单片机第二章PPT课件
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《单片机第二章》PPT课件
系列
片内存储器（字节）
定时器 并行 串行 中
无
片内ROM
片内 计数器
有ROM 有EPROM RAM
I/O
I/O
断 源
Intel MCS-51 子系列
8031 8051
8751
128
80C31 80C51 87C51 字节
(4K字节) (4K字节)
2x16
4x8位
1
5
Intel MCS-52 子系列
8032 8052
单片机中唯一一个用户可使用的16位寄存器。
h
8
5.定时控制部件与时序
功能：在规定的时刻发出各种操作所需的全部内 部和外部的控制信号，协调各功能元件工作，完 成指令所规定的功能。
主要任务：产生一个工作时序，其工作需要时钟 电路提供一个工作频率。
h
9
单片机的引脚定义
从一片集成电路的角度去认识单片机
认识单片机的引脚 MCS-51单片机40脚
Vcc, GND
2
XTAL1, XTAL2 2
RST
1
EA/Vpp
1
ALE/PROG
1
PSEN
1
P0.0—P0.7 8 P1.0—P1.7 8 P2.0—P2.7 8 P3.0—P3.7 8
40个引脚双排直插DIP封装,大致可分为4类：电源、时钟、 控制和I/O引脚。
单片机的引脚（电源端）
Vcc (引脚40）: 正电源端 （+5V/3.3V/2.7V) 不同的单片机可以允许不 同的工作电压，不同的单 片机表现出的功耗也不同端）
Vcc, GND:正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入、输出端
单片机第二章课件
第2章 80C51单片机的结构
80C51单片机组成及引脚 80C51存储器结构 复位与时钟
单片机原理与应用
制作：苏长赞
2.1 80C51单片机组成及引脚
2.1.1 80C51单片机组成
内部总线
内部各模块通过内部总线与CPU相连，包括以下几个部分：
(1) CPU：80C51的CPU是8位的，另外80C51内部有1个位处理器。 (2) ROM：4KB的片内程序存储器，存放开发调试完成的应用程序。 (3) RAM：256B的片内数据存储器，分几个区，容量虽小，作用非常大。 (4) I/O口：P0～P3，共4个口32条双向且可位寻址的I/O口线。 (5) 中断系统：5个中断源(3个内中断，2个外中断)， 2个优先级的中断系统。 (6) 定时器/计数器：2个16位的可编程的定时器/计数器。 (7) 通用串行口：全双工通用异步接收器/发送器UART(通用串行口)。 (8) 时钟振荡器：外接晶振与内部电路构成时钟振荡器为CPU提供时钟信号。 (9) 总线控制：80C51对外提供若干控制总线，便于系统的扩展。
7) 串行口数据缓冲器SBUF 80C51的串行通信数据都是经过数据缓冲器(SBUF)来发送和接收 的，当数据被写入SBUF时，实际上是被送到发送缓冲器并启动发送； 当从SBUF中读取数据时，实际上是读入接收缓冲器中的内容。
8) 定时器/计数器T0寄存器
定时器/计数器T1寄存器
寄存器TH0、TL0和THl、TL1分别为定时器/计数器T0、Tl的16位
单片机原理与应用
4. 指令周期
指令周期是指执行一条指令所占用的全部时间，通常由1～4个机器周期组成。 在外接6MHz晶振和外接12MHz晶振时，80C51单片机的周期信号的时间值如下 表所示。
80C51单片机组成及引脚 80C51存储器结构 复位与时钟
单片机原理与应用
制作：苏长赞
2.1 80C51单片机组成及引脚
2.1.1 80C51单片机组成
内部总线
内部各模块通过内部总线与CPU相连，包括以下几个部分：
(1) CPU：80C51的CPU是8位的，另外80C51内部有1个位处理器。 (2) ROM：4KB的片内程序存储器，存放开发调试完成的应用程序。 (3) RAM：256B的片内数据存储器，分几个区，容量虽小，作用非常大。 (4) I/O口：P0～P3，共4个口32条双向且可位寻址的I/O口线。 (5) 中断系统：5个中断源(3个内中断，2个外中断)， 2个优先级的中断系统。 (6) 定时器/计数器：2个16位的可编程的定时器/计数器。 (7) 通用串行口：全双工通用异步接收器/发送器UART(通用串行口)。 (8) 时钟振荡器：外接晶振与内部电路构成时钟振荡器为CPU提供时钟信号。 (9) 总线控制：80C51对外提供若干控制总线，便于系统的扩展。
