51單片機的結(jié)構(gòu)與原理.ppt

第二章MCS 51系列單片機的結(jié)構(gòu)和原理 2 1MCS 51系列單片機概述2 289C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)2 389C51單片機的引腳2 4MCS 51系列單片機的工作方式 測試題 2 1MCS 51系列單片機概述 2 1 1MCS 51系列單片機的基本結(jié)構(gòu)2 1 2MCS 51系列單片機的分類 習題 2 1 1MCS 51系列單片機的基本結(jié)構(gòu) 單片機是一個大規(guī)模集成電路芯片 其上集成有CPU 存儲器 I O口 串行口 并行口 其它輔助電路 如中斷系統(tǒng) 定時 計數(shù)器 振蕩電路及時鐘電路等 其基本結(jié)構(gòu)框圖如下 MCS 51系列單片機的基本結(jié)構(gòu)圖 CPU RAM ROM 中斷系統(tǒng) 串行口 并行口 定時計數(shù)器 振蕩電路 X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1 T0T1 計算機 微機 MCS 51系列單片機的基本結(jié)構(gòu)圖 X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1 返回 CPU RAM ROM 中斷系統(tǒng) 串行口 并行口 定時計數(shù)器 振蕩電路 X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1 T0T1 1 RAM被稱為隨機讀寫存儲器 2 用于存放數(shù)據(jù) 3 具有易失性 芯片掉電后 其內(nèi)的信息消失 MCS 51系列單片機的基本結(jié)構(gòu)圖 T0T1 CPU RAM ROM 中斷系統(tǒng) 串行口 并行口 定時計數(shù)器 振蕩電路 X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1 T0T1 1 ROM被稱為只讀存儲器 2 用于存放程序 3 具有非易失性 掉電后其內(nèi)的信息依然存在 返回 運算器 最終結(jié)果數(shù)中間結(jié)果 據(jù)最后結(jié)果原始數(shù)據(jù)與程序最后結(jié)果程序計算機系統(tǒng)的硬件組成框圖 存儲器 控制器 輸出設備 輸入設備 單片機 微機 返回 DBCPUABCB存儲器I O口微機的結(jié)構(gòu)框圖 單片機 計算機 返回 2 2 1MCS 51系列單片機的分類 常用的MCS51系列單片機有2種類型的產(chǎn)品 8051 8751 89C51和8031 它們的結(jié)構(gòu)基本相同 其主要差別反映在存儲器的配置上的不同 8051內(nèi)設有4KB的掩膜ROM 8751內(nèi)設有4KB的EPROM 89C51內(nèi)設有4KB的E2PROM 8031內(nèi)沒有ROM MCS 51系列單片機配置一覽表 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU 習題 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU 算術(shù)邏輯運算部件主要用來完成數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運算 ALU有2個輸入端和2個輸出端 其中一端接至累加器 接收由累加器送來的一個操作數(shù) 另一端接收TMP中的第二個操作數(shù) 參加運算的操作數(shù)在ALU中進行規(guī)定的操作運算 運算結(jié)束后 一方面將結(jié)果送至累加器 同時將操作結(jié)果的特征狀態(tài)送標志寄存器 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU 1 16位寄存器2 存放下一條將要執(zhí)行的指令地址 程序中的指令是按照順序存放在存儲器中的某個連續(xù)區(qū)域 每條指令都有自己的地址 CPU根據(jù)PC中的指令地址從存儲器中取出將要執(zhí)行的指令 3 具有自動加1功能 從而指向下一條將要執(zhí)行的指令地址 4 PC的值可以修改 一般程序是按順序執(zhí)行指令的 