《单片机原理与应用教学课件4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理与应用教学课件4（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机原理与应用单片机原理与应用第二章第二章 51单片机的硬件结构单片机的硬件结构2.1 51单片机的片内结构单片机的片内结构2.2 51单片机的引脚功能单片机的引脚功能 2.3 51单片机的单片机的CPU2.4 51单片机的存储器结构单片机的存储器结构 2.5 51单片机的并行单片机的并行I/O端口端口2.6 51单片机的时钟电路与时序单片机的时钟电路与时序2.7 51单片机的复位操作与复位电路单片机的复位操作与复位电路2.8 51单片机最小系统单片机最小系统 2.1 51单片机的片内硬件结构单片机的片内硬件结构时钟电路CPUROMRAMT0 T1中断系统串行接口并行接口P0 P1 P2 P
2、3TXD RXDINT0 INT1定时计数器结构框图结构框图中央处理器中央处理器CPU：8位，位，运算和控制运算和控制功能功能内部内部RAM：共共256个个RAM单单元，用户使用元，用户使用前前128个单元，个单元，用于存放可读用于存放可读写数据，后写数据，后128个单元被个单元被专用寄存器占专用寄存器占用。用。内部内部ROM：4KB掩膜掩膜ROM，用于存放程，用于存放程序、原始数据序、原始数据和表格。和表格。定时定时/计数器：计数器：两个两个16位的定位的定时时/计数器，实计数器，实现定时或计数现定时或计数功能。功能。并行并行I/O口：口：4个个8位的位的I/O口口P0、P1、P2、P3。串
3、行口：串行口：一个全一个全双工串行口。双工串行口。中断控制系统：中断控制系统：5个中断源（外个中断源（外部中断部中断2个，定个，定时时/计数中断计数中断2 个，串行中断个，串行中断1个）个）时钟电路：时钟电路：可可产生时钟脉冲产生时钟脉冲序列，允许晶序列，允许晶振频率振频率6MHZ和和12MHZ89C5189C51单片机的基本组成单片机的基本组成 中央处理器CPU：8位，运算和控制功能 总线：DB 8根，AB 16根，CB 若干 内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表
4、格。定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。串行口：一个全双工串行口。中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2 个，串行中断1个）时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和12MHZ第二章第二章 51单片机的硬件结构单片机的硬件结构2.1 51单片机的片内结构单片机的片内结构2.2 51单片机的引脚功能单片机的引脚功能 2.3 51单片机的单片机的CPU2.4 51单片机的存储器结构单片机的存储器结构 2.5 51单片机的并行单片机的并行I/O端口端口2.6 51单片机的时钟电路与时序单片机的时
5、钟电路与时序2.7 51单片机的复位操作与复位电路单片机的复位操作与复位电路2.8 51单片机最小系统单片机最小系统 2.2 51单片机引脚功能单片机引脚功能 l P0、P2口线的第二功能l P3口线的第二功能VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0ALEP3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.72、振荡电路：、振荡电路：XTAL1、XTAL
6、23、复位引脚：、复位引脚：RST4、并行口：、并行口：P0、P1、P2、P37、ALE：地址锁存控制信号：地址锁存控制信号1、电源线：、电源线：VCC(+5V)、VSS(地地)EAPSEN5、EA：访问程序存储控制信号：访问程序存储控制信号6、PSEN：外部：外部ROM读选通信号读选通信号RXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C515151单片机引脚功能单片机引脚功能4040只引脚只引脚按功能分为按功
7、能分为3 3类类：（1 1）电源及时钟引脚）电源及时钟引脚:Vcc:Vcc、VssVss；XTAL1XTAL1、XTAL2XTAL2。（2 2）控制引脚：）控制引脚：PSENPSEN、EAEA、ALEALE、RESETRESET（即（即RSTRST）。）。（3 3）I/OI/O口口引引脚脚：P0P0、P1P1、P2P2、P3P3，为为4 4个个8 8位位I/OI/O口口的外部引脚。的外部引脚。1.AT89C51单片机的引脚一共有 填空1 个，其中，I/O端口引脚一共有 填空2 个，电源引脚一共有 填空3 个？2.AT89C51单片机片内的数据总线DB共有 填空4 根，地址总线AB共有 填空5
8、根，因此，AT89C51一共可以寻址 填空6 个单元。作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂填空题9分第二章第二章 51单片机的硬件结构单片机的硬件结构2.1 51单片机的片内结构单片机的片内结构2.2 51单片机的引脚功能单片机的引脚功能 2.3 51单片机的单片机的CPU2.4 51单片机的存储器结构单片机的存储器结构 2.5 51单片机的并行单片机的并行I/O端口端口2.6 51单片机的时钟电路与时序单片机的时钟电路与时序2.7 51单片机的复位操作与复位电路单片机的复位操作与复位电路2.8 51单片机最小系统单片机最小系统 2.3 51单片机的单片机的CPU 由运算器和控制器所构成由