7) 串行口数据缓冲器SBUF 80C51的串行通信数据都是经过数据缓冲器(SBUF)来发送和接收 的，当数据被写入SBUF时，实际上是被送到发送缓冲器并启动发送； 当从SBUF中读取数据时，实际上是读入接收缓冲器中的内容。
8) 定时器/计数器T0寄存器
定时器/计数器T1寄存器
寄存器TH0、TL0和THl、TL1分别为定时器/计数器T0、Tl的16位
单片机原理与应用
4. 指令周期
指令周期是指执行一条指令所占用的全部时间，通常由1～4个机器周期组成。 在外接6MHz晶振和外接12MHz晶振时，80C51单片机的周期信号的时间值如下 表所示。
最新单片机原理及应用第二讲2幻灯片
MCS-51单片机定义每12个时钟周期为一个机器周期，并 将其分为6个状态（S1~S6），每个状态又分成2拍（P1、 P2）。
见书33页，图2-14 （3）指令周期
执行一条指令所需的时间。
第二讲
第二章 MCS-51单片机的硬件结构
说明： MCS-51单片机指令按字节分为单字节、双字节、
三字节指令。MCS-51指令系统中大部分是单字节和双 字节指令。
程序存储器
数据存储器ຫໍສະໝຸດ 第二讲第二章 MCS-51单片机的硬件结构
三、并行I/O端口
P0、P1、P2、P3，四个双向8位端口。
1、P0口： 字节地址：80H；位地址：80H~87H。 某位结构如下：
读锁存器
地址/数 据
控制
Vcc
内部总线
D 锁Q
存
写入
CP 器 Q
MUX
P0.X
读引脚
第二讲
第二章 MCS-51单片机的硬件结构
内外程序存储器选择控制端（片内程序存储器选择 引脚）。接高电平时，片内程序存储器为地址低端4KB ROM/EPROM（即0000H~0FFFH）；接低电平时，不使用片 内程序存储器（不管有无），只访问片外程序存储器， 8031此引脚接地。
2、通过堆栈操作实现子程序的调用，首先就要把
（
）的内容入栈，以进行断点保护。调用返回时，
再进行出栈保护，把保护的断点送回到（
）。
3、内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节 地址为：
26H
4、若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为： 0
5、在MCS-51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个 机器周期为：
12/6*106 = 2 u S
见书33页，图2-14 （3）指令周期
执行一条指令所需的时间。
第二讲
第二章 MCS-51单片机的硬件结构
说明： MCS-51单片机指令按字节分为单字节、双字节、
三字节指令。MCS-51指令系统中大部分是单字节和双 字节指令。
程序存储器
数据存储器ຫໍສະໝຸດ 第二讲第二章 MCS-51单片机的硬件结构
三、并行I/O端口
P0、P1、P2、P3，四个双向8位端口。
1、P0口： 字节地址：80H；位地址：80H~87H。 某位结构如下：
读锁存器
地址/数 据
控制
Vcc
内部总线
D 锁Q
存
写入
CP 器 Q
MUX
P0.X
读引脚
第二讲
第二章 MCS-51单片机的硬件结构
内外程序存储器选择控制端（片内程序存储器选择 引脚）。接高电平时，片内程序存储器为地址低端4KB ROM/EPROM（即0000H~0FFFH）；接低电平时，不使用片 内程序存储器（不管有无），只访问片外程序存储器， 8031此引脚接地。
2、通过堆栈操作实现子程序的调用，首先就要把
（
）的内容入栈，以进行断点保护。调用返回时，
再进行出栈保护，把保护的断点送回到（
）。
3、内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节 地址为：
26H
4、若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为： 0
5、在MCS-51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个 机器周期为：
12/6*106 = 2 u S
单片机原理及应用 第二章PPT课件
6
带进位和不带进位的加法 带进位的减法 两个八位无符号数的乘法和除法 加1或减1操作 逻辑“与”、“或”、“异或”操作、字节取反操作 左右循环移位操作 半字节交换 二十进制（BCD码）调整 比较和条件转移的判断等操作 “位”操作：置位、清零、取反、条件判断、逻辑“与”、
