片機結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)擴展(編輯修改稿)
2025-06-15 04:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1 電氣工程學(xué)院 數(shù)據(jù)指針是一個 16位的寄存器，由兩個 8位寄存器DPH和 DPL組成。也可以作為兩個獨立的 8位寄存器來用。 DPTR可以用來存放片外 RAM和片外 ROM的地址，也可以用來存放片內(nèi) ROM的地址 . 例如： MOV DPTR,4000H MOVX A， @DPTR MOV DPTR,5000H MOVC A,@DPTR 51系列單片機 CPU結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)指針 DPTR 電氣工程學(xué)院 MCS51的內(nèi)部組成及引腳描述 ? 中央處理器 （ CPU） ； ? 數(shù)據(jù)存儲器 （ RAM） ； ? 程序存儲器 （ ROM） ； ? 2個 l6位的定時器 /計數(shù)器； ? 并行 I/O口 （ 32根 I/O線 ， 4個 P口 ） ； ? 外部存貯器尋址范圍ROM、 RAM各 64K； ? 全雙工串行口； ? 中斷系統(tǒng) （ 5個中斷源 ， 2個中斷優(yōu)先級 ） 電氣工程學(xué)院 /時鐘周期 是時序中最小的時間單位，由單片機振蕩電路 OSC產(chǎn)生，為時鐘脈沖頻率的倒數(shù) 。 XTAL2 XTAL1 振蕩電路 內(nèi)部時鐘電路 MCS51 1個振蕩周期 MCS51的晶振電路 電氣工程學(xué)院 1個機器周期 =12個振蕩周期 執(zhí)行一條指令所需的時間 .參看參考書的附錄每條指令的執(zhí)行時間 電氣工程學(xué)院 RST/VPD:復(fù)位 /備用電源。 ① RST（ Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。 ② VPD功能：在 Vcc掉電情況下，接備用電源。 8051的復(fù)位電路和主要寄存器復(fù)位后的狀態(tài) 1 51系列單片機的復(fù)位信號是高電平有效，持續(xù)時間要有 24個時鐘周期以上。例：若時鐘頻率為 6MHz，復(fù)位脈沖的寬度至少 =24/6， 4uS 電氣工程學(xué)院 電氣工程學(xué)院 VCC、 VSS ⑴ ALE/PROG:地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM編程脈沖 ① ALE功能：用來鎖存 P0口送出的低 8位地址 ② PROG功能：片內(nèi)有 EPROM的芯片，在 EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。（ 8751） ⑵ PSEN:片外 ROM讀選通信號。 8051的電源線和控制線 1 電氣工程學(xué)院 ⑷ EA/Vpp:內(nèi)外 ROM選擇 /片內(nèi) EPROM編程電源。 ① EA功能：內(nèi)外 ROM選擇端。 EA=1，允許使用片內(nèi) ROM。 EA=0，允許使用片外 ROM. ② Vpp功能：片內(nèi)有 EPROM的芯片，在 EPROM編程期間，施加編程電源 Vpp。 (8751) 8051的電源線和控制線 2 電氣工程學(xué)院 8051的存儲器結(jié)構(gòu) 1 51系列單片機的存儲器結(jié)構(gòu)采用的是數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器分開尋址的方式，通過 PSEN信號線來區(qū)分尋址的是程序存儲器還是數(shù)據(jù)存儲器，當(dāng)尋址程序存儲器時 PSEN信號為低電平，其他條件下 PSEN為高電平。在程序中通過指令代碼來區(qū)分是尋址程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。 例： MOV DPTR,4000H MOVC A， @DPTR 。同樣是 4000H，但不同 MOVX A， @DPTR 。的指令尋址的位置不一樣 電氣工程學(xué)院 專用寄存器 內(nèi)部 RAM 00 7F 80 FF 0000 FFFF 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 外部數(shù)據(jù)存儲器 數(shù)據(jù)存儲器 外部 內(nèi)部 0000 0FFF 1000 FFFF 程序存儲器 EA=1 外部 EA=0 8051的存儲器結(jié)構(gòu) 2 對于內(nèi)部無程序存儲器的系列，如8031EA必須接地 電氣工程學(xué)院 片內(nèi) RAM存儲器 8051的存儲器結(jié)構(gòu) 3 電氣工程學(xué)院 特殊功能寄存器 SFR (Special Function Register) 8051的存儲器結(jié)構(gòu) 4 電氣工程學(xué)院 8031和外部總線擴展 1 鎖存器 8031 EA PSEN RD WR P2 ALE P0 數(shù)據(jù)線 D7~D0 低 8位地址線 A7~A0 高 8位地址線 A15~A8 控制線 8031外部總線結(jié)構(gòu) 8031單片機的 P0口，作為低八位的地址線和數(shù)據(jù)線，分時復(fù)用， P2口作為高八位的地址線，所以共有 16條地址線和 8條數(shù)據(jù)線，由于低八位的地址線和數(shù)據(jù)線分時復(fù)用，所以必須在單片機外部加鎖存電路，將低位地址信號鎖存，保證在整個讀寫周期內(nèi)地址信號一致有效。 電氣工程學(xué)院 ? 利用 74LS373和 ALE信號，分離低八位地址線和數(shù)據(jù)線，在 ALE的下降沿將低八位的地址數(shù)據(jù)鎖存起來。在鎖存器的輸出端形成獨立的地址線和數(shù)據(jù)線 地址 數(shù)據(jù) ~ ~ 地址 ALE 8 0 9 8P 3 . 0P 3 . 7P 4 . 7P 4 . 0D 0D 7O E L EQ 0Q 7A L E低 八 位地 址 總 線高 八 位地 址 總 線3 10022數(shù) 據(jù) 總 線 （ 8 條 ）低 八 位地 址 總 線高 八 位地 址 總 線8031和外部總線擴展 2 電氣工程學(xué)院 存儲器類型 ? A、 RAM（隨機存儲器） ? 特點：可讀、可寫，掉電數(shù)據(jù)丟失。 ? 分類：靜態(tài) RAM，動態(tài) RAM，動態(tài) RAM需要定時刷新。 ? 用途：主要存放程序用到的可變數(shù)據(jù)。 ? B、 ROM（只讀存儲器） ? 特點：只讀、掉電數(shù)據(jù)不丟失 ? 分類：掩膜 ROM、 OTPROM、 EPROM ? 用途：主要存放程序代碼 ? C、 EEPROM（電可擦除存儲器） ? 特點：可讀、可寫，掉電數(shù)據(jù)不丟失 ? 用途：主要存放程序代碼和需要保存的可變數(shù)據(jù)。 存儲器原理簡介 1 電氣工程學(xué)院 地址譯碼電路存儲器陣列I / O 電路讀寫控制電路讀寫控制信號數(shù)據(jù)線地址線1 2 n 101 2 n 101 2 n 10字線 0 字線 1 字線 2m 1 數(shù)據(jù)線0 數(shù)據(jù)線1 數(shù)據(jù)線2 數(shù)據(jù)線 n 1 地址譯碼電路m 條地址線 存儲器原理簡介 2 電氣工程學(xué)院 存儲器實例 ? 8K＊ 8靜態(tài) RAM ? 8K＊ 8EPROM 存儲器原理簡介 3 電氣工程學(xué)
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