9、运算器和控制器所构成2.3.1 运算器运算器 对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。1 1算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALU2 2累加器累加器A A3 3、寄存器、寄存器B B4 4程序状态字寄存器程序状态字寄存器PSWPSW2.3.1 运算器运算器1 1算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALU进行加、减、乘、除等算术运算，与、或、非、异或进行加、减、乘、除等算术运算，与、或、非、异或逻辑运算，还可进行位运算（清逻辑运算，还可进行位运算（清0 0，置，置1 1，与、或等），与、或等）2 2累加器累加器A A 使用最频繁的寄存器，也可写为使用最频繁
10、的寄存器，也可写为AccAcc。是是ALUALU单元的输入之一，又是运算结果的存放单元。单元的输入之一，又是运算结果的存放单元。A A的进位标志的进位标志CyCy是特殊的，同时又是位处理机的位累加器。是特殊的，同时又是位处理机的位累加器。3 3、寄存器、寄存器B B运算结果的另一个存放单元。运算结果的另一个存放单元。2.3.1 运算器运算器4 4程序状态字寄存器程序状态字寄存器PSWPSW （1 1）CyCy（PSW.7PSW.7）进位标志位）进位标志位（2 2）Ac(PSW.6)Ac(PSW.6)辅助进位标志位辅助进位标志位（3 3）F0F0（PSW.5PSW.5）标志位）标志位 由用户使用
11、的一个状态标志位。由用户使用的一个状态标志位。（4 4）RS1RS1、RS0RS0（PSW.4PSW.4、PSW.3PSW.3）：4 4组组工工作作寄寄存存器器区区选择控制位选择控制位1 1和位和位0 0。程序状态字寄存器程序状态字寄存器PSWPSWRS1 RS0 RS1 RS0 所选的所选的4 4组寄存器组寄存器 0 0 0 0 0 0区（内部区（内部RAMRAM地址地址00H00H07H07H）0 1 1 0 1 1区（内部区（内部RAMRAM地址地址08H08H0FH0FH）1 0 2 1 0 2区（内部区（内部RAMRAM地址地址10H10H17H17H）1 1 3 1 1 3区（内部
12、区（内部RAMRAM地址地址18H18H1FH1FH）（5 5）OVOV（PSW.2PSW.2）溢出标志位）溢出标志位 指示运算是否产生溢出。各种算术运算指令对该位的影指示运算是否产生溢出。各种算术运算指令对该位的影响情况较复杂，将在第响情况较复杂，将在第3 3章介绍。章介绍。（6 6）PSW.1PSW.1位位:保留位，未用保留位，未用 （7 7）P(PSW.0)P(PSW.0)奇偶标志位奇偶标志位 P=1P=1，A A中中“1 1”的个数为奇数的个数为奇数P=0P=0，A A中中“1 1”的个数为偶数的个数为偶数2.3.2 控制器控制器1 1程序计数器程序计数器PCPC（Program Co
13、unterProgram Counter）是是一一个个1616位位的的寄寄存存器器，用用于于存存放放下下一一条条要要执执行行的的指指令令在在程程序序存储器中的地址。存储器中的地址。基本工作方式有以下几种：基本工作方式有以下几种：（1 1）程序计数器自动加）程序计数器自动加1(1(顺序执行程序时）顺序执行程序时）（2 2）执执行行有有条条件件或或无无条条件件转转移移指指令令时时，程程序序计计数数器器将将被被置置入入新的数值，从而使程序的流向发生变化。新的数值，从而使程序的流向发生变化。（3 3）在执行调用子程序调用或中断调用，完成下列操作：）在执行调用子程序调用或中断调用，完成下列操作：PCPC
14、的现行值保护的现行值保护 将子程序的入口地址或中断向量的地址送入将子程序的入口地址或中断向量的地址送入PCPC。2 2指令寄存器指令寄存器IRIR、指令译码器及控制逻辑电路、指令译码器及控制逻辑电路1.若PSW=33H，则工作寄存器R1在数据存储器中的地址是 。01H09H11H19HABCD提交单选题2分2.关于关于PC指针，下面说法不正确的是指针，下面说法不正确的是 。它的内容决定了程序执行的流向它的内容决定了程序执行的流向它是指向程序存储器它是指向程序存储器存放下一条要执行指令的地址存放下一条要执行指令的地址它是一个可读写的寄存器它是一个可读写的寄存器ABCD提交它有自动加它有自动加1的
15、功能的功能E它的寻址范围是它的寻址范围是64KF单选题3分第二章第二章 51单片机的硬件结构单片机的硬件结构2.1 51单片机的片内结构单片机的片内结构2.2 51单片机的引脚功能单片机的引脚功能 2.3 51单片机的单片机的CPU2.4 51单片机的存储器结构单片机的存储器结构 2.5 51单片机的并行单片机的并行I/O端口端口2.6 51单片机的时钟电路与时序单片机的时钟电路与时序2.7 51单片机的复位操作与复位电路单片机的复位操作与复位电路2.8 51单片机最小系统单片机最小系统 2.4 51单片机存储器单片机存储器存储空间概念：CPU能寻址到的最大范围专业名词（术语）专业名词（术语）
16、1.1.寻址空间：寻址空间：指指CPUCPU的寻址能力（编址）是如何划分的。的寻址能力（编址）是如何划分的。2.2.寻址能力：寻址能力：指指CPUCPU能寻到地址的最大范围，即编址的最大范能寻到地址的最大范围，即编址的最大范围。跟地址线数量有关。围。跟地址线数量有关。3.3.地址映射：地址映射：指各种功能部件对应的地址具体怎么安排在指各种功能部件对应的地址具体怎么安排在CPUCPU寻址空间中。寻址空间中。4.4.存储器配置：存储器配置：与地址映射的概念是一致的。与地址映射的概念是一致的。5.5.编址方式：编址方式：指指CPUCPU如何编址的。决定寻址空间的数量。如何编址的。决定寻址空间的数量。哈佛（哈佛（Har-vardHar-vard）结构：）结构：数据空间与程序空间分开编址数据空间与程序空间分开编址冯冯诺依曼结构：诺依曼结构：数据空间与程序空间统一编址数据空间与程序空间统一编址专业名词（术语）专业名词（术语）6.单元地址单元地址对某个存储单元进行编址，所编的地址称为单元地址。对某个存储单元进行编址，所编的地址称为单元地址。l 若一个单元是一个字节，则单元地址也可称为字节地址。若一个
