《MCS51系列微控制器教学PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MCS51系列微控制器教学PPT.ppt（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1,微机系统原理及应用,第6章 MCS-51系列微控制器,2,内容提要,6.1 概述,6.2 CPU结构,6.3 存储器组织,6.4 引脚功能P0P3口,6.5 单片方式以及总线扩展方式,3,根据51单片机内部存储器的类型不同，MCS-51单片机可分为以下几个基本类型：,无ROM型：8031 ROM型：8051 EPROM型：8751EEPROM型：8951,增强型：8032/8052/8752/8952,6.1 MCS-51系列微控制器概述,4,STC89C52RC40C-PDIP400721CV4336,公司名称,类型号,晶振最大频率,商业级085,双列直插式封装,引脚个数,年份,周数,芯
2、片名称,5,8位CPU，含布尔处理器内部时钟电路，外接晶振ROM：无ROM型/基本型4KB/增强型8KBRAM：基本型128B/增强型256B定时器：16位，基本型2个/增强型3个并行I/O 口：P0P3，4个8位并行I/O串行口：全双工串行口1个中断系统：中断源基本型5个/增强型6个，2个优先级,51系列单片机的构成,6,简化的结构示意图,7,6.2 CPU结构,1.算术运算：加、带进位加、带借位减、乘、二-十进制调整;,2.逻辑运算：与、或、异或、求反、清0;,3.移位功能：对累加器ACC或带进位位C进行逐位的循环左、右移位。,寄存器B可以配合寄存器A完成乘法和除法操作。,向寄存器A送数,
3、8,与运算相关的寄存器,ALU运算部件TMP2，TMP1暂存器，对用户不透明PSW运算标志，处理器状态ACC累加器，A寄存器B通用寄存器，乘除运算,9,CY：进位标志，运算在最高位发生进(借)位，则该位为1状态；否则为0。AC：辅助进位标志，两个8位数运算时，低四位向 高四位进位，则AC=1，否则AC=0。OV：溢出标志位，为1有溢出，为0则无溢出。P：奇偶标志，累加器ACC中，“1”的个数为奇数 则 P=1；否则为偶数，P=0。F0：用户标志RS1，RS0：通用寄存器选择位,PSW的标志位,10,与控制相关的寄存器,PC程序计数器。IR指令寄存器。SP堆栈指针寄存器，8位。DPTR数据指针寄
4、存器，16位。,11,微处理器通常需要外部提供时钟，俗称“外频”。,单片机外接晶振的倒数称为振荡周期，又称时钟周期。,两个时钟周期定义为一个状态周期。4个时钟周期为一个总线周期。,一个机器周期包含12个晶振周期或6个状态周期,引脚示意图,12,复位电路,上电复位电路 按键与上电复位,复位要求：使RST引脚连续保持至少2个机器周期（24个晶体振荡周期）的高电平。,引脚示意图,13,复位与复位状态,复位：通过电路，在上电或按下复位按钮时，使CPU处于已知的初始状态,14,6.3 MCS-51的存储器组织,具有多个独立的逻辑地址空间程序代码与数据在不同空间片内有一块多用途RAM特殊功能寄存器提供对片
5、内功能部件的访问,15,程序存储器配置（64KB ROM）,片内有一部分ROM 不足部分外部扩充目前片内也可达64K 引脚的配置作用,引脚示意图,16,内部RAM与SFR,间接寻址 RAM(仅增强型有)128Bytes,间接和直接寻址RAM 128Bytes（多用途）,直接寻址SFR(Special Function Registor),80FFH,007FH,80FFH有两个逻辑地址空间，CPU以指令的寻址方式区分。,17,片内RAM结构图,18,Bank3,Bank2,Bank1,Bank0,00H,1FH,PSW,多用途内部RAM通用寄存器组区,任务切换过程中快速保护和恢复现场。,19,
6、多用途内部RAM可位寻址RAM区,每个字节的8个位分别编址,CPU提供对单个位的访问方式,20,通用RAM区（30H7FH）,位寻址区之后，共80个字节；可以作为数据缓冲器（分配为变量）；操作指令非常丰富，数据处理方便灵活；在实际应用中，常需在该RAM区设置堆栈；栈顶的位置由SP寄存器指示复位时SP的初值为07H软件可对其重新设置堆栈在高地址区,21,特殊功能寄存器SFR,表6-5 特殊功能寄存器的符号及名称,22,除R0R7(4组)以外，程序员可访问的任何寄存器都是在SFR逻辑空间编址，包括ACC，B，SP，PSW，DPTR对应于并行口P0P3有同名的寄存器提供访问；,SFR都是直接寻址，即
7、按地址访问。按地址访问，对新增功能，只需知道地址，不需要增加指令。,特殊功能寄存器SFR,23,6.4 MCS-51系列微控制器的P0P3,电源口线,时钟口线,控制口线,I/O口线,RST/VPD,XTAL1、XTAL2,VCC、VSS,PSEN,外部ROM读选通信号,ALE/PROG,地址锁存允许/编程脉冲输入端,复位/备用电源,A0-A15,D0-D7,EA/VPP,内外ROM选择/编程电源,P0、P1、P2、P3,24,单片机的引脚,ALE功能:当访问外部存储器时，ALE负跳变，将P0口上低8位地址送入锁存器。,25,P0口的结构,P0口某位结构电路,P0口的字节地址为80H，位地址为8
8、0H87H。,P0口：漏极开路的准双向口；低8位地址/数据总线口。,P0口作为I/O口,P0口作为地址/总线口,0,1,0,1,1,0,1,0,1,0,1,26,1,0,1,0,1,0,1,0,P1口某位结构电路,P1口的内部结构,P1口的字节地址为90H，位地址为90H97H。,P1口：带有上拉电阻的8位准双向I/O口。,P1口作为输出口,P1口作为输入口,P1口作为输入口使用时，应先向其锁存器写入“1”，使输出驱动电路的FET截止。,27,P2口的结构,P2口的字节地址为A0H，位地址为A0HA7H。,P2口：带有上拉电阻的准双向I/O口；在访问外部RAM时是高8位地址线输出口。,P2口作
9、为I/O口,P2口作为地址输出口,1,0,1,0,1,0,P2口某位结构电路,28,P3的结构,P3口某位结构电路,P3口的字节地址为B0H，位地址为B0HB7H。,P3口：带有上拉电阻的准双向I/O口,此外它还具有第二功能。,P3口作为准双向口,P3口作为第二功能,1,0,1,1,0,1,0,第二输出功能,第二输入功能,29,P3口的第二功能引脚分布,30,例1 点亮第一个发光二极管作业1 编程间隔点亮发光二极管,31,对特殊功能寄存器的位进行操作可有3种方式，以对P1口的最低位置1操作为例:SETB P1.0 SETB 90H.0 SETB 92H,32,例子2 让第一个数码管显示数字“1”（思想：首先P0口给出位选线数值：0FEH,通过位锁存信号P2.7由高变低，将该值锁存；然后P0口上给出字形表数值：06H,再通过段锁存信号P2.6由高变低，将字形表数值锁存。）作业2 编程让第1、3、5数码管同时显示数字“8”。作业3 查资料“数码管如何显示不同的数字，即数码管动态显示原理”。,33,TX-1C开发板数码管的工作原理,（1）数码管为共阴极接法（2）数码管的段选线分别与P0口的8位口线相连（3）6个数码管的位选线分别与P0口的低6 位口线 相连，低电平有效。（4）字形表数值与位选数值通过锁存信号 区分,34,