若改變了的PC的值 則程序?qū)⒉辉侔错樞驁?zhí)行 返回 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 IR 用來存放當前正在執(zhí)行的指令代碼 ID 用來對指令代碼進行分析 譯碼 根據(jù)指令譯碼的結(jié)果 輸出相應的控制信號 PLA 產(chǎn)生出各種操作電位 不同節(jié)拍的信號 時序脈沖等執(zhí)行此條命令所需的全部控制信號 返回 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) X1X2 PSENRSTALEEA A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 8位寄存器2 累加器是一個特殊的寄存器 它的字長和微處理器的字長相同 累加器具有輸入 輸出和移位功能 微處理器采用累加器結(jié)構(gòu)可以簡化某些邏輯運算 3 由于所有運算的數(shù)據(jù)都要通過累加器 故累加器在微處理器中占有很重要的位置 ALU 返回 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) X1X2 PSENRSTALEEA A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU 1 8位寄存器2 在進行乘除法運算時 存放參與運算的一個操作數(shù)3 除此之外 作為一般REG使用 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 PSW稱為程序狀態(tài)字寄存器 是一個8位寄存器 2 D7D6D5D4D3D2D1D0CyAcF1RS1RS0Ov P ALU 返回 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) X1X2 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 SP稱為堆棧指針 8位寄存器2 SP用來存放堆棧棧頂?shù)牡刂?返回 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) PSENRSTALEEA A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 數(shù)據(jù)指針DPTR是一個16位的專用寄存器 其高位字節(jié)寄存器用DPH表示 低位字節(jié)寄存器用DPL表示 2 既可作為一個16位寄存器DPTR來處理 也可作為兩個獨立的8位寄存器DPH和DPL來處理 3 DPTR主要用來存放16位地址 當對64KB外部數(shù)據(jù)存儲器空間尋址時 作為間址寄存器用 在訪問程序存儲器時 用作基址寄存器 返回 演示 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) PSENRSTALEEA A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 89C51內(nèi)有的4K的ROM 不夠用時可以外擴ROM 內(nèi)ROM 外ROM 64K 返回 7FH真正RAM區(qū)00H MCS 51單片機片內(nèi)RAM的配置圖 FFHSFR區(qū)80H 89C51內(nèi)有256B的RAM單元 其地址范圍為00H FFH 分為兩大部分 低128字節(jié) 00H 7FH 為真正的RAM區(qū) 高128字節(jié) 80H FFH 為特殊功能寄存器區(qū)SFR 返回 7FH真正RAM區(qū)00H MCS 51單片機片內(nèi)RAM的配置圖 FFHSFR區(qū)80H 返回 89C51內(nèi)有256B的RAM單元 其地址范圍為00H FFH 分為兩大部分 低128字節(jié) 00H 7FH 為真正的RAM區(qū) 高128字節(jié) 80H FFH 為特殊功能寄存器區(qū)SFR 7FH普通RAM區(qū)30H 2FH位尋址區(qū)20H 1FH工作寄存器區(qū)00H 7FH真正RAM區(qū)00H MCS 51單片機片內(nèi)RAM的配置圖 FFHSFR區(qū)80H 89C51內(nèi)有256B的RAM單元 其地址范圍為00H