【正文】 28字節(jié) 8051 H MOS ROM （ 8K） 256字節(jié) 8031 H MOS 無 256字節(jié) 1． 4 單片機(jī)的應(yīng)用 ? 一 、 單片機(jī)在儀器儀表中的應(yīng)用 ? 二 、 單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 ? 三 、 單片機(jī)在智能接口和多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 ? 四 、 單片機(jī)在生活中的應(yīng)用 第 二 章 MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 ? 本章主要介紹 MCS51系列的 8051的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、存儲器結(jié)構(gòu)、 P0、 P PP3四個 I/O口的基本工作原理和操作特點。 2． 1 MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理 ? 一 、 8051單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 內(nèi)部總線時鐘電路CPUINT 0T 1T 0并行接口 串行接口P 0 P 1 P 2 P 3 TXD RXD中斷系統(tǒng)ROM RAM 定時/計數(shù)器INT 1圖 21 MCS51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 二、 8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 22 所示，下面分別進(jìn)行介紹： 圖 22 8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 FFFFH1000H外部ROM0FFFH0000H內(nèi)部ROMEA = 1外部ROMEA = 0工作寄存器0～3組位尋址區(qū)RAMSFR00H20H30H80HFFH外部RAM0000HFFFFH圖 23 8051存儲器組織結(jié)構(gòu) 字節(jié)地址 位 地 址 2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 7FH 7EH 7DH 7CH 7BH 7AH 79H 78H 77H 76H 75H 74H 73H 72H 71H 70H 6FH 6EH 6DH 6CH 6BH 6AH 69H 68H 67H 66H 65H 64H 63H 62H 61H 60H 5FH 5EH 5DH 5CH 5BH 5AH 59H 58H 57H 56H 55H 54H 53H 52H 51H 50H 4FH 4EH 4DH 4CH 4BH 4AH 49H 48H 47H 46H 45H 44H 43H 42H 41H 40H 3FH 3EH 3DH 3CH 3BH 3AH 39H 38H 37H 36H 35H 34H 33H 32H 31H 30H 2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 1FH 1EH 1DH 1CH 1BH 1AH 19H 18H 17H 16H 15H 14H 13H 12H 11H 10H 0FH 0EH 0DH 0CH 0BH 0AH 09H 08H 07H 06H 05H 04H 03H 02H 01H 00H 圖 24 8051內(nèi)部 RAM位地址區(qū) 圖 24 8051內(nèi)部 RAM位地址區(qū) 表格 22 特殊功能寄存器表 符號 單元地址 名稱 位地址 符號 地址 * ACC E0H 累加器 ～ E7H～ E0H * B F0H 乘法寄存器 ～ F7H～ F0H * PSW D0H 程序狀態(tài)字 ～ D7H～ D0H SP 81H 堆棧指針 DPL 82H 數(shù)據(jù)存儲器指針 (低 8位 ) DPH 83H 數(shù)據(jù)存儲器指針 (高 8位 ) * IE A8H 中斷允許控制器 ～ AFH～ A8H * IP B8H 中斷優(yōu)先控制器 ～ BFH～ B8H * P0 80H 通道 0 ～ 87H～ 80H * P1 90H 通道 1 ～ 97H～ 90H * P2 A0H 通道 2 ～ A7H～ A0H * P3 B0H 通道 3 ～ B7H～ B0H PCON 87H 電源控制及波特率選擇 * SCON 98H 串行口控制 ～ 9FH～ 98H SBUF 99H 串行數(shù)據(jù)緩沖器 * TCON 88H 定時控制 ～ 8FH～ 88H