[工學(xué)]單片機(jī)馬光第2章單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與原理(編輯修改稿)
2025-02-15 11:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 后，用 OV作溢出位，發(fā)生溢出，表明結(jié)果錯(cuò)誤。 內(nèi)部寄存器及其功能 ? 程序計(jì)數(shù)器 (PC) ? 程序計(jì)數(shù)器在物理上是獨(dú)立的，它不屬于特殊內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器塊中。 PC是一個(gè) 16位的計(jì)數(shù)器，由兩個(gè)八位寄存器 PCH和 PCL組成，用于存放一條要執(zhí)行的指令地址，尋址范圍為 64kB， PC有自動(dòng)加 1功能，即完成了一條指令的執(zhí)行后，其內(nèi)容自動(dòng)加 1。 ? PC本身并沒(méi)有地址，因而不可尋址，用戶(hù)無(wú)法對(duì)它進(jìn)行讀寫(xiě)，但是可以通過(guò)轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令改變其內(nèi)容，以控制程序的執(zhí)行順序。 內(nèi)部寄存器及其功能 ? 數(shù)據(jù)指針 (DPTR) ? 數(shù)據(jù)指針為 16位寄存器，編程時(shí)，既可以 16 位寄存器來(lái)使用，也可以按兩個(gè) 8位寄存器來(lái)使用 ,即高位字節(jié)寄存器DPH和低位字節(jié) DPL。 DPTR主要是用來(lái)保存 16位地址，當(dāng)對(duì) 64kB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址時(shí)，可作為間址寄存器使用，此時(shí) ,使用如下兩條指令 : MOVX A, @DPTR MOVX @DPTR, A 在訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器時(shí)， DPTR可用來(lái)作基址寄存器，采用基址 +變址尋址方式訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器，這條指令常用于讀取程序存儲(chǔ)器內(nèi)的表格數(shù)據(jù) MOVC A, @A+@DPTR 堆棧指針 SP（ Stack Pointer） 指明棧頂元素的地址， 8位，可軟件設(shè)置初值，復(fù)位時(shí)SP = 07H。 堆棧示意圖 注意： MCS51單片機(jī)的堆棧操作遵循 先入后出 的原則。入棧時(shí)，堆棧指針 SP的值先 加 1，然后再將數(shù)據(jù)存入到 SP所指向的哪個(gè)存儲(chǔ)單元；出棧則是先將數(shù)據(jù)取出，然后 SP指針 減 1。 內(nèi)部寄存器及其功能 特殊功能寄存器列表 ACC B PSW SP DPTR P0 P1 P2 P3 IP IE TMOD TCON *T2CON TH0 TL0 TH1 TL1 *TH2 *TL2 *RLDH *RLDL SCON SBUF PCON 累加器 B寄存器 程序狀態(tài)字 堆棧指針 數(shù)據(jù)指針 （ 包括 DPH和 DPL） I/O口 0 I/O口 1 I/O口 2 I/O口 3 中斷優(yōu)先級(jí)控制 中斷允許控制 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器工作方式控制 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器控制 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2控制 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0定時(shí)常數(shù) （ 高位字節(jié) ） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0定時(shí)常數(shù) （ 低位字節(jié) ） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1定時(shí)常數(shù) （ 高位字節(jié) ） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1定時(shí)常數(shù) （ 低位字節(jié) ） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2定時(shí)常數(shù) （ 高位字節(jié) ） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2定時(shí)常數(shù) （ 低位字節(jié) ） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2自動(dòng)再裝載 （ 高位字節(jié) ） 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2自動(dòng)再裝載 （ 低位字節(jié) ） 串行口控制 串行數(shù)據(jù)接收 、 發(fā)送緩沖器 電源控制 0E0H 0F0H 0D0H 81H 83H和 82H 80H 90H 0A0H 0B0H 0B8H 0A8H 89H 88H 0C8H 8CH 8AH 8DH 8BH 0CDH 0CCH 0CBH 0CAH 98H 99H 87H 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) ? MCS51系列的單片機(jī)有 5個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)空間： ? 片內(nèi) /片外程序存儲(chǔ)器 64K（ 00000FFFFH） ； ? 128B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ 007FH） ； ? 128B特殊功能寄存器 SFR（ 800FFH） ； ? 位尋址區(qū)（ 20H2FH）； ? 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 64K（ 00000FFFFH）。 ? 注： MCS51系列單片機(jī)各型號(hào)芯片在各個(gè)存儲(chǔ)器空間的物理單元個(gè)數(shù)可能是不同的 ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 EPROM 2764 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 EPROM 2764 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 3130292827262524242221 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 RAM 6264 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 RAM 6264 8031 8751 8051 89C51 片內(nèi) RAM 片內(nèi) ROM 256B（字節(jié)） 4K 64K 64K ? MCS51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器分為： ? 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ? 片外程序存儲(chǔ)器 ? MCS51單片機(jī)的最大存儲(chǔ)空間為 64KB。 ? MCS51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的地址指針為程序計(jì)數(shù)器 PC。 ? MCS51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的讀取順序由 EA確定。 ? MCS51單片機(jī)存儲(chǔ)空間的 6個(gè)特殊功能區(qū)域。 程序存儲(chǔ)器 ? 一、對(duì)于片內(nèi)有 4KB程序存儲(chǔ)器的單片機(jī) ? EA=1時(shí)，則 PC的值在 0000H0FFFH之間， CPU先從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器空間取指執(zhí)行；當(dāng) PC的值大于 0FFFH時(shí)才訪問(wèn)外部的程序存儲(chǔ)器空間。 ? 若 EA=0時(shí)，則片內(nèi)程序存儲(chǔ)器空間被忽略， CPU只從片外程序存儲(chǔ)器空間取指執(zhí)行。 ? 二、 對(duì)于片內(nèi)沒(méi)有程序存儲(chǔ)器的單片機(jī) ? 在構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)必須在外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，其 EA必須接地。(最好不要擴(kuò)展片外程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)，單片機(jī)型號(hào)多達(dá)數(shù)百種，可選用片內(nèi) Flash容量大的型號(hào)，除非特殊原因。 ) EA作用 （ 1）程序存儲(chǔ)器 程序 存儲(chǔ)器 內(nèi)部 外部 0000H
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