FFH 分為兩大部分 低128字節(jié) 00H 7FH 為真正的RAM區(qū) 高128字節(jié) 80H FFH 為特殊功能寄存器區(qū)SFR 7FH普通RAM區(qū)30H 2FH位尋址區(qū)20H 1FH工作寄存器區(qū)00H 返回 07H0組00H 0FH1組08H 17H2組10H 1FH3組18H 1 工作寄存器區(qū)是指00H 1FH區(qū) 共分4個組 每組有8個單元 共32個內(nèi)部RAM單元 2 每次只能有1組作為工作寄存器使用 其它各組可以作為一般的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用 3 作為工作寄存器使用的8個單元 又稱為R0 R74 程序狀態(tài)字PSW中的PSW 3 RS0 和PSW 4 RS1 兩位來選擇哪一組作為工作寄存器使用 CPU通過軟件修改PSW中RS0和RS1兩位的狀態(tài) 就可任選一個工作寄存器工作 RS1 RS0與片內(nèi)工作寄存器組的對應關(guān)系 返回 工作寄存器和RAM地址對照表 返回 7FH真正RAM區(qū)00H MCS 51單片機片內(nèi)RAM的配置下圖所示 FFHSFR區(qū)80H 7FH普通RAM區(qū)30H 2FH位尋址區(qū)20H 1FH工作寄存器區(qū)00H 20H 21H 22H 23H 24H 25H 26H 27H 2FH 1 位尋址區(qū)是指20H 2FH單元 共16個單元 2 位尋址區(qū)的每1位都可當作軟件觸發(fā)器 由程序直接進行位處理 3 位尋址區(qū)的16個單元 共計128位 的每1位都有一個8位表示的位地址 位地址范圍為00H 1FH 如表所示 4 同樣 位尋址的RAM單元也可以按字節(jié)操作作為一般的數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 返回 內(nèi)部RAM中位地址表 返回 7FH真正RAM區(qū)00H MCS 51單片機片內(nèi)RAM的配置圖 FFHSFR區(qū)80H 返回 89C51內(nèi)有256B的RAM單元 其地址范圍為00H FFH 分為兩大部分 低128字節(jié) 00H 7FH 為真正的RAM區(qū) 高128字節(jié) 80H FFH 為特殊功能寄存器區(qū)SFR 1 高128B的RAM單元中有21個單元可用 稱為SFG 這21個SFG分散在高128B的地址空間內(nèi) 分別是A B PSW SP DPH DPL P0 P1 P2 P3 IP IE TCON TMOD TH0 TL0 TH1 TL1 SCON SBUF PCON 2 有些可以按位尋址 3 特殊功能寄存器名稱 標識符 地址見表 特殊功能寄存器名稱 標識符 地址一覽表 返回 返回 2 389C51單片機的引腳 學習單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有助于了解信息流動 掌握編程技巧 學習單片機的外部引腳有助于掌握它與其它芯片的連接 單片機與外界的信息交換就是通過它的引腳實現(xiàn)的 在MCS51系列單片機中 各類型號單片機的引腳是相互兼容的 在器件的封裝形式上 MCS51系列單片機有二種 雙列直插式和方形封裝 均為40腳 MCS 51單片機引腳及總線結(jié)構(gòu)圖如下 習題 MCS 51單片機引腳及總線結(jié)構(gòu) a 管腳圖 b 引腳功能分類 P2P0ALEPSENEARSTVCCGND P1P3X1X2 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU 返回 P0 0 P0 71 沒有外擴芯片時 作為一般的IN OUT線 直接與外設通信 2 有外擴Mem時 先送出外Mem的地址碼的低八位 然后傳送數(shù)據(jù)信息 外ROM PC的低8位由P0 0 P0 7送出 外RAM DPL由P0 0 P0 7送出 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU P2 0 P2 71 沒有外擴芯片時 作為一般的IN OUT線 直接與外設通信2 有外擴Mem時 送出外Mem的地址碼的高八位外ROM PC的高8位由P2 0 P2 7送出外RAM DPH由P2 0 P2 7送出 