資源描述:
《基本結構與工作原理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第2章單片機的基本結構與工作原理單片機的基本組成80C51單片機的引腳功能和結構框圖80C51單片機CPU的結構和特點80C51單片機的存儲器結構和地址空間80C51單片機的布爾(位)處理器80C51單片機的工作方式DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU單片機的基本組成結構中央處理器CPU存儲器并行I/O口串行I/O口定時器/計數(shù)器定時電路及元件DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU中央處理器單片機中的中央處理器和通用微處理器基本相同,只是增設了“面向控制”的處理功能。例如:位處理(SETB,CLR
2、)、查表(MOVC)、多種跳轉(JMP,LJMP,SJMP,AJMP)、乘除法運算(MUL,DIV)、狀態(tài)檢測(JBC)、中斷處理(RETI)等,增強了實時性DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU存儲器基本結構普林斯頓(Princeton)結構將程序和數(shù)據(jù)合用一個存儲器空間的結構并采用統(tǒng)一尋址方式,這種結構在通用微型計算機中被廣泛采用哈佛(Harvard)結構將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開并采用獨立尋址的結構,MCS-51和80C51系列采用這種結構DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU存儲器結構
3、形式程序存儲器ROM片內掩膜ROM片內可編程的ROM:OTP,EPROM,E2PROM片外只讀存儲器數(shù)據(jù)存儲器RAM片內數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51單片機的封裝圖DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的引腳功能電源VCC:運行和程序校驗時加+5VVSS:接地晶振XTAL1:振蕩器反相放大器輸入XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出當用外部振蕩器時,XTAL1接收振蕩器信號,XTAL2懸空DesignedByCYQPrincipleandApplica
4、tionofMCU80C51的引腳功能I/O口(基本功能)P0:8位、漏極開路的雙向I/O口P1:8位、準雙向I/O口,具有內部上拉電阻P2:8位、準雙向I/O口,具有內部上拉電阻P3:8位、準雙向I/O口,具有內部上拉電阻I/O口(第二功能)DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的引腳功能端口引腳符號和作用端口引腳符號和作用P3.0串行輸入口RXDP3.4定時器/計數(shù)器0T0P3.1串行輸出口TXDP3.5定時器/計數(shù)器1T1P3.2外部中斷0/INT0P3.6寫選通信號/WRP3.3外部中斷1/INT1P3.7讀選通信號/RDP
5、1.0定時器T2的計數(shù)輸入端(80C52系列)P1.1定時器T2的外部輸入端(80C52系列)DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的引腳功能控制線RST:復位輸入信號,需維持兩個機器周期以上的高電平/EA:片外程序存儲器訪問允許信號ALE:地址鎖存允許信號,輸出頻率為1/6振蕩頻率的方波/PSEN:片外程序存儲器選通信號,當/PSEN有效時,程序存儲器的內容被鎖存到P0口DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51的內部結構框圖和組成算術邏輯單元ALU累加器ACC(或A)程序計數(shù)器P
6、C數(shù)據(jù)指針DPTR程序狀態(tài)標志寄存器PSW堆棧指針寄存器SPDesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU80C51CPU的組成和作用控制器用于指令識別和計算機組成部件工作控制運算器主要用來實現(xiàn)對操作數(shù)的算術邏輯運算和位操作工作寄存器時序電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU程序計數(shù)器PC作用存放下一條將從程序存儲器中取出的指令的地址尋址空間程序計數(shù)器的寬度決定了程序存儲器可以直接尋址的范圍。在80C51中,程序計數(shù)器PC是一個16位的計數(shù)器,故最大尋址空間為64KB(
7、216)DesignedByCYQPrincipleandApplicationofMCU程序計數(shù)器PC的基本工作方式一般情況下,程序計數(shù)器PC自動加1當執(zhí)行有條件或無條件轉移指令時,程序計數(shù)器將根據(jù)跳轉指令置入新的數(shù)值當執(zhí)行調用指令或響應中斷時,PC的現(xiàn)行值先壓棧保護,再將子程序的入口地址或者中斷矢量地址送入PC,執(zhí)行子程序或中斷服務程序,當遇到返回指令RET或RETI時,將棧頂?shù)膬热菟偷絇C寄存器中,程序流程又返回到原來的地方,繼續(xù)執(zhí)行De