“或”等操作
16
数据指针DPTR 数据指针DPTR（Data Pointer）是一个16位的专用寄
存器，专门用来存放16位数据存储器的地址，以便对外部 数据存储器RAM读写数据，作间接寄存器使用。它可指 向64K字节范围内的任一存储单元，也可以分成高字节 DPH和低字节DPL两个独立的8位寄存器，这为修改 DPTR的内容提供了方便。 指令寄存器、指令译码器和CPU定时控制
7
寄存器
累加器ACC 累加器ACC，简称累加器A，它是一个8位寄存器，通过
暂存器与ALU相连，在算术运算和逻辑运算时，通常用累 加器A存放一个参加操作的数，作为ALU的一个输入，而 ALU的运算结果又存入累加器A中。 寄存器B
寄存器B一般用于乘、除法指令，它与累加器A配合使用。 运算前，寄存器B中存放乘数或除数；运算后，B中保存 了乘积的高位字节或商的余数部分。此外，寄存器B可作 为存放中间结果的暂存寄存器使用。
2
§2.1 MCS-51单片机逻辑结构与引脚功能
一、MCS-51系列单片机的基本组成
3
80C51单片机包括： 面向控制的8位CPU和指令。 4K字节的程序存储器（Flash）。 128字节的数据存储器,21个特殊功能寄存器。 可编程并行I/O口PO-P3，有32位双向输入/输出线。 一个全双工串行口。 两个16位定时器/计数器。 五个中断源，两个中断优先级的中断结构。 一个片内时钟振荡器和时钟电路。 可寻址64K字节的程序存储器和64K字节的外部数据存储器。
带进位和不带进位的加法 带进位的减法 两个八位无符号数的乘法和除法 加1或减1操作 逻辑“与”、“或”、“异或”操作、字节取反操作 左右循环移位操作 半字节交换 二十进制（BCD码）调整 比较和条件转移的判断等操作 “位”操作：置位、清零、取反、条件判断、逻辑“与”、
“或”等操作
16
数据指针DPTR 数据指针DPTR（Data Pointer）是一个16位的专用寄
存器，专门用来存放16位数据存储器的地址，以便对外部 数据存储器RAM读写数据，作间接寄存器使用。它可指 向64K字节范围内的任一存储单元，也可以分成高字节 DPH和低字节DPL两个独立的8位寄存器，这为修改 DPTR的内容提供了方便。 指令寄存器、指令译码器和CPU定时控制
7
寄存器
累加器ACC 累加器ACC，简称累加器A，它是一个8位寄存器，通过
暂存器与ALU相连，在算术运算和逻辑运算时，通常用累 加器A存放一个参加操作的数，作为ALU的一个输入，而 ALU的运算结果又存入累加器A中。 寄存器B
寄存器B一般用于乘、除法指令，它与累加器A配合使用。 运算前，寄存器B中存放乘数或除数；运算后，B中保存 了乘积的高位字节或商的余数部分。此外，寄存器B可作 为存放中间结果的暂存寄存器使用。
2
§2.1 MCS-51单片机逻辑结构与引脚功能
一、MCS-51系列单片机的基本组成
3
80C51单片机包括： 面向控制的8位CPU和指令。 4K字节的程序存储器（Flash）。 128字节的数据存储器,21个特殊功能寄存器。 可编程并行I/O口PO-P3，有32位双向输入/输出线。 一个全双工串行口。 两个16位定时器/计数器。 五个中断源，两个中断优先级的中断结构。 一个片内时钟振荡器和时钟电路。 可寻址64K字节的程序存储器和64K字节的外部数据存储器。
第2章(第5版)李朝青-单片机原理及接口技术(第5版)课件
包括数据定义伪指令、符号定义伪指令、段定义伪指令等，用于辅 助汇编程序的设计。
顺序程序设计方法
01
02
03
顺序程序结构
按照程序中的指令顺序， 逐条执行，不改变执行流 程。
指令的执行过程
取指、分析、执行，每条 指令执行完毕后，自动转 向下一条指令。
示例
通过简单的顺序程序实现 数据的加减运算。
分支程序设计方法
SPI/I2C接口标准
是两种常用的同步串行通信接口标准，具有简单、高速、低功耗等优点。它们被广泛应用 于微控制器、传感器、存储器等芯片之间的通信。
THANKS
感谢观看
其他串行通信接口标准简介
RS-422/485标准
采用差分信号传输方式，因此可以有效抵抗外界干扰，在传输距离较远时仍能保持信号的 稳定性。它们被广泛应用于工业控制、仪器仪表等领域。
USB接口标准
是一种通用串行总线接口标准，采用四线制接线方式，具有热插拔、即插即用、传输速率 快等优点。在计算机与外部设备的连接中得到了广泛应用，如U盘、鼠标、键盘等。