TMOD 89H 定時器方式選擇 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 *:可位尋址的特殊功能寄存器 P 0 .n鎖存器P 0 .nD讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線讀引腳T 1T 2VCCMUX地址/ 數(shù)據(jù) 控制圖 25 P0口的位結(jié)構(gòu) （ 1） P0口位的結(jié)構(gòu) （ 2） P1口位的結(jié)構(gòu) 鎖存器D讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線讀引腳內(nèi)部上拉電阻TVCC圖 26 P1口的位結(jié)構(gòu) 圖圖圖圖 26 P1口的位結(jié)構(gòu) （ 3） P2口的位結(jié)構(gòu) P 2 .n鎖存器P 2 .nD讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線讀引腳TVCC地址 控制內(nèi)部上拉電阻MUX圖 27 P2口的結(jié)構(gòu)圖 （ 4） P3口的位結(jié)構(gòu) P 3 .n鎖存器P 3 .nD讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線讀引腳TVCC第二輸入功能第二輸出功能內(nèi)部上拉電阻圖 28 P3口的結(jié)構(gòu)圖 （ 4） P3口的位結(jié)構(gòu) P 3 .n鎖存器P 3 .nD讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部總線讀引腳TVCC第二輸入功能第二輸出功能內(nèi)部上拉電阻圖 28 P3口的結(jié)構(gòu)圖 表格 23 P3口的第二功能表 I/O口 第二功能 注 釋 RXD 串行口數(shù)據(jù)接收端 TXD 串行口數(shù)據(jù)發(fā)送端 INT(————)0 外部中斷請求 0 INT(————)1 外部中斷請求 1 T0 定時 /計數(shù)器 0 T1 定時 /計數(shù)器 1 WR(———) 外部 RAM寫信號 RD(———) 外部 RAM讀信號 一、 時鐘周期、機(jī)器周期和指令周期 S機(jī)器周期1取指令、譯碼指令周期機(jī)器周期2取操作數(shù)、執(zhí)行圖 29 基本定時時序關(guān)系 2． 2 MCS51單片機(jī)的時序 1．時鐘周期 ALE時鐘S1 S4 S6S5S3S2讀操作碼 讀操作碼(無效 )(a) 1字節(jié)1周期 指令讀下一指令S1 S4 S6S5S3S2讀操作碼 讀第二字節(jié)(b) 2字節(jié)1周期 指令讀下一指令S1 S4 S6S5S3S2讀操作碼 讀操作碼(無效 )(c) 1字節(jié)2周期 指令讀下一指令S1 S4 S6S5S3S2圖 210 MCS51的取指 /執(zhí)行時序 2．機(jī)器周期 3．指令周期 二 、 MCS51單片機(jī)指令的取指和執(zhí)行的時序 三、 訪問外部 ROM和 RAM的時序 ALE時鐘S1 S4 S6S5S3S2PSENA 15 ～ A 8 A 15 ～ A 8P 2P 0 A 7 ～A 0 A 7 ～A 0指令 指令圖 211 訪問外部 ROM的時序 1．訪問外部 ROM的時序 2．訪問外部 RAM的時序 ALES1 S4 S6S5S3S2PSENPC H 輸出P 2P 0PC L輸 出 地址輸出指令輸入 數(shù)據(jù)輸入S1 S4 S6S5S3S2RDPC H 輸出 PC H 輸出DP H 輸出或 P 2 輸出PC L輸 出 指令輸入圖 212 訪問外部 RAM的時序 2． 3 MCS51單片機(jī)的時鐘和復(fù)位電路 一、 時鐘電路 TTL(a) 內(nèi)部振蕩器方式XTAL 1R外部振蕩器XTAL 2VCCXTAL 2XTAL 1V SS(b) 8051外時鐘源 接法8051NC外部振蕩器XTAL 1XTAL 2V SS(c) 80C51外時鐘源 接法80C51C 1 C 2圖 213 MCS51時鐘接法 1．內(nèi)部振蕩器方式 2．外部時鐘方式 二、 復(fù)位電路及復(fù)位狀態(tài) 1．內(nèi)部復(fù)位電路 D 1D2RST/V PDV CCV SSRAM斯密特觸發(fā)器復(fù)位電路圖 214 8051復(fù)位電路結(jié)構(gòu) 2．外部復(fù)位電路 VCC 8051V CCRST/V PDV SSR1kC22 μ FVCC 8051V CCRST/V PDV SSR 11kC 122 μ FR 21kC 2 22 μ FRESET(a ) 上電復(fù)位(b ) 按鍵脈沖復(fