第2章89C51单片机硬件结构和原理new.ppt

目录§2.1 MCS-51单片机的结构§2.1 MCS-51单片机的结构§2.1.1MCS-51单片机的基本组成一、组成89C51单片机结构框图一、组成一、组成一、组成一、组成一、组成一、组成一、组成一、组成二、MCS-51系列单片机的性能MCS-51系列单片机的性能表§2.1.2MCS-51单片机内部结构一、结构图P0驱动器二、结构组成（一）、中央处理单元（CPU）1．运算器1．运算器1．运算器1．运算器1．运算器1．运算器1．运算器2．控制器（1）16位程序计数器（PC）（2）指令寄存器IR及指令译码器ID（3）振荡器和定时电路（二）存储器1、程序存储器（ROM）2、数据存储器（RAM）（三）I/O接口2.2 MCS-51单片机引脚及其功能§2.2.1 89C51单片机引脚§2.2.289C51单片机引脚功能一、电源引脚：Vcc和Vss二、时钟电路引脚：XTAL1和XTAL2XTAL1（19脚）：接外部晶体和微调电容的另一端
在片内它是振荡电路反向放大器的输入端
在采用外部时钟时，该引脚接地。三、控制信号引脚： RST、ALE、PSEN和EARST/VPD（9脚）：
VPD：RST引脚的第二功能，备用电源输入端。当主电源Vcc发生故障，降低到低电平规定值时，将+5V电源自动接入该引脚，为RAM提供备用电源，以保证RAM中的信息不丢失，使得复位后能继续正常运行。ALE/PROG（30脚）：
ALE：地址锁存允许信号端。
正常工作时，该引脚以振荡频率的1/6固定输出正脉冲。
CPU访问片外存储器时，该引脚输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。
它的负载能力为8个LS型TTL负载。ALE/PROG（30脚）：
PROG：是对片内带有4KBROM编程写入时的编程脉冲输入端。
PSEN（29脚）：
程序存储器允许信号输出端。
在访问片外ROM时，定时输出负脉冲作为读片外ROM的选通信号，接片外ROM的OE端。
它的负载能力为8个LS型TTL负载。
EA/Vpp（31脚）：
EA：外部程序存储器地址允许输入端。
当该引脚接高电平时，CPU访问片内EPROM/ROM并执行片内程序存储器中的指令，但当PC值超过0FFFH（片内ROM为4KB）时，将自动转向执行片外ROM中的程序。
当该引脚接低电平时，CPU只访问片外EPROM/ROM并执行外部程序存储器中的程序。EA/Vpp（31脚）：
Vpp：对片内EPROM固化编程时，编程电压输入端（12-21V）。四、I/O端口P0、P1、P2和P31、准双向2、P0口：3、P1口：4、P2口：5、P3口：§2.3 89C51存储器配置§2.3.1 89C51存储器分类一、物理结构（哈佛结构）二、用户角度二、用户角度二、用户角度二、用户角度§2.3.2程序存储器地址空间一、用途：二、编址：三、寻址方式：三、寻址方式：三、寻址方式：三、寻址方式：三、寻址方式：三、寻址方式：§2.3.3数据存储器地址空间一、用途：二、片外RAM：三、片内RAM：1)低128字节RAM2)高128字节RAM——特殊功能寄存器(SFR)(1)累加器ACC(E0H)(2)寄存器B(F0H)(3)程序状态寄存器PSW(D0H)CY(PSW.7)：进位标志位。在执行加法(或减法)运算指令时，如果运算结果最高位(位7)向前有进位(或借位)，则CY位由硬件自动置1；如果运算结果最高位无进位(或借位)，则CY清0。CY也是89C51在进行位操作(布尔操作)时的位累加器，在指令中用C代替CY。
AC(PSW.6)：辅助进位标志。当执行加法(或减法)操作时，如果运算结果(和或差)的低半字节(位3)向高半字节有半进位(或借位)，则AC位将被硬件自动置1；否则AC被自动清0。
F0(PSW.5)：用户标志位。用户可以根据自己的需要对F0位赋予一定的含义，由用户置位或复位，以作为软件标志。RS0和RS1(PSW.3和PSW.4)：工作寄存器组选择控制位。这两位的值可决定选择哪一组工作寄存器为当前工作寄存器组。通过用户用软件改变RS1和RS0值的组合，以切换当前选用的工作寄存器组。其组合关系如表2－7所列。
89C51上电复位后，RS1=RS0=0，CPU自动选择第0组为当前工作寄存器组。
根据需要，可利用传送指令对PSW整字节操作或用位操作指令改变RS1和RS0的状态，以切换当前工作寄存器组。这样的设置为程序中保护现场提供了方便。OV(PSW.2)：溢出标志位。当进行补码运算时，如有溢出，即当运算结果超出－128～＋127的范围时，OV位由硬件自动置1；无溢出时，OV=0。
PSW.1：为保留位。89C51未用，89C52为F1用户标志位。
P(PSW.0)：奇偶校验标志位。每条指令执行完后，该位始终跟踪指示累加器A中1的个数。如结果A