在发送数据时，CPU将数据写 入SBUF，然后启动发送过程。 串行接口将数据从SBUF中一位 一位地发送到传输线上。在接 收数据时，串行接口从传输线 上一位一位地接收数据，并将 其存入SBUF中。CPU可以通过 读取SBUF中的数据来完成接收 操作。
波特率设置
通过设置SCON寄存器中的相 关位以及定时器T1或T2的工作 模式和工作频率，可以实现不 同的波特率设置，以满足不同 串行通信协议的要求。
点处继续执行。
外部中断应用举例
外部中断0应用举例
利用外部中断0实现按键输入功能。当按键按下时，触发外部中断0，在中断服务程序中读取按键值并 进行相应处理。
顺序程序设计方法
01
02
03
顺序程序结构
按照程序中的指令顺序， 逐条执行，不改变执行流 程。
指令的执行过程
取指、分析、执行，每条 指令执行完毕后，自动转 向下一条指令。
示例
通过简单的顺序程序实现 数据的加减运算。
分支程序设计方法
SPI/I2C接口标准
是两种常用的同步串行通信接口标准，具有简单、高速、低功耗等优点。它们被广泛应用 于微控制器、传感器、存储器等芯片之间的通信。
THANKS
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其他串行通信接口标准简介
RS-422/485标准
采用差分信号传输方式，因此可以有效抵抗外界干扰，在传输距离较远时仍能保持信号的 稳定性。它们被广泛应用于工业控制、仪器仪表等领域。
USB接口标准
是一种通用串行总线接口标准，采用四线制接线方式，具有热插拔、即插即用、传输速率 快等优点。在计算机与外部设备的连接中得到了广泛应用，如U盘、鼠标、键盘等。
在发送数据时，CPU将数据写 入SBUF，然后启动发送过程。 串行接口将数据从SBUF中一位 一位地发送到传输线上。在接 收数据时，串行接口从传输线 上一位一位地接收数据，并将 其存入SBUF中。CPU可以通过 读取SBUF中的数据来完成接收 操作。
波特率设置
通过设置SCON寄存器中的相 关位以及定时器T1或T2的工作 模式和工作频率，可以实现不 同的波特率设置，以满足不同 串行通信协议的要求。
点处继续执行。
外部中断应用举例
外部中断0应用举例
利用外部中断0实现按键输入功能。当按键按下时，触发外部中断0，在中断服务程序中读取按键值并 进行相应处理。
单片机课件第二章
1、工作寄存器
MCS-51有32个工作寄存器，分为四个区（或组） 每个区为8个寄存器R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、 R7，每一时刻只有一个区工作。由PSW寄存器中的 RS1、RS0的值来决定当前的工作区：
当 RS1 RS0＝00时，0区为工作区， RS1 RS0＝01时，1区为工作区 RS1 RS0＝10时，2区为工作区 RS1 RS0＝11时，3区为工作区
P3口的位结构如图2-7（d）所示，当P3口作通用 I/O口时，与P1口相同。
2.5.5 P0～P3口的负载能力及接口要求
P0口的输出级的每一位可驱动8个LSTTL门。P0 口作通用I/O口时，由于输出级是开漏电路，故用它驱 动NMOS电路时需外加上拉电阻；而作地址/数据总线 时，无需外接上拉电阻。
PSW.1：未定义位。
P（PSW.0）：奇偶标志位。MCS-51单片机采用 的是偶校验。当累加器A中“1”的个数为奇数时，P置 “1”，否则P置“0”。此位反映累加器A中内容“1”的 奇偶性，它常常用于机间通信。
RS1、RS0：工作寄存器区选择位。用来选择当前 工作的寄存器区。用户通过改变RS1 、RS0的内容来 选择当前工作寄存器区。RS1、RS0的内容与工作寄存 器区的对应关系如表2-1所示。
2.5 输入/输出端口
2.5.1 P0口 P0口有８位，每一位由一个锁存器、两个三态输 入缓冲器以及控制电路和驱动电路组成，其位结构如 图2-7（a）所示。
1、P0口作通用I/O口 2、作分时复用的地址/数据总线 2.5.2 P1口 P1口是一个专用的8位准双向I/O口，只具有通用 输入/输出口功能，每一位都能设定为输入或输出，它 的位结构如图2-7（b）所示。
GF GF0 PD ID
1
MCS-51有32个工作寄存器，分为四个区（或组） 每个区为8个寄存器R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、 R7，每一时刻只有一个区工作。由PSW寄存器中的 RS1、RS0的值来决定当前的工作区：
