- MCS-51单片机技术（10）
- 单片机扩展的基本概念
1,单片机最小系统:使单片机运行的最少器件构成的
系统,就是最小系统.
无ROM芯片:8031 必须扩展ROM,复位,晶振电路
有ROM芯片:89C51等,不必扩展ROM,只要有复位,
晶振电路
2,扩展使用的三总线:
地址总线:由外部程序存储器取指,P0-低8位;P2-高8位
数据总线:指令输入,P0
控制总线:RD,WR, ALE, PSEN
(读, 写,地址锁存允许, 外程序存储器读选通)
§ MCS-51的扩展应用
图2-5 8051特殊功能寄存器地址分布图
二,存储器的扩展
1,随机读写存储器RAM的扩展 :数据存储器一般采用RAM芯片,这种存储器在电源关断后,存储的数据将全部丢失.有两大类:
动态RAM(DRAM),一般容量较大,易受干扰,使用略复杂.例2116,2186
静态RAM(SRAM),在工业现场常使用SRAM,例:6264,6116
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2010/8/19
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- MCS-51单片机技术（9）
- MCS-51存储器
可分为五类:程序存储器,内部数据存储器,特殊功能存储器,位寻址
区,外部扩展的数据存储器和扩展I/O口.
§ MCS-51的指令系统
指令的描述中经常用到一些特殊符号
表示数据交换.
表示数据的传送方向.
←
由 X寻址的单元中的内容.
((X))
X中的内容.
(X)
位操作数的前缀,表示对该位取反.
/
内部数据RAM或SFR的可直接寻址位.
bit:
8位带符号的偏移量字节
rel
11位的目的地址
addr11
16位的目的地址
addr16:
指令中的16位常数.
#data16
指令中的8 位常数.
#data:
8 位内部RAM单元的地址
direct
寄存器R0, R1,即i=0,1.
Ri
工作寄存器R0～R7, 即n=0～7.
Rn
1,寄存器寻址:寄存器寻址是指令中指定寄存器的内容作为操作数的寻址方式.
2,直接寻址:直接寻址是指令直接给出操作数所在单元的地址的寻址方式.指令中操作数部分给出直接地址,用direct表示.
3,寄存器间接寻址:指令操作数的地址事先存放在某个寄存器中,由该寄存器的内容指定操作数地址的寻址方式,称为寄存器间接寻址,@为间接寻址指示符.
4,立即数寻址:立即数寻址是由指令直接给出操作数的寻址方式.#为立即数的标识符.
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2010/8/8
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- MCS-51单片机技术（8）
- 二,专用寄存器组
1,程序计数器 PC
16位计数器,指向程序存储器中被执行的指令所在的地址.本身没有地址,在物理上独立.
寻址范围0000～FFFFH的64KB空间.
2,数据指针DPTR
16位地址指针,可寻址范围0000～FFFFH 的64KB空间,可指向程序,数据存储器.
3,堆栈指针SP
8位地址寄存器,SP用来管理堆栈.它指向内部RAM的一个存储单元,且总是指向栈顶单元.
MCS-51的堆栈是内部RAM中的一个部分,符合"先进后出,后进先出"原则.
4,累加器ACC
ACC是一个具有特殊用途的8位寄存器,主要用于存放操作数或运算结果.8051指令系统中多数指令的执行都要通过累加器ACC进行.因此,在CPU中,累加器的使用频率是很高的.也可简写累加器A.
5,寄存器B
B也是一个8位的寄存器,通常用来和累加器配合,进行乘,除法的
运算.对于其它指令,B可作为一个工作寄存器使.
6,程序状态字PSW
PSW是一个可编程的8位寄存器,用来寄存当前指令执行结果的有
关状态.8051有些指令的执行会自动影响PSW的有关位的状态,在编程
时要加以注意,同时,PSW中各位的状态也可通过指令设置.PSW各标
志位的定义如下:
CY:(PSW.7) 进位标志位.累加器A的最高位有进行位(加法)
或借位(减法)时,CY=1;否则CY=0.在布尔操作时,它是各种位操
作的"累加器 ".CY亦可简记为C.
AC:(PSW.6) 辅助进位标志位.当累加器A的D3位向D4位进位或
借位标志时,AC=1,否则为0.(有时AC也被称为半进位标志).
F0:(PSW.5) 用户通用标志位.可以根据需要用程序将其置位或
清零,从而可通过测试FO的状态来控制程序的转向.
RS1, (PSW.4 )寄存器区选择位1.
RS0,( PSW.3)寄存器区选择位0.RS1,RS0可由指令置位或
清零,用来选择8051的工作寄存器区.其选择方法见表2-1
OV,( PSW.2)溢出标志位.当带符号数运算(加法或减法)结果超
出范围(-127-+127)时,有溢出,OV=1;否则OV=0.
--,( PSW.1)用户定义标志位.
P,( PSW.0)奇偶校验位.在每个指令周期由硬件按累加器A中"1"的
个数为奇数或偶数而为"1"或"0".因此,P可用指示操作结果(累加器A中
)的1的个数的奇偶性.
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2010/8/6
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- MCS-51单片机技术（7）
- MCS-51内部资源及特点
1,内部资源
MCS-51系列单片机包括8031,8051,8751等很多型号,其代表型号是以8051,以此为例介绍单片机内部结构.
8051内包括:
适于控制应用的8位CPU;
4KB程序存储器(ROM);
128B数据存储器 (RAM);
32根双向并可以按位寻址的I/O线
1个全双工串行口I/O线;
2个16位定时计数器器;
5各中断源2个优先级的嵌套结构;
片内时钟振荡器
二,MCS-51单片机基本结构
内部结构简图如图2-1所示.
包括:CPU,存储器(ROM,RAM),I/O接口等计算机的基本组成.
§ MCS-51外部引脚及功能,I/O接口电路
一,外部引脚 返回
MCS-51共40个引脚,大致可分为四类,其管脚分布如下图所示.
1)电源引脚VCC和VSS
VCC:40脚,电源端,+5V
VSS:20脚,接地端(GND)
_ 2)时钟电路引脚
XTAL1:19脚,外接晶振输入引脚.
XTAL2:18脚,外接晶振输出引脚.
_ 3)控制线引脚
共4根,其中3根为双功能
①RST/VPD :9脚,复位/备用电源.
RST---通过外接复位电路实现上电复位或按键复位.
VPD---可外接备用电源,在VCC掉电时向RAM供电.
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2010/8/5
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- MCS-51单片机技术（6）
- 单片机:把中央处理器CPU,存储器,输入输出(I/O)接口电路以及定时器/计数器等部件制作在一块集成电路芯片中,构成一个完整的微型计算机——单片微型计算机.
时钟
8位CPU
128B/256B
RAM
2×16位
定时计数器
可编程口
I/O
4KB
ROM
总线:各个器件共同享用连线,器件的数据线称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线.用于抵制分配的线称为地址总线.
数据,地址,指令:三者的本质都是数字——0和1组成的序列.指令即由单片机芯片的设计者规定的一种数字;地址即是寻找单片机内部,外部的存储单元,输入输出口的依据;数据即由微处理机处理的对象.
堆栈:用来存放数据的一个区域,是内部RAM的一部分."先进后出,后进先出",有其特殊的数据传输指令,即PUSH和POP,有一个特殊的服务单元——堆栈指针SP.每执行一次PUSH,SP+1,每执行一次POP,SP-1
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2010/8/4
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