【正文】 單片機的 4個 I/O口都是 8位雙向口，這些口在結(jié)構(gòu)和特性上是基本相同的，但又各具特點，以下將分別介紹之。 在訪問片外擴展存儲器時，低 8位地址和數(shù)據(jù)由 P0口分時傳送，高 8位地址由 P2口傳送。每個口都包含一個鎖存器、一個輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。 MCS－ 51單片機并行輸入／輸出電路 單片機芯片內(nèi)還有一項主要內(nèi)容就是并行 I/O口。 PSEN信號用于外部程序存儲器的讀選通。除此之外還有一些引腳信號也是提供存儲器擴展使用的。為了擴展外部存儲器，單片機芯片作了預(yù)先準備。這對復(fù)雜的單片機系統(tǒng)來說是很不夠的。 一是把數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器分開，二是存儲器有內(nèi)外之分。 這 40個單元被均勻地分為 5段 ， 作為 5個中斷源的中斷地址 區(qū) 。 如果程序不從 0000H單元開始 ， 應(yīng)在這三個單元中存放一 條無條件轉(zhuǎn)移指令 ， 以便直接轉(zhuǎn)去執(zhí)行指定的程序 。 其中一組特殊單元是 0000H～ 0002H。 ★當 EA端保持低 電 平時， 80C51的所有取指令操作均在片外程序存儲器中進行，這時片外存儲器可以從 0000H開始編址。 ★ 如果 EA端保持 高 電平， 80C51執(zhí)行片內(nèi)前 4KB ROM地址(0000H～ 0FFFH) 中的程序。80C51片內(nèi)有 4 KB的 ROM， 8751片內(nèi)有 4 KB的 EPROM，8031片內(nèi)無程序存儲器。出棧指令為 POP。 另一種是指令方式，即使用專用的堆棧操作指令，進行出棧操作。程序返回時，斷點再自動彈回 PC。 入棧操作：先 SP加 1，后寫入數(shù)據(jù) 出棧操作：先讀出數(shù)據(jù)，后 SP減 1 向下生長型堆棧 入棧操作：先 SP減 1，后寫入數(shù)據(jù) 出棧操作：先讀出數(shù)據(jù)，后 SP加 1 ? 堆棧使用方式 堆棧的使用有兩種方式。 ? 堆棧的類型 堆棧的有兩種類型：向上生長型和向下生長型。 SP的內(nèi)容就是棧頂?shù)拇鎯卧刂贰? ? 堆棧指示器 無論的數(shù)據(jù)的入棧還是數(shù)據(jù)的出棧，都是對堆棧的棧頂單元進行的，即對棧頂單元的寫和讀操作。 ? 堆棧的開辟 堆棧的開辟在芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中，即所謂的內(nèi)堆棧。 LIFO（ last in First Out） ? 堆棧的功能 堆棧的主要是為了子程序和中斷操作而設(shè)立的。數(shù)據(jù)的讀出為刪除運算稱為出棧（ Pop）。所謂堆棧就是允許在其一端進行數(shù)據(jù)插入和數(shù)據(jù)刪除操作的線性表。在指令中可使用寄存器符號表示，也可以使用寄存器地址表示 。 ? 對專用的寄存器只能使用直接尋址方式。它是加 1計數(shù) . 寄存器符號 寄存器地址 寄存器名稱 *ACC 0E0H 累加器 *B 0F0H B寄存器 *PSW 0D0H 程序狀態(tài)字 SP 81H 堆棧指示器 DPL 82H 數(shù)據(jù)指針低 8位 DPH 83H 數(shù)據(jù)指針高 8位 *IE 0A8H 中斷允許控制寄存器 *IP 0B8H 中斷優(yōu)先控制寄存器 *P0 80H I/O口 0 *P1 90H I/O口 1 *P2 0A0H I/O口 2 寄存器符號 寄存器地址 寄存器名稱 *P3 0B0H I/O口 3 PCON 87HH 電源控制及波特率選擇寄存器 *SCON 98H 串行口控制寄存器 SBUF 99H 串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器 *TCON 88H 定時器控制寄存器 TOMD 89H 定時器方式選擇寄存器 TL0 8AH 定時器 0低 8位 TL1 8BH 定時器 1低 8位 TH0 8CH 定時器 0高 8位 TH1 8DH 定時器 1高 8位 對專用寄存器的字節(jié)尋址問題的幾點說明： ? 21個可尋址的專用寄存器的是不連續(xù)地分散在內(nèi)部 RAM的高 128單元中。 D7H D6H D5H D4H D3H D2H D1H D0H CY AC F0 RS1 RS0 OV P PSW位地址 ? 數(shù)據(jù)指針（ DPTR） 數(shù)據(jù)指針可以用它來訪問外部數(shù)據(jù)存儲器中的任一單元，也可以作為通用寄存器來用，由我們自已決定如何使用。若為奇數(shù)，則 P=1，否則為 0。 有符號數(shù)運算時，如果發(fā)生溢出， OV置 “ 1”，否 則清 “ 0”。 ? RS RS0：工作寄存器組選擇位。 例： 78H+97H 0111 1000 +1001 0111 1 0000 1111 有進位 CY=1 沒有半進位AY=0 ?F0：用戶標志位。 加減運算時，保存最高位進位、借位狀態(tài)。 PSW寄存器中各位的名稱及位置如上所示，下面說明各標志位的作用。這些標志的狀態(tài)，可由專門的指令來測試，也可通過指令來讀出。這是一個很重要的部件，里面存放了 CPU工作時的很多狀態(tài)，借此，我們可以了解 CPU的當前狀態(tài)，并作出相應(yīng)的處理。在做乘、除法時放乘數(shù)或除數(shù)及結(jié)果。在運算器做運算時其中一個數(shù)一定是在ACC中。 ? 累加器 A（或 ACC－ Accumulator) 累加器，通常用 A或 ACC表示。 PC有自動加 1功能，以實現(xiàn)程序的順序執(zhí)行。（注： PC程序計數(shù)器不可尋址） ? 程序計數(shù)器（ PC－ Program Counter) PC是一個 16為計數(shù)器。（地址 80H～ FFH）用于存放相應(yīng)功能部件的控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)。我們以 80C51為例。 MCS51單片機芯片內(nèi)部有數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器兩類存儲器，即所謂的內(nèi)部 RAM和內(nèi)部 ROM。因此熟悉引腳是單片機硬件學(xué)習(xí)的重點。 引腳表現(xiàn)出的是單片機的外特性或硬件特性。 P3口線的情況卻有所不同，它的第二功能信號都是單片機的重要控制信號。 對于各種型號的芯片，其引腳的第一功能信號是相同的，所不同的只在引腳的第二功能信號上。 2 信號引腳的第二功能 ? P3口線的第二功能 ? 引腳的第一、第二功能會不會混淆呢？ 答案是肯定的，不會。 P2口（ 21腳～ 28腳） : ～ P2口 , 一般可作為準雙向 I/O接口。 編程電壓，為寫入程序提供專門電源（ 25V） ? 輸入／輸出口線 P0口（ 39腳～ 32腳） : ～ P0口。 片外程序存儲器讀選通信號輸出端 , 低電平有效。 （允許地址鎖存信號）以每機器周期兩次的信號輸出 , 用于鎖存出現(xiàn)在 P0口的低 8位地址。 ? 控制信號或與其它電源復(fù)用引腳 控制信號 或與其它電源復(fù)用引腳有下面四個 為復(fù)位信號，當輸入的復(fù)位信號延續(xù) 2個機器周期以上高電平時即為有效，用于完成單片機的復(fù)位操作。 ? 外接晶體引腳 XTAL1和 XTAL2 當使用芯片內(nèi)部時鐘時 ， 此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容 。 圖 2― 3 MCS—51系列單片機引腳及總線結(jié)構(gòu) (a) 管腳圖； (b) 引腳功能分類 1 信號引腳介紹 ? 主電源引腳 Vcc和 Vss VCC（ 40腳 ） ： 接 +5 V電源正端 。總線結(jié)構(gòu)減少了單片機的連線和引腳，提高了集成度和可靠度。具體將在第三章中的“位處理指令”部分介紹。 ? 位處理器以狀態(tài)寄存器中的進位標志位 C位累加位，可進行置位、復(fù)位、取反、等于“ 0”轉(zhuǎn)移、等于“ 1”轉(zhuǎn)移且清“ 0”以及 C與可尋址位之間的傳送、邏輯與、邏輯或等位操作。時鐘電路為單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列，典型的晶振頻率為 12MHz。全部中斷分為高級和低級兩個優(yōu)先級。 7 中斷控制系統(tǒng) ? 80C51單片機的中斷功能較強，以滿足控制應(yīng)用的需要。 6 串行口 ? 80C51有一個全雙工的串行口，以實現(xiàn)單片機和其它設(shè)備進行數(shù)據(jù)的串行傳輸。圖中的定時器和串行口畫在一起，也就是說，串行通信就需要用到定時器，而實際就是如此的。因此稱為程序存儲器，簡稱為“內(nèi)部 ROM”。 3 內(nèi)部程序存儲器 ? 內(nèi)部程序存儲器在圖中包括 ROM和程序地址存儲器等。 ? 片內(nèi)程序存儲器 4KB（ ROM 0000H~0FFFH） 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 128B（ RAM 00H~7FH） 2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 ? 實際上 80C51芯片中共有 256個 RAM單元，但其中后面的 128個單片被專用寄存器占用，供用戶使用的只有前面的 128單元，用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。 訪問存儲器時，同一