当 RS1 RS0＝00时，0区为工作区， RS1 RS0＝01时，1区为工作区 RS1 RS0＝10时，2区为工作区 RS1 RS0＝11时，3区为工作区
P3口的位结构如图2-7（d）所示，当P3口作通用 I/O口时，与P1口相同。
2.5.5 P0～P3口的负载能力及接口要求
P0口的输出级的每一位可驱动8个LSTTL门。P0 口作通用I/O口时，由于输出级是开漏电路，故用它驱 动NMOS电路时需外加上拉电阻；而作地址/数据总线 时，无需外接上拉电阻。
PSW.1：未定义位。
P（PSW.0）：奇偶标志位。MCS-51单片机采用 的是偶校验。当累加器A中“1”的个数为奇数时，P置 “1”，否则P置“0”。此位反映累加器A中内容“1”的 奇偶性，它常常用于机间通信。
RS1、RS0：工作寄存器区选择位。用来选择当前 工作的寄存器区。用户通过改变RS1 、RS0的内容来 选择当前工作寄存器区。RS1、RS0的内容与工作寄存 器区的对应关系如表2-1所示。
2.5 输入/输出端口
2.5.1 P0口 P0口有８位，每一位由一个锁存器、两个三态输 入缓冲器以及控制电路和驱动电路组成，其位结构如 图2-7（a）所示。
1、P0口作通用I/O口 2、作分时复用的地址/数据总线 2.5.2 P1口 P1口是一个专用的8位准双向I/O口，只具有通用 输入/输出口功能，每一位都能设定为输入或输出，它 的位结构如图2-7（b）所示。
GF GF0 PD ID
1
《单片机第二章》课件
单片机在智能仪表系统中主要负责接收和处理各 种传感器的信息，控制执行器的动作，实现精确 的测量和自动控制。
THANKS
感谢观看
04
05
单片机应用实例
智能家居控制系统
01
智能家居控制系统是利用单片机技术，实现家庭设备的智能化控制， 提高生活便利性和舒适度。
02
智能家居控制系统可以实现的功能包括：智能照明、智能安防、智能 家电控制、智能环境监测等。
03
单片机在智能家居控制系统中主要负责接收和处理各种传感器和设备 的信息，控制设备的运行，并通过网络与其他设备进行通信。
《单片机第二章》ppt课 件
目录
• 单片机基础知识 • 单片机硬件结构 • 单片机软件编程 • 单片机开发流程 • 单片机应用实例
01
单片机基础知识
单片机定义
总结词
单片机的定义
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将计算机的中央处理器（CPU）、随机存储器 （RAM）、只读存储器（ROM）以及输入/输出（I/O）接口等主要部件集成在 一块芯片上，具有体积小、功耗低、可靠性高的优点。
02
03
调试程序
通过仿真器等工具，对单片机程序进 行调试，确保程序逻辑正确、功能实 现无误。
系统集成与测试
01
系统集成
将硬件和软件整合在一起，构建完 整的单片机系统。
性能测试
测试系统的性能指标，如处理速度 、功耗等是否达标。
03
02
功能测试
对系统进行全面的功能测试，确保 满足需求。
可靠性测试
模拟恶劣环境条件，测试系统的稳 定性和可靠性。
优化代码
优化代码可以提高程序的执行效 率和可读性。可以通过减少冗余 代码、合理分配内存、使用高效 的数据结构和算法等方式进行优 化。
THANKS
感谢观看
04
05
单片机应用实例
智能家居控制系统
01
智能家居控制系统是利用单片机技术，实现家庭设备的智能化控制， 提高生活便利性和舒适度。
02
智能家居控制系统可以实现的功能包括：智能照明、智能安防、智能 家电控制、智能环境监测等。
03
单片机在智能家居控制系统中主要负责接收和处理各种传感器和设备 的信息，控制设备的运行，并通过网络与其他设备进行通信。
《单片机第二章》ppt课 件
目录
• 单片机基础知识 • 单片机硬件结构 • 单片机软件编程 • 单片机开发流程 • 单片机应用实例
01
单片机基础知识
单片机定义
总结词
单片机的定义
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将计算机的中央处理器（CPU）、随机存储器 （RAM）、只读存储器（ROM）以及输入/输出（I/O）接口等主要部件集成在 一块芯片上，具有体积小、功耗低、可靠性高的优点。
02
03
调试程序
通过仿真器等工具，对单片机程序进 行调试，确保程序逻辑正确、功能实 现无误。
系统集成与测试
01
系统集成
将硬件和软件整合在一起，构建完 整的单片机系统。
性能测试
