第2章单片机体系结构

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1、第2章 单片机体系结构单片机原理与应用单片机体系结构单片机体系结构 2 2.1 .1 单片机的结构与引脚单片机的结构与引脚2.2 2.2 存储器存储器2.3 2.3 特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR2.4 2.4 并行输入并行输入/ /输出端口输出端口2.5 2.5 单片机的工作原理与时序单片机的工作原理与时序2.6 2.6 单片机的工作方式单片机的工作方式第2章 单片机体系结构单片机原理与应用 2.1单片机的结构与引脚单片机的结构与引脚第2章 单片机体系结构单片机原理与应用第2章 单片机体系结构单片机原理与应用 第2章 单片机体系结构单片机原理与应用第2章 单片机体系结构单片机原理与

2、应用 ORG 0000H CLR P1.2L0: JB P3.2 , L3 ；无键按下跳转；无键按下跳转L1： JNB P3.2,L1 ；等待按键释放；等待按键释放 MOV R3,#10L2: LCALL DELAY DJNZ R3,L2 ；延时；延时5秒秒L3: LCALL DELAY ；延时；延时0.5秒秒 CPL P1.2 ；输出反相；输出反相 SJMP L0DELAY: MOV R7,#10D1: MOV R6,#255D2: MOV R5,#255D3: DJNZ R5,D3 DJNZ R6,D2 DJNZ R7,D1 RET END指令、伪指令指令、伪指令将在将在第三章第三章中中详

3、细讲解详细讲解 例：例：21 演示演示例：例：21 仿真仿真第2章 单片机体系结构单片机原理与应用 1.1.打开打开“Keil” Keil” 仿真软件进行程序的编辑、编译。仿真软件进行程序的编辑、编译。 1 1、新建文件进行编辑、新建文件进行编辑 2 2、新建一个工程、新建一个工程 3 3、选择单片机类型，进行工程设置、选择单片机类型，进行工程设置 4 4、编译程序文件直至通过、编译程序文件直至通过 5 5、模拟仿真、模拟仿真2. 2. 将目标文件下载到实验开发板上的将目标文件下载到实验开发板上的AT89S51AT89S51单片机芯片单片机芯片中，观察程序运行结果。中，观察程序运行结果。 1

4、1、编译成功后打开下载软件、编译成功后打开下载软件 2 2、选择好单片机、选择好单片机AT89S51AT89S51并测试并测试 3 3、打开编译生成的、打开编译生成的.BIN.BIN或或.HEX.HEX文件文件 4 4、选择自动写完成擦除、写、读、校验过程、选择自动写完成擦除、写、读、校验过程 5 5、观看运行结果、观看运行结果3. Keil3. Keil软件模拟仿真软件模拟仿真例：例：21 演示演示例：例：21 仿真仿真第2章 单片机体系结构单片机原理与应用 单片机实质上是一个芯片。在实际应用中，通常单片机实质上是一个芯片。在实际应用中，通常很难将单片机直接和被控对象进行电气连接，必很难将单

5、片机直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。 单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显输出、显 示、控制等外围电路和软件，能实现一示、控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。种或多种功能的实用系统。 单片机应用系统是由硬件和软件组成的，硬件是单片机应用系统是由硬件和软件组成的，硬件是应用系统的基础，软件则在硬件的基础上对其资应用系统的基础，软件则在硬件的基础上对其资源进行合

6、理调配和使用，从而完成应用系统所要源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。求的任务，二者相互依赖，缺一不可。 第2章 单片机体系结构单片机原理与应用例：例：22 演示演示例：例：22 仿真仿真第2章 单片机体系结构单片机原理与应用uAT89S51按按功能可分成功能可分成8个部件，通过片内单一总线连接起来个部件，通过片内单一总线连接起来2.1.1 单片机的基本组成与内部结构单片机的基本组成与内部结构时钟电路总线控制CPUROM/EPROM/FLASH4K 字节RAM 128字节SFR 21个定时/计数器2个中断系统5中断源、2优先级串行口全双工 1个并行口4个

7、RST EAALE PSENXTAL2XTAL1P0P1P2P3VCCVSS第2章 单片机体系结构单片机原理与应用CPU运算部件运算部件控制部件控制部件BRAMP0口口P2口口ROM(EPROM)串行口串行口 C / T中断中断系统系统SFRP1口口8P3口口888XTAL1XTAL2PSEN ALE EA RESETVccVss1.1.微处理器微处理器2.2.数据存储器数据存储器3.3.程序存储器程序存储器4.I/O4.I/O口口5.5.串行口串行口6.6.定时定时/ /计数器计数器7.7.中断系统中断系统8.8.特殊功能特殊功能寄存器寄存器u控制方式：控制方式：SFR对各功能部件集中控制对

8、各功能部件集中控制第2章 单片机体系结构单片机原理与应用 1) 中央处理器（中央处理器（CPU）: 8位，运算和控制功能。位，运算和控制功能。 2) 内部数据存储器（内部内部数据存储器（内部RAM）: 共共256个个RAM单元，用户使用前单元，用户使用前128个单元，用于存放可读写数个单元，用于存放可读写数据，后据，后128个单元被专用寄存器占用。个单元被专用寄存器占用。 3) 内部程序存储器（内部内部程序存储器（内部ROM）：）：80C51共有共有4 KB掩膜掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格。，用于存放程序、原始数据或表格。89C和和89S系列内部有不同容量的系列内部有不同容量的FL

9、ASH存储器，存储器，使用更方便。使用更方便。第2章 单片机体系结构单片机原理与应用 4) 定时定时/计数器：计数器：80C51共有两个共有两个16位的定位的定时时/计数器，以实现定时或计数功能。计数器，以实现定时或计数功能。 5) 并行并行I/O口：口： MCS-51共有共有4个个8位的位的I/O口（口（P0、P1、P2、P3）。）。 6) 串行口：串行口：一个全双工的串行口。一个全双工的串行口。 7) 中断控制系统：中断控制系统：共有共有5个中断源，即外个中断源，即外中断两个，定时中断两个，定时/计数中断两个，串行中断计数中断两个，串行中断一个。一个。第2章 单片机体系结构单片机原理与应用

10、 8) 时钟电路：时钟电路：时钟电路为单片机产生时钟时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率一般为脉冲序列。系统允许的晶振频率一般为2 MHz至至12 MHz（AT89S系列为系列为0 Hz至至33 MHz ）。）。 9) ISPISP在系统编程：在系统编程： AT89S51/52内有内有4/8K字节的字节的FLASH存贮器，支持在系统编程存贮器，支持在系统编程ISP和和1000次的擦写周期。次的擦写周期。 10) 看门狗监视定时器看门狗监视定时器WDTWDT：AT89S系列单系列单片机内部增加了一个定时器片机内部增加了一个定时器T3作为看门狗作为看门狗监视定时器。监视定时器。第2

11、章 单片机体系结构单片机原理与应用 引脚逻辑图：引脚逻辑图：80C51单片机为单片机为40条引脚双列直插式封条引脚双列直插式封装，装， 引脚可分为三个部分。引脚可分为三个部分。X1 X2 EA PSEN ALE RST VCC GND 8051 P0 P1 P2 P3 P00P07 P10P17 P20P27 P30P37 控控制制引引脚脚并行并行I/O口引脚口引脚电源及时钟引脚电源及时钟引脚2.1.2 单片机的单片机的引脚功能引脚功能第2章 单片机体系结构单片机原理与应用 1I/O口线功能口线功能4个个8位并行位并行 I/O 接口引脚接口引脚 P0.0P0.7 、P1.0P1.7 、P2.0