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU P1 0 P1 71 作為一般的IN OUT線 與外設通信 2 可以接外設 返回 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU 1 作為一般的IN OUT線 與外設通信2 還有第二功能 P3口的第二功能如下 P3 7P3 6P3 5P3 4P3 3P3 2P3 1P3 0RDWRT1T0INT1INT0TXDRXD外RAM的R W記數(shù)脈沖輸入端中請輸入端串出串入 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU ALE地址鎖存允許1 當8051由P0口送出低8位地址碼時 8051由ALE送出一高電平信號 作為外部鎖存器的觸發(fā)信號 在單片機 CPU 與外界交換信息的過程中 地址信息必須維持不變 而P0口不能維持低8位地址的不變 所以應該外接鎖存器 將低8位地址鎖住 當8051送出低8位地址的時候 鎖存器應該處于送數(shù)狀態(tài) 在低8位地址消失之前 鎖存器應該處于鎖存狀態(tài) 2 當片外存儲器存取數(shù)據(jù)時 ALE為低8位地址輸出鎖存信號 當片外存儲器不存取數(shù)據(jù)時 ALE輸出固定頻率的脈沖信號 頻率為1 6的fosc 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU PSEN外ROM的讀選通信號 在從片外ROM中讀取指令時 PSEN送出片外ROM的讀信號 低電平 一般接到外ROM的讀控制端 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU EA訪問外ROM控制信號 當EA為高電平時 加電后8051從片內(nèi)ROM的0000H單元開始取指令 即從片內(nèi)ROM的0000H開始執(zhí)行程序 若EA為的低電平 則加電后8051從片外ROM的0000H單元開始取指令 故此時片外ROM的編制應該從0000H開始 對于8031來說 由于其內(nèi)部無ROM 程序必須放在片外ROM中 所以EA應接地 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU RST復位信號輸入端該引腳得到高電平 并維持一段時間后 8051復位 進入復位狀態(tài) 初始化狀態(tài) 復位狀態(tài)下 各REG取值如下 PC 0000H PSW 00H SP 07HP0 FFH P1 FFH P2 FFH P3 FFH 其余都為0 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 ALU 外接晶振 產(chǎn)生時鐘信號 控制CPU的工作速度 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 程序狀態(tài)字寄存器 8位寄存器 2 D7D6D5D4D3D2D1D0CyAcF1RS1RS0Ov P ALU 返回 Cy PSW 7 進位標志位 當運算結(jié)果產(chǎn)生進位時 Cy 1 當運算結(jié)果沒有產(chǎn)生進位時 Cy 0 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 程序狀態(tài)字寄存器 8位寄存器 2 D7D6D5D4D3D2D1D0CyAcF1RS1RS0Ov P ALU AC PSW 6 輔助進位 或稱半進位 標志 當運算結(jié)果的D3向D4產(chǎn)生進位時 AC 1 當運算結(jié)果的D3向D4沒有產(chǎn)生進位時 AC 0 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 程序狀態(tài)字寄存器 8位寄存器 2 D7D6D5D4D3D2D1D0CyAcF1RS1RS0Ov P ALU OV PSW 2 溢出標志位 當運算結(jié)果產(chǎn)生溢出時 OV 1 當運算結(jié)果沒有產(chǎn)生溢出時 OV 0 返回 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 程序狀態(tài)字寄存器 8位寄存器 2 D7D6D5D4D3D2D1D0CyAcF1RS1RS0Ov P ALU P PSW 0 奇偶標志位 當A中1的個數(shù)為奇數(shù)時 P 1 當A中1的個數(shù)為偶數(shù)時 P 0 返回 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) X1X2 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 8位寄存器2 SP用來存放堆棧棧頂?shù)牡刂?