2022年单片机-单片机硬件结构和原理.ppt

第1章单片机的硬件结构和原理1.1单片机的发展简史5.新一代单片机（90年代以来）1.2单片机的应用2.多机应用对精通嵌入式系统的设计人员有很大的需求（2）嵌入式系统的设计；需要计算机技术（软、硬件设计、数字信号处哩、计算机网络等）电子技术、半导体技术及相应行业的应用技术。单片机：将组成计算机的各部分集成于一个芯片。是嵌入式系统计算机的最加选择。嵌入式计算机系统：对象的智能化控制能力，对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。4.网络与通信第2章MCS-51单片机硬件结构2.1.1MCS-51单片机的内部结构图及应用P23图2.28051单片机系统结构框图2.3中央处理器CPU表2.2RS1、RS0与片内工作寄存器组的对应关系2.复位电路使单片机内各寄存器值变为初始状态的操作。表2.3复位后内部寄存器状态3.指令寄存器和指令译码器指令寄存器中存放指令代码。CPU执行指令时,由程序存储器中读取的指令代码送入指令存储器,经译码器译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号,完成指令所指定的操作。4.程序计数器PC（ProgramCounter）PC用于存放CPU下一条要执行的指令地址,是一个16位的专用寄存器,可寻址范围是0000H~0FFFFH共64KB。在顺序执行程序中,当PC的内容被送到地址总线后,会自动加1,即(PC)←(PC)+1,又指向CPU下一条要执行的指令地址。不能用指令修改PC值。5.堆栈指针SP（StackPointer）堆栈设在内部RAM中;向大地址方向生成；单字节操作；SP为8位堆栈指针，可用指令设置MCS-51系统复位后，SP=07H；在进行操作之前,先用指令给SP赋值,以规定栈区在RAM区的起始地址（栈底层）。当数据推入栈区后,SP的值也自动随之变化。SP初始化为07H。2.4存储器的结构SP为8位堆栈指针，可用指令设置（1）功能集散系统。在进行操作之前,先用指令给SP赋值,以规定栈区在RAM区的起始地址（栈底层）。在一个机器周期内,CPU可以完成一个独立的操作。2RS1、RS0与片内工作寄存器组的对应关系(6)可编程计数器阵列PCAMCS-51系统复位后，SP=07H；5P0口内部一位结构图p26存储器、外接定时元件，内部电路自激振荡外接振荡器频率低于12MHzMCS-51系统复位后，SP=07H；3.既可作为一个16位寄存器DPTR来处理,也可作为两个独立的8位寄存器DPH和DPL来处理。InternetProtocol,（如：基于Internet6单片机的引脚及其功能表2.4寄存器与RAM地址对照表表2.5RAM中的位寻址区地址表表2.6SFR特殊功能寄存器地址表表2.6SFR特殊功能寄存器地址表表2.6SFR特殊功能寄存器地址表3.外部数据存储器外部数据存储器一般由静态RAM构成，其容量大小由用户根据需要而定,最大可扩展到64KBRAM,地址是0000H~0FFFFH。CPU通过MOVX指令访问外部数据存储器,用间接寻址方式,R0、R1和DPTR都可作间接寄存器。注意,外部RAM和扩展的I/O接口是统一编址的,所有的外扩I/O口都要占用64KB中的地址单元。2.5并行输入/输出接口图2.5P0口内部一位结构图p262.P1、P2和P3口准双向口表2.7P3口的第二功能2.6单片机的引脚及其功能关于控制引脚:2.7单片机工作的基本时序2.MCS-51指令的取指/执行时序3.访问外部ROM和RAM的时序图2-9读外部数据RAM时序图2.10写外部数据RAM的时序