测试系统的性能指标，如处理速度 、功耗等是否达标。
03
02
功能测试
对系统进行全面的功能测试，确保 满足需求。
可靠性测试
模拟恶劣环境条件，测试系统的稳 定性和可靠性。
优化代码
优化代码可以提高程序的执行效 率和可读性。可以通过减少冗余 代码、合理分配内存、使用高效 的数据结构和算法等方式进行优 化。
《单片机原理》第二章课件
《单片机原理》第二章课 件
这是《单片机原理》第二章的课件。通过本章的学习，您将了解单片机的概 述、应用领域、工作原理、常用单片机介绍以及单片机的编程基础等知识。
单片机概述
什么是单片机？
单片机是一种集成电路，在一块芯片上集 成了处理器、内存、输入输出接口和其他 功能。
单片机的组成部分
单片机由中央处理器（CPU）、存储器 （RAM、ROM）、输入输出接口（IO）、 定时器/计数器和串行通信接口等组成。
2
常用编程指令和语句
掌握常用的单片机编程指令和语句，如赋值语句、条件语句和循环语句等。
3
调试和测试
学习如何调试和测试单片机程序，确保程序的正确性和可靠性。
单片机接口与扩展
数字输入输出口的使用
学习如何配置和使用单片机的数字输入输出 口，实现数字信号的输入输出和控制。
模拟输入输出口的使用
了解模拟输入输出口的原理和使用方法，实 现模拟信号的采集和输出。
课程总结
总结本章要点
回顾本章的重要内容，总结单片机原理及其应 用领域的关键要点。
后续学习建议
提示学员如何继续学习和深入了解单片机原理， 推荐相关的学习资源和实践项目。
单片机的应用领域
单片机广泛用于家电、通信、汽车、工控 等领域，实现控制、通信和数据处理等功 能。
常用单片机的介绍
常见的单片机包括有特定的特 性和应用领域。
单片机编程基础
1
程序结构及编写方法
了解单片机程序的基本结构，学习如何编写有效的单片机程序。
这是《单片机原理》第二章的课件。通过本章的学习，您将了解单片机的概 述、应用领域、工作原理、常用单片机介绍以及单片机的编程基础等知识。
单片机概述
什么是单片机？
单片机是一种集成电路，在一块芯片上集 成了处理器、内存、输入输出接口和其他 功能。
单片机的组成部分
单片机由中央处理器（CPU）、存储器 （RAM、ROM）、输入输出接口（IO）、 定时器/计数器和串行通信接口等组成。
2
常用编程指令和语句
掌握常用的单片机编程指令和语句，如赋值语句、条件语句和循环语句等。
3
调试和测试
学习如何调试和测试单片机程序，确保程序的正确性和可靠性。
单片机接口与扩展
数字输入输出口的使用
学习如何配置和使用单片机的数字输入输出 口，实现数字信号的输入输出和控制。
模拟输入输出口的使用
了解模拟输入输出口的原理和使用方法，实 现模拟信号的采集和输出。
课程总结
总结本章要点
回顾本章的重要内容，总结单片机原理及其应 用领域的关键要点。
后续学习建议
提示学员如何继续学习和深入了解单片机原理， 推荐相关的学习资源和实践项目。
单片机的应用领域
单片机广泛用于家电、通信、汽车、工控 等领域，实现控制、通信和数据处理等功 能。
常用单片机的介绍
常见的单片机包括有特定的特 性和应用领域。
单片机编程基础
1
程序结构及编写方法
了解单片机程序的基本结构，学习如何编写有效的单片机程序。
(单片机完整课件PPT)第二章
40只引脚按功能分为3类： （1）电源及时钟引脚: Vcc、Vss；XTAL1、 XTAL2。 （ 2 ）控制引脚： PSEN 、 EA 、 ALE 、 RESET （即RST）。 （3）I/O口引脚：P0、P1、P2、P3，为4个 8位I/O口的外部引脚。
2.3 51单片机的CPU
由运算器和控制器所构成
1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路：XTAL1、XTAL2
8031
8051 8751 89C51
3、复位引脚：RST
4、并行口：P0、P1、P2、P3
5、EA：访问程序存储控制信号 6、PSEN：外部ROM读选通信号 7、ALE：地址锁存控制信号
P3口ห้องสมุดไป่ตู้的第二功能
51单片机引脚功能
是ALU单元的输入之一，又是运算结果的存放单元。
A的进位标志 Cy 是特殊的，同时又是位处理机的位累 加器。 3、寄存器B 运算结果的另一个存放单元。
4．程序状态字寄存器PSW
（1）Cy（PSW.7）进位标志位 （2）Ac(PSW.6)辅助进位标志位 （3）F0（PSW.5）标志位 由用户使用的一个状态标志位。 （ 4 ） RS1 、 RS0 （ PSW.4 、 PSW.3 ）： 4 组工作寄存器 区选择控制位1和位0。
