單片機原理與應(yīng)用基于匯編、c51及混合編程第2章stc系列單片機的結(jié)構(gòu)與原理(已修改)
2025-05-18 00:16 本頁面
【正文】 1 2 第二章 STC系列單片機的結(jié)構(gòu)與原理 3 主要內(nèi)容 ? 51內(nèi)核單片機的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)簡介 ? STC系列單片機簡介 ? STC12C5A60S2單片機管腳功能 ? 程序狀態(tài)字寄存器 ? 存儲器及存儲空間 ? I/O口工作方式及配置 ? 時鐘電路與時序 ? 省電模式 ? 復(fù)位電路 4 51內(nèi)核單片機的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)簡介 ? 51內(nèi)核單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 外部晶體振蕩器與內(nèi)部振蕩電路共同產(chǎn)生單片機運行所需的時鐘信號 負責(zé)運算、控制和調(diào)度 用于存放用戶程序、常數(shù)、表格等信息 用于存放單片機運行過程中的運算數(shù)據(jù)及運算地址等 用來對片內(nèi)各功能模塊進行管理、控制和監(jiān)控的寄存器和反映各功能運行狀態(tài)的寄存器 4個 8位的并行 I/O口 1個全雙工異步串行口 2個 16位的定時 /計數(shù)器，實現(xiàn)定時和計數(shù)功能 5個中斷源、 2級中斷優(yōu)先級 的中斷系統(tǒng) 5 16位寄存器 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 . 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 . 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 。 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)；另一端接收暫存器中的第二個操作數(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(biāo)志寄存器 CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 存放指令碼所在存儲單元的地址編碼 用于存放從程序存儲器中讀出的指令代碼，作為指令譯碼器的輸入鎖存器 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(yīng)的控制信號 單片機的控制中心 8位寄存器 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。 8位寄存器，進行乘除法運算時，存放參與運算的一個操作數(shù)。除此之外，作為一般REG使用 8位寄存器，用于記錄運算過程中的狀態(tài)，如是否借位、溢出等。 6 51內(nèi)核單片機的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)簡介 傳統(tǒng) 51內(nèi)核單片機所具有的內(nèi)部資源： ? 8位 CPU； ? 程序存儲器； ? 數(shù)據(jù)存儲器； ? 特殊功能寄存器； ? 2個 16位定時 /計數(shù)器； ? 1個全雙工異步串行口； ? 4個 8位并行 I/O口 ? 5個中斷源、 2級優(yōu)先級的中斷系統(tǒng) 7 STC系列單片機簡介 ? STC系列單片機主要有 STC89C51xx 、STC90C51xx、 STC11/10xx、 STC12xx、STC15xx等系列，除 STC15xx系列外，其他系列的引腳能夠相互兼容，各系列新增的功能不完全相同。 8 STC系列單片機的主要性能 ? （ 1）除最初生產(chǎn)的 STC89/90xx系列外，其余系列都是單時鐘 /機器周期運行模式 (1T），工作頻率在 0－ 35MHZ的范圍 ? （ 2）工作電壓為 5V和 3V兩種，供用戶選擇 ? （ 3）片內(nèi)集成的用戶應(yīng)用程序空間 － 64KB不等 ? （ 4）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 RAM有 128B或 256B，并集成了 512B－ 4096B的擴展 RAM。 9 STC系列單片機的主要性能 ? （ 5）除 STC89/90xx系列外，片內(nèi)都集成了可通過用戶程序讀、寫及擦除的存儲器EEPROM。 ? （ 6）內(nèi)部集成專用復(fù)位電路、看門狗電路及外部掉電檢測電路。 ? （ 7）除最初的 STC89/90xx系列外，內(nèi)部集成了 RC振蕩時鐘電路 10 STC系列單片機的主要性能 ? （ 8） STC11/10xx、 STC12xx、 STC15xx系列單片機中， I/O口復(fù)位后可設(shè)置成準(zhǔn)雙向口、強推挽、僅為輸入、開漏（漏極開路）四種工作模式， I/O口線驅(qū)動能力均可達到 20mA。而 STC89/90xx系列單片機只有準(zhǔn)雙向和開漏兩種工作方式。 ? （ 9） STC11/10xx、 STC12C5A60SSTC12C5201AD、 STC15F100、STC15F2K60S2單片機內(nèi)部有 2個定時 /計數(shù)器，STC89/90C51RC_RD+GUIDE單片機有 3個定時 /計數(shù)器。 11 STC系列單片機的主要性能 ? （ 10）具有 2－ 3個頻率可設(shè)置的時鐘輸出口。 ? （ 11）有 2－ 5個引腳可設(shè)置成外部中斷。 ? （ 12）有 2－ 4個可編程計數(shù)器（ Programmable Counter Array， PCA）陣列，并可選擇成脈寬調(diào)制 PWM輸出功能。 ? （ 13） 8路 A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速度可達 4181。s。 ? （ 14）全雙工異步串行口 UART，可實現(xiàn)與外部設(shè)備之間的串行通信。 12 STC12C5A60S2單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 13 STC12C5A60S2單片機管腳功能 STC12C5A60S2單片機封裝形式 (a) LQFP－ 48 封裝 (b)PDIP－ 40封裝 QFP：四側(cè)引腳扁平封裝（ Quad Flat Package） LQFP：薄型 QFP PDIP： Plastic Dul In_Line Package塑料雙列直插式封裝 14 STC12C5A60S2單片機管腳功能 1. I/O（輸入 /輸出）引腳 （ 1） P0口作用 ?通用的 I/O口 ?地址總線的低 8位 ?數(shù)據(jù)總線接口 分時復(fù)用。 （ 2） P1口作用 ?通用 I/O口。 ?也可作為 A/D輸入 。 ?第三功能
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