返回 1 堆棧是在內(nèi)RAM區(qū)專門開辟出來的按照 先進后出 原則進行數(shù)據(jù)存取的一塊連續(xù)的存儲區(qū)域 2 堆棧有棧頂和棧底 堆棧中沒有數(shù)據(jù)時 二者重疊 SP指向最下端 棧底 向堆棧推入數(shù)據(jù)后 棧頂向上生長 SP也向上生長 3 堆棧棧頂 最后推入堆棧的數(shù)據(jù)所在的存儲單元4 SP用來指示堆棧所處的位置 在進行操作之前 先用指令給SP賦值 以規(guī)定棧區(qū)在RAM區(qū)的起始地址 棧底層 當數(shù)據(jù)推入棧區(qū)后 SP的值也自動隨之變化 63H 64H 65H 66H 67H 棧底 演示 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) X1X2 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 8位寄存器2 SP用來存放堆棧棧頂?shù)牡刂?返回 1 堆棧是在內(nèi)RAM區(qū)專門開辟出來的按照 先進后出 原則進行數(shù)據(jù)存取的一塊連續(xù)的存儲區(qū)域 2 堆棧有棧頂和棧底 堆棧中沒有數(shù)據(jù)時 二者重疊 SP指向最下端 棧底 向堆棧推入數(shù)據(jù)后 棧頂向上生長 SP也向上生長 3 堆棧棧頂 最后推入堆棧的數(shù)據(jù)所在的存儲單元4 SP用來指示堆棧所處的位置 在進行操作之前 先用指令給SP賦值 以規(guī)定棧區(qū)在RAM區(qū)的起始地址 棧底層 當數(shù)據(jù)推入棧區(qū)后 SP的值也自動隨之變化 63H 64H 65H 66H 67H 棧底 12H 46H 73H SP 63H SP 64H SP 66H SP 65H 取數(shù) 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) X1X2 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 8位寄存器2 SP用來存放堆棧棧頂?shù)牡刂?返回 1 堆棧是在內(nèi)RAM區(qū)專門開辟出來的按照 先進后出 原則進行數(shù)據(jù)存取的一塊連續(xù)的存儲區(qū)域 2 堆棧有棧頂和棧底 堆棧中沒有數(shù)據(jù)時 二者重疊 SP指向最下端 棧底 向堆棧推入數(shù)據(jù)后 棧頂向上生長 SP也向上生長 3 堆棧棧頂 最后推入堆棧的數(shù)據(jù)所在的存儲單元4 SP用來指示堆棧所處的位置 在進行操作之前 先用指令給SP賦值 以規(guī)定棧區(qū)在RAM區(qū)的起始地址 棧底層 當數(shù)據(jù)推入棧區(qū)后 SP的值也自動隨之變化 63H 64H 65H 66H 67H 棧底 12H SP 64H SP 66H SP 65H 存數(shù) 73H 73H 46H 46H 89C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) X1X2 A TMP PSW B SP DPTR RAM PC ROM P1 P2 P3 P0 定時 中斷 串口 IR PLA ID 振蕩 X1X2 PSENRSTALEEA P0P1P2P3 1 8位寄存器2 SP用來存放堆棧棧頂?shù)牡刂?