单片机原理与应用
厦门理工学院电子与电气工程系 陈志英
第二章 51单片机的硬件结构
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 51单片机的片内结构 51单片机的引脚功能 51单片机的CPU 51单片机的存储器结构 51单片机的并行I/O端口 51单片机的时钟电路与时序 51单片机的复位操作与复位电路 51单片机最小系统
2.3.1 运算器
2.3 51单片机的CPU
由运算器和控制器所构成
1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路：XTAL1、XTAL2
8031
8051 8751 89C51
3、复位引脚：RST
4、并行口：P0、P1、P2、P3
5、EA：访问程序存储控制信号 6、PSEN：外部ROM读选通信号 7、ALE：地址锁存控制信号
P3口ห้องสมุดไป่ตู้的第二功能
51单片机引脚功能
是ALU单元的输入之一，又是运算结果的存放单元。
A的进位标志 Cy 是特殊的，同时又是位处理机的位累 加器。 3、寄存器B 运算结果的另一个存放单元。
4．程序状态字寄存器PSW
（1）Cy（PSW.7）进位标志位 （2）Ac(PSW.6)辅助进位标志位 （3）F0（PSW.5）标志位 由用户使用的一个状态标志位。 （ 4 ） RS1 、 RS0 （ PSW.4 、 PSW.3 ）： 4 组工作寄存器 区选择控制位1和位0。
单片机原理与应用
厦门理工学院电子与电气工程系 陈志英
第二章 51单片机的硬件结构
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 51单片机的片内结构 51单片机的引脚功能 51单片机的CPU 51单片机的存储器结构 51单片机的并行I/O端口 51单片机的时钟电路与时序 51单片机的复位操作与复位电路 51单片机最小系统
2.3.1 运算器
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MCS—51存储器
MCS—5l采用16位的程序计数器PC和l6位的地址 总线，所以单片机最多可扩展程序和数据存储器为 64KB
一.单片机的引脚（ALE端）
1.Vcc, GND: 电源端 2.XTAL1,XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端 3.RESET: 复位端 4.EA/Vpp: 寻址外部ROM控制端/编程电源输入
端。 5.ALE/PROG: 地址锁存允许/编程脉冲输入端。
P0口寻址外部低8位地址时接外部锁存器G端；
7.P0.0—P0.7:8位数据口和输出低8位地址复用 口 (复用时是双向口;不复用时也是准双向口)
89..PP12..00— —PP12..77:: 通输用出高I/O8位口地(准址双向口) (用于寻址时是输出口;不寻址时是准双向口) 10.P3.0—P3.7: 具有特定的第二功能(准双向口)
注意：在不外扩ROM/RAM时，P0～P3均可作通用I/O 口使用，而且都是准双向I/O口(例如:AT89C51)！
二.存储器结构
物理结构（哈佛结构）
二.MCS-51单片机的存储器
1.分类 (1)程序存储器——存放应用程序和常数表格,分为片 内和片外。8031无内部程序存储器。 (2)内部数据存储器——
MCS-51单片机具有128B RAM。 (3)外部数据存储器——片外最多可扩展64KB RAM 。 (4)特殊功能寄存器(SFR)——体现各功能部件的状 态和控制的寄存器。
一.单片机的引脚（电源端）
1.Vcc, GND: 正电源端与接地端 不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的 单片机表现出的功耗也不同。
一.单片机的引脚（晶振端）
1.Vcc, GND: 正电源端与接地端（+5V)不同的单 片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机 表现出的功耗也不同。
2.XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端
一.单片机的引脚定义
从一片集成电路的角度去认识单片机
MCS-51单片机引脚图
返回
认识单片机的引脚
