8031单片机原理

8031单片机原理及接口技术 第一章 8031原理和结构

一、内部结构及引脚图

一个机器周期＝12个振荡脉冲周期（ｆosc）

二、存储器空间以及存储器

内部数据存储器 外部数据存储器 外部程序存储器

(用mov指令读写) (用movx指令读写) (用movc指令读)

１、内部数据存储器结构:

内部RAM区: 专用寄存器区: 开机复位状态：

复位后：内部RAM区及外部RAM区皆保持原值

２、程序状态字: PSW

┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐

│ CY │ AC │ F0 │RS1 │RS0 │ OV │ X │ P │

└──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘

CY：进、借位，有进、借位：CY=1

AC：半进、借位，有半进、借位：AC=1

F0：用户标志位（由用户设定）

RS1,RS0：工作寄存器组选择位

００：选择０组

０１：选择１组

１０：选择２组

１１：选择３组

OV：溢出位，有溢出：OV=1

X：无效位

P：奇偶位，运算结果有奇数个１：P=1

３、程序存储器特定入口:

0000H: 复位或开机后的程序入口

0003H: 外部中断0服务程序入口

000BH: 定时/计数器0中断服务程序入口

0013H: 外部中断1服务程序入口

001BH: 定时/计数器1中断服务程序入口

0023H: 串行I/O中断服务程序入口

三、定时/计数器

8031片内有两个１６位定时/计数器（增量式计数） １、工作方式（方式０、方式１、方式２、方式３）

以定时/计数器１为例

⑴方式０（１３位定时/计数）

⑵方式１（１６位定时/计数）

⑶方式２（８位自动重装时间常数定时/计数）

⑷方式３（仅适用于定时/计数器０）

TL0用于８位定时/计数

TH0只用于８位定时

２、控制寄存器

⑴定时/计数器方式控制寄存器：TMOD

├──── T1 ────┼──── T0 ────┤ ├──┬──┬──┬──┼──┬──┬──┬──┤ │GATE│C/T │ M1 │ M0 │GATE│C/T │ M1 │ M0 │ └──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘ GATE: 门控位，１：打开，０：关闭

C/T: 工作状态选择，１：计数状态，０：定时状态

M1,M0:工作方式选择

00 方式０

01 方式１

10 方式２

11 方式３

⑵定时/计数器控制寄存器：TCON

┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐ │ TF1│ TR1│ TF0│ TR0│ IE1│ IT1│ IE0│ IT0│ └──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘

TF1,TF0: 定时/计数器中断请求标志，１：有请求；０：无请求

TR1,TR0: 定时/计数器运行控制位，１：打开；０：关断

IE1,IE0: 外部中断INT1,INT0中断请求标志，１：有请求；０：无请求

IT1,IT0: 外部中断INT1,INT0触发方式，１：下降沿触发；０：低电平触发

四、中断系统

５个中断源：

INT0： 外部中断０

INT1： 外部中断１

T0： 定时/计数器０中断

T1： 定时/计数器１中断

TI/RI： 串行Ｉ/Ｏ中断

⑴中断允许寄存器：IE（１：允许；０：不允许）

┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐

│ EA │ × │ × │ ES │ET1 │EX1 │ET0 │EX0 │

└──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘

EA: 全局中断允许位

ES: 串行口中断允许位

ET1:T1中断允许位

EX1:INT1中断允许位

ET0:T0中断允许位

EX0:INT0中断允许位

⑵中断优先寄存器：IP（１：高优先级；０：低优先级）

┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐

│ × │ × │ × │ PS │PT1 │PX1 │PT0 │PX0 │

└──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘

PS: 串行口中断优先位

PT1:T1中断优先位

PX1:INT1中断优先位

PT0:T0中断优先位

PX0:INT0中断优先位

(同级中断时的优先顺序：INT0→T0→INT1→T1→RI/TI)

CPU响应中断后，自动清除中断请求标志(只有串行口中断请求标志需用软件清除),并将程序计数器PC之值压入堆栈，然后将相应的中断入口地址装入PC，使程序转入相应的中断服务程序。

五、并行Ｉ/Ｏ端口（Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）

8031单片机中：

P0口：作为地址低８位和双向数据总线

P2口：作为地址高８位总线

１、P0端口（地址低８位/数据）

P0口每一位的内部结构如下：

２、P1端口

P1口每一位的内部结构如下：

注：当P1口作输入时，必须先向P1口写"FFH"(即11111111)，由于单片机上电或复位后P0口-P3口皆置为"FFH"，故一般不需人为写"FFH"。

３、P2端口（地址高８位）

P2口每一位的内部结构如下：

４、P3端口

P3口每一位的内部结构如下：