返回 1 堆棧是在內(nèi)RAM區(qū)專門開辟出來的按照 先進后出 原則進行數(shù)據(jù)存取的一塊連續(xù)的存儲區(qū)域 2 堆棧有棧頂和棧底 堆棧中沒有數(shù)據(jù)時 二者重疊 SP指向最下端 棧底 向堆棧推入數(shù)據(jù)后 棧頂向上生長 SP也向上生長 3 堆棧棧頂 最后推入堆棧的數(shù)據(jù)所在的存儲單元4 SP用來指示堆棧所處的位置 在進行操作之前 先用指令給SP賦值 以規(guī)定棧區(qū)在RAM區(qū)的起始地址 棧底層 當數(shù)據(jù)推入棧區(qū)后 SP的值也自動隨之變化 63H 64H 65H 66H 67H 棧底 SP 64H SP 66H SP 65H 73H 73H 46H 46H 12H DPTR0003H 34HA TMP PSW B SP DPTR0003H RAM PC ROM 定時 中斷 串口 返回 ALU 讀寫控制 輸入輸出電路 地址譯碼器 RAM芯片 單片機 DB CB AB 0003H DPTR0003H WR 34H P2P0ALEPSENEARSTVCCGND P1 0P1 1P1 2P1 3P1 4P1 5P1 6P1 7P3X1X2 5V 5V 返回 DPTR0003H 34HA TMP PSW B SP 00H RAM PC ROM 定時 中斷 串口 返回 ALU 讀寫控制 輸入輸出電路 地址譯碼器 RAM芯片 單片機 DB CB AB0 7 0003H DPTR03H WR 34H P2 P3 P1 P0 P0P2P3P1 鎖存器 AB8 15 0003H ALE 1 DPTR0003H 34HA TMP PSW B SP 00H RAM PC ROM 定時 中斷 串口 返回 ALU 讀寫控制 輸入輸出電路 地址譯碼器 RAM芯片 單片機 DB CB AB0 7 0003H DPTR03H WR 34H P2 P3 P1 P0 P0P2P3P1 鎖存器 AB8 15 0003H ALE 1 DPTR0003H 34HA TMP PSW B SP RAM ROM 定時 中斷 串口 返回 ALU 讀寫控制 輸入輸出電路 地址譯碼器 ROM芯片 單片機 DB CB AB0 7 0003H DPTR RD 34H P2 P3 P1 P0 P0P2P3P1 鎖存器 AB8 15 ALE 00H 03H PC0003H PSEN 1 34H DPTR0003H 34HA TMP PSW B SP RAM ROM 定時 中斷 串口 返回 ALU 讀寫控制 輸入輸出電路 地址譯碼器 ROM芯片 單片機 DB CB AB0 7 0003H DPTR RD 34H P2 P3 P1 P0 P0P2P3P1 鎖存器 AB8 15 ALE 00H 03H PC0003H PSEN 1 習題與思考 1 單片機應用程序一般存放在 A RAMB ROMC 寄存器D CPU2 在單片機中 通常將一些中間計算結(jié)果放在 中A 累加器B 控制器C 程序存儲器D 數(shù)據(jù)存儲器3 89C51單片機有片內(nèi)ROM容量 A4KBB 8KBC 128BD 256B4 CPU主要的組成部部分為 A 運算器 控制器B 加法器 寄存器C 運算器 寄存器D 運算器 指令譯碼器5 INTEL8051CPU是 位的單片機A 16B 4C 8D 準166 CPU由 和控制器構(gòu)成 返回 習題與思考 1 PC存放 具有 特性 在8051中決定程序執(zhí)行順序的是PC還是DPTR 它是 位 是 不是 SFG 2 PSW用于存放 在8051中PSW是 位 當8051執(zhí)行94H 4BH后 PSW的CY AC OV P的值是多少 3 什么是堆棧 8051的堆棧設在何處 哪個寄存器是堆棧指針 堆棧存取數(shù)據(jù)的原則是什么 4 單片機的堆棧指針SP始終是 A 指示堆棧底B 指示堆棧頂C 指示堆棧地址D 指示堆棧長度5 進位標志CY在 中A 累加器B 算邏運算部件ALUC 程序狀態(tài)字寄存PSWD DPTR6 8031單片機中的SP和PC分別是 的寄存器 A 8位和8位B 16位和16位C 8位和16位D 16位和8位7 DPTR是什么寄存器 它的作用是什么 它由哪幾個特殊功能寄存器組成 返回 習題與思考 1 8051單片機的內(nèi)部RAM可以分為幾個不同的區(qū)域 各區(qū)的地址范圍及其特點 2 為了使10H 17H作為工作寄存器使用 應該采用什么辦法實現(xiàn) 寫出相關(guān)指令 CPU復位后 R0 R7的單元地址是多少 3 8051的位尋址區(qū)在哪里 位尋址空間是多少 4 MCS 51中有4組工作寄存器 它們的地址范圍是 5 MCS 51單片機的堆棧區(qū)應建立在 A 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)的低128字節(jié)單元B 