MCS-51单片机40脚
Vcc,GND
2
XTAL1,XTAL2 2
RESET
1
EA/Vpp
1
ALE/PROG
1
PSEN
1
P0.0—P0.7 8 P1.0—P1.7 8 P2.0—P2.7 8 P3.0—P3.7 8
一.单片机的引脚（PSEN端）
6.PSEN：寻址外部程序存储器时选通外部程序存 储器的读控制端（OE）低有效。
P0.0-P0.7 ALE EA
PSEN P2.0-P2.4
单片机
8D 8Q G OE
锁存器 74LS373
D0-D7 A0-A7
OE CE A8-A12
EPROM
51单片机的4个8位的I/O口
一.单片机的引脚（EA端）
1.Vcc,GND: 电源端 2.XTAL1,XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端 3.RESET: 复位端 4.EA/Vpp: 寻址外部ROM控制端/编程电源输入端。
低有效，片内无ROM时必须接地；
片内有ROM时应当接高电平；
高有效，对片内ROM编程时编程正电源加到此 端。
(1) PC值归零（0000H）； (2) 各个SFR被赋予初始值：
P0～P3 = 0FFH，Acc = 0，B = 0，TH0=0， TL0=0，TH1=0，TL0=0，SP=7， PSW=0 …… (3)退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切 程序进程、退出程序的死循环，从头开始。
PC与SFR复位状态表（P32）
2.片内有 128/256字节 RAM 3.片内有 0K/4K/8K字节 程序存储器ROM 4.可寻址片外 64K字节 RAM和64K字节 ROM 5.片内 21/26个特殊功能寄存器(SFR) 6.4个8位 的并行I/O口(P0～ P3) 7.1个 全双工串行口 8.2/3个16位定时器/计数器(TIMER/COUNTER) 9.可处理 5/6个 中断源,两级中断优先级 10.内置1个布尔处理器 11.MCS-51指令集含 111条指令
P3口第二功能表
引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
第二功能 RxD: 串行口接收数据输入端 TxD: 串行口发送数据输出端 INT0: 外部中断申请输入端 0 INT1: 外部中断申请输入端 1 T0: 外部计数脉冲输入端 0 T1: 外部计数脉冲输入端 1 WR: 写外设控制信号输出端 RD: 读外设控制信号输出端
一.单片机的引脚（复位端）
1.Vcc,GND:电源端 2.XTAL1,XTAL2::片内振荡电路输入/输出端 3.RESET:复位端
一.单片机的引脚（复位端）
1.Vcc, GND: 电源端 2.XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端 3.RESET: 复位端（正脉冲有效)
复位使单片机进入某种确定的初始状态：
寄存器 PC ACC B
PSW SP DPTR P0~P3 IP IE
复位状态 0000H 00H 00H
00H 07H 0000H FFH XX000000B 0X000000B
寄存器 TMOD ON
TH0
TL0 TH1 TL1 SCON SBUF PCON
复位状态 00H 00H 00H
00H 00H 00H 00H XXH 0XXX0000B
第2章 MCS-51单片机 的硬件结构
MCS-51单片机的结构框图
总线 控制
MCS-51单片机 内部结构图
P0.0-P0.7
P2.0-P2.7
PSEN ALE EA RST
ALU
XTAL1 XTAL2
P1.0-P1.7
P3.0-P3.7 返回
MCS-51单片机基本特性
1.8 位 的 CPU, 片 内 有 振 荡 器和 时 钟 电路 , 工 作 频率 为 1 ～ 12MHz（Atmel 89Cxx为0～24MHz）
一.单片机的引脚（晶振端）
1.Vcc, GND:正电源端与接地端(+5V)
2.XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端
通常外接 一个晶振 两个电容
5～30pf×2
XTAL1 XTAL2
也可以由 XTAL2 端接入外部时钟， 此时应将 XTAL1 接地：
外部时钟
XTAL2 XTAL1
1～12MHz（MCS-51） 0～24MHz（Atmel89C）