2022年单片机的内部结构.ppt

MCS-51系列单片机的结构51单片机的特点（1）一个8位微处理器CPU（中央处理单元）。（2）片内数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。（3）片内程序存储器ROM。（4）两个定时/计数器T0、T1，可用作定时器和对外部脉冲进行计数。（5）四个8位可编程的并行I/O端口，每个端口既可作输入，也可作输出。（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。（7）中断控制系统。（8）内部时钟电路。80c51单片机的内部结构（见下图）CY：进位标志。在进行加法或减法运算时，若运算结果的最高位有进位或借位，CY=1，否则CY=0，在执行位操作指令时，CY作为位累加器。AC：辅助进位标志。在进行加法或减法运算时，若低半字节向高半字节有进位或借位，AC=1，否则AC=0，AC还作为BCD码运算调整时的判别位。F0：用户标志。RS1和RS0：工作寄存器组选择，如下表所示。OV：溢出标志。当两个带符号的单字节数进行运算，结果超出-128～+127的范围时，OV=1，表示有溢出，否则OV=0表示无溢出。PSW中的D1位为保留位，对于80c51来说没有意义，对于8052来说为用户标志，与F0相同。P：奇偶校验标志。每条指令指行完毕后，都按照累加器A中“1”的个数来决定P值，当“1”的个数为奇数时，P=1，否则P=0。（2）控制器包括程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。程序计数器PC：当一条指令按PC所指向的地址从程序存储器中取出之后，PC的值会自动增量，即指向下一条指令。堆栈指针SP：用来指示堆栈的起始地址。80C51单片机的堆栈位于片内RAM中，而且属于“上长型”堆栈，复位后SP被初始化为07H，使得堆栈实际上由08H单元开始。指令译码器：当指令送入指令译码器后，由译码器对该指令进行译码，CPU根据译码器输出的电平信号使定时控制电路产生执行该指令所需要的各种控制信号。数据指针寄存器DRTR：它是一个16位寄存器，由高位字节DPH和低位字节DPL组成，用来存放16位数据存储器的地址，以便对片外64kB的数据RAM区进行读写操作。P1.012引脚描述1外部程序存储器读选通信号PSENPSEN是外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。程序存储器地址允许输入端EA/VPP当EA为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令，但当PC中的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令。当EA为低电平时，CPU只执行片外程序存储器指令。复位信号RST该信号高电平有效，在输入端保持两个机器周期的高电平后，就可以完成复位操作。输入/输出端口引脚P0，P1，P2和P3P0口（P～P）：该端口为漏极开路的8位准双向口，它为外部低8位地址线和8位数据线复用端口，驱动能力为8个LSTTL负载。P1口（P～P）：它是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P1口的驱动能力为4个LSTTL负载。P2口（P～P）：它为一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P2口的驱动能力也为4个LSTTL负载。在访问外部程序存储器时，作为高8位地址线。P3口（P～P）：为内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P3口除了作为一般的I/O口使用之外，每个引脚都具有第二功能。单片机的时钟电路51单片机的CPU时序特殊功能寄存器片内ROM和片外ROM。片内RAM和片外RAM。片外程序存储器ROM地址空间为64kB，片外数据存储器RAM也有64kB的寻址区，在地址上是与ROM重迭的。80c51单片机通过不同信号来选通ROM或RAM。当从外部ROM中取指令时，采用选通信号PSEN，而从外部RAM中读写数据时则采用读RD和写WR信号或来选通，因此不会因地址重迭而发生混乱。片内数据存储器RAM80C51单片机的堆栈位于片内RAM中，而且属于“上长型”堆栈，复位后SP被初始化为07H，使得堆栈实际上由08H单元开始。P1口（P～P）：它是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，P1口的驱动能力为4个LSTTL负载。片内数据存储器中的位地址片外程序存储器ROM地址空间为64kB，片外数据存储器RAM也有64kB的寻址区，在地址上是与ROM重迭的。PSEN是外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。51单片机的CPU时序Vss：接地端。当EA为低电平时，CPU只执行片外程序存储器（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。片外数据存储器RAM系统总线片内RAM的80H～FFH地址空间是特殊功能寄存器SFR区，对于51子系列在该区域内安排了21个特殊功能寄存器，对于52子系列则在该区域内安排了26个特殊功能寄器，同时扩展了128个字节的间接寻址片内RAM，地址也为80～FFH