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)C 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲區(qū)的高128字節(jié)單元D 程序存儲區(qū)6 8031單片機中既可位尋址又可字節(jié)尋址的單元是 A 20HB 30HC 00HD 70H 返回 習題與思考 1 8051單片機對外有幾條專用控制線 其功能是什么 2 8051的內(nèi)ROM容量為 最大外擴ROM容量為 8051訪問外ROM時 讀選通信號由 個引腳送出 地址碼由 送出 數(shù)據(jù)由 送出 8051的EA應接 電平 3 8051可以外擴的RAM容量為 8051訪問外RAM時 讀選通信號由 個引腳送出 寫選通信號由 個引腳送出 8051中 個寄存器存放外RAM單元的地址 4 8031單片機的 口的引腳 還具有外中斷 串行通信等第二功能 A P0B P1C P2D P35 當MCS 51引腳ALE信號有效時 表示從P0口穩(wěn)定地送出了地址信號 6 對于INTEL8031來說 EA腳總是 A 接地B 接電源C 懸空D 不用 返回 第二章測試 一 選擇題1 在8051單片機中 PC存放的是 a 正在執(zhí)行的這條指令的地址b 將要執(zhí)行的下一條指令的地址c 正在執(zhí)行的這條指令的操作碼d 對已經(jīng)執(zhí)行過的指令條數(shù)進行計數(shù)2 為了使10H 17H作工作寄存器使用RS1 RS0的取值為 a 0 0b 0 1c 1 0d 1 13 下述哪條引腳為輸入腳 a RESETb ALEc RDd PSEN4 在8051單片機中 SP存放的是 a 堆棧棧低的地址b 堆棧棧頂?shù)牡刂穋 堆棧棧低的內(nèi)容d 堆棧棧低的內(nèi)容5 數(shù)據(jù)指針DPDR在 中A CPU控制器B CPU運算器C 外部程序存儲器D 外部數(shù)據(jù)存儲器6 單片機上電后或復位后 工作寄存器R0是在 A 0區(qū)00H單元B 0區(qū)01H單元C 0區(qū)09H單元D SFR7 8051的內(nèi)部RAM中 可以進行位尋址的地址空間為 A 00H 2FHB 20H 2FHC 00H FFHD 20H FFH8 在堆棧操作中 當進棧數(shù)據(jù)全部彈出后 這時SP應指向 A 棧底單元B 7FH單元C 棧底單元地址加1D 棧底單元地址減1 9 關(guān)于指針DPTR 下列說法正確的是 A DPTR是一個8位寄存器B DPTR不可尋址C DPTR是由DPH和DPL兩個8位寄存器組成的D DPTR的地址83H10 8051的程序計數(shù)器PC為16位計數(shù)器 其尋址范圍是 A 8KB 16KC 32KD 64K11 8031單片機在片外擴展程序存儲器 當取程序存儲器的內(nèi)容時 要用單片機的 信號 A RDB PSENC ALEDWR二 填空題1 若不使用MCS 51片內(nèi)的存儲器 引腳必須接 2 MCS 51中21個特殊功能寄存器 其地址凡是能被8整除的都有尋址功能 3 MCS 51系統(tǒng)中 當信號有效時 表示CPU要從存儲器中讀取信息 4 當使用8751且 1時訪問的是片ROM 5 MCS 51片內(nèi)20H 2FH范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器 既可以尋址又可以尋址 6 微處理器就是集成在一片大規(guī)模集成電路的 和 7 用來存放下一條要執(zhí)行的指令的地址 8 MCS 51的堆棧只可設置在 其最大容量為 堆棧寄存器SP是位寄存器 三 簡答題1 決定程序執(zhí)行順序的寄存器是哪個 它是幾位的 它是不是特殊功能寄存器 2 什么叫堆棧 堆棧指示器SP的作用是什么 8051單片機堆棧的最大容量不能超過多少字節(jié) 3 MCS51單片機的尋址范圍是多少 8051單片機可以配置的存儲器的最多容量是多少 4 8051內(nèi)部RAM有幾組工作寄存器 每組工作寄存器有幾個工作寄存器 寄存器組的選擇由什么決定 返回 2 4MCS 51單片機工作方式 2 4 1時鐘電路2 4 2復位電路與復位方式2 4 3程序運行方式 返回 習題 2 4 1時鐘電路 單片機的時鐘信號用來提供單片機內(nèi)部各種操作的時間基準 時鐘電路用來產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號 