(31H)=0AAH
P0
RST P1 8051/ P2 8751/ P3 8951
EA
最小应用系统能够承担的任务
开始/暂停 洗衣选择1 洗衣选择2 洗衣选择3
水位开关
进水 进水电磁阀
89c51 正转 正转控制电路
反转 反转控制电路 洗涤 漂洗 排水 排水电磁阀 脱水
蜂鸣器 蜂鸣器电路
电机
洗衣机控制器框图
2.8031最小应用系统
3.特殊功能寄存器SFR (Special Function Register)
4.片外RAM存储器
2.1.3I/O接口
1.并行I/O:并行I/O端口 P0、P1、P2、P3;
P0(通用I/O;低8位地址)
P1(通用I/O) P2 (通用I/O;高8位地址) P3 (通用I/O;控制功能)。

单片机P0~P3口结构与时序

单片机P0~P3口结构与时序

单片机IO口结构及上拉电阻MCS-51有4组8位I/O口:P0、P1、P2和P3口,P1、P2和P3为准双向口,P0口则为双向三态输入输出口,下面我们分别介绍这几个口线。

一、P0口和P2口图1和图2为P0口和P2口其中一位的电路图。

由图可见,电路中包含一个数据输出锁存器(D触发器)和两个三态数据输入缓冲器,另外还有一个数据输出的驱动(T1和T2)和控制电路。

这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口,而不能象P1、P3直接用作输出口。

它们一起可以作为外部地址总线,P0口身兼两职,既可作为地址总线,也可作为数据总线。

图1 单片机P0口内部一位结构图图2 单片机P2口内部一位结构图P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15,P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。

外部的程序存储器由PSEN信号选通,数据存储器则由WR和RD读写信号选通,因为2^16=64k,所以MCS-51最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器。

二、P1口图3为P1口其中一位的电路图,P1口为8位准双向口,每一位均可单独定义为输入或输出口,当作为输入口时,1写入锁存器,Q(非)=0,T2截止,内上拉电阻将电位拉至"1",此时该口输出为1,当0写入锁存器,Q(非)=1,T2导通,输出则为0。

图3 单片机P2口内部一位结构图作为输入口时,锁存器置1,Q(非)=0,T2截止,此时该位既可以把外部电路拉成低电平,也可由内部上拉电阻拉成高电平,正因为这个原因,所以P1口常称为准双向口。

需要说明的是,作为输入口使用时,有两种情况:1.首先是读锁存器的内容,进行处理后再写到锁存器中,这种操作即读—修改—写操作,象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。

2.读P1口线状态时,打开三态门G2,将外部状态读入CPU。

MCS51_结构与时序

MCS51_结构与时序

从寻址空间分布可分为:
程序存储器,内部数据存储器,外部数据存储器;

从功能上可分为:
程序存储器、
内部数据存储器、 特殊功能寄存 器、 位地址空间和外部数据存储器。
存储器的结构
2. 程序存储器

程序存储器用来存放已编好的程序和表格常 数, 它由只读存储器ROM或EPROM组成。
程序存储器的编址

(3)高128字节80H~FFH

51子系列
无片内高128字节RAM,该地址范围为特殊功
能寄存器SFR。

52子系列
片内RAM共有256个字节,故高128字节地址
与SFR冲突。 解决办法:高128字节RAM采用间接寻址方式, SFR采用直接寻址方式。 通常用作数据缓冲区,一部分地址空间可以按 位寻址。
片内外程序存储器统一编址; 地址范围为0000H~FFFFH; 片外最多能扩展64

KB程序存储器。

程序运行的入口地址
程序最初运行的入口地址,
MCS—51单片机是固 定的, 用户不能更改。 程序存储器中有复位和中 断源共7个固定的入口地址。
故必须从0000H单元开始取指令来执行程序。 一 般在0000H单元存放一条无条件转移指令, 用户设 计的程序是从转移后的地址开始存放执行的。
3 专用寄存器组
包括:

程序计数器PC 累加器A 通用寄存器B 程序状态字寄存器PSW 堆栈指针SP 数据指针DPTR
(1)程序计数器PC

一个16位寄存器,其作用是控制程序的执 行顺序。其内容为将要执行指令的地址, 寻址范围64 KB。PC有自动加1功能,从而 实现程序的顺序执行。PC没有地址,是不 可寻址的,因此用户无法对它进行读写, 但可以通过转移、调用、返回等指令改变 其内容,以实现程序的转移。
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