單片機內(nèi)部有一個高增益的反向放大器 其輸入端X1和X2用于外接晶體和電容 以構(gòu)成自激振蕩器 其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部的時鐘電路 外接電路如圖 時序 返回 時序 CPU的時序是指CPU在執(zhí)行指令過程中 CPU的控制器所發(fā)出的一系列特定的控制信號在時間上的相互關(guān)系 時序是用定時單位來說明的 常用的時序定時單位有 時鐘周期 機器周期 指令周期 返回 時序 CPU的時序是指CPU在執(zhí)行指令過程中 CPU的控制器所發(fā)出的一系列特定的控制信號在時間上的相互關(guān)系 時序是用定時單位來說明的 常用的時序定時單位有 時鐘周期 機器周期 指令周期 時鐘周期就是振蕩周期 是指振蕩器產(chǎn)生一個振蕩脈沖信號所用的時間 返回 時序 CPU的時序是指CPU在執(zhí)行指令過程中 CPU的控制器所發(fā)出的一系列特定的控制信號在時間上的相互關(guān)系 時序是用定時單位來說明的 常用的時序定時單位有 時鐘周期 機器周期 指令周期 機器周期是指振蕩器產(chǎn)生一個CPU完成一個規(guī)定操作所用的時間 1個機器周期 12個時鐘周期 返回 時序 CPU的時序是指CPU在執(zhí)行指令過程中 CPU的控制器所發(fā)出的一系列特定的控制信號在時間上的相互關(guān)系 時序是用定時單位來說明的 常用的時序定時單位有 時鐘周期 機器周期 指令周期 指令周期是指CPU執(zhí)行一條指令所用的時間 MCS51單片機的指令周期根據(jù)指令的不同可以包含1 4個機器周期 返回 2 4 2復位電路與復位方式 1 復位電路復位電路分為上電復位和手動復位兩種方式 a 上電復位電路 b 開關(guān)復位電路2 復位方式MCS 51單片機復位后 程序計數(shù)器PC和特殊功能寄存器為初始值 處于復位狀態(tài) 寄存器的復位狀態(tài)如表所示 返回 2 4 2復位電路與復位方式 1 復位電路 通過某種方式 使單片機內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復位 MCS 51單片機在時鐘電路工作以后 在RST VPD端持續(xù)給出2個機器周期的高電平就可以完成復位操作 一般復位正脈沖寬度大于10ms 返回 寄存器的復位狀態(tài) 復位不影響片內(nèi)RAM存放的內(nèi)容 PC PSW SP 返回 寄存器的復位狀態(tài) 復位不影響片內(nèi)RAM存放的內(nèi)容 PC 0000H表示復位后程序的入口地址為0000H 即主程序應該從0000H單元存放 返回 寄存器的復位狀態(tài) 復位不影響片內(nèi)RAM存放的內(nèi)容 PSW 00H 其中RS1 PSW 4 0 RS0 PSW 3 0 表示復位后單片機選擇工作寄存器0組 返回 寄存器的復位狀態(tài) 復位不影響片內(nèi)RAM存放的內(nèi)容 SP 07H表示復位后堆棧在片內(nèi)RAM的08H單元處建立 返回 2 4 3程序運行方式 MCS 51單片機在時鐘電路工作以后 RST VPD端持續(xù)給出2個機器周期的高電平進入復位工作方式 并一直維持復位方式 直到RST腳收到低電平 MCS 51單片機才脫離復位狀態(tài) 進入程序運行狀態(tài) 在程序運行狀態(tài)下 CPU不斷從ROM中取出指令并執(zhí)行之 返回 習題與思考 1 8051的引腳RST是 IN腳還是OUT腳 當其端出現(xiàn) 電平時 8051進入復位狀態(tài) 復位后PC 8051一直維持這個值 直到RST腳收到 電平 8051才脫離復位狀態(tài) 進入程序運行狀態(tài) 2 MCS 51單片機的CPU每取一個指令字節(jié) 立即使 A 堆棧指針SP自動加1B 數(shù)據(jù)指針DPTR自動加1C 程序計數(shù)器PC自動加1D 累加器A自動加13 MCS51單片機的主程序應該從哪個單元開始存放 為什么 4 單片機上電后或復位后 工作寄存器R2是在 A 0區(qū)01H單元B 0區(qū)02H單元C 0區(qū)0BH單元D SFR5 8031復位后 PC與SP的值為 A 0000H 00HB 0000H 07HC 0003H 07H寄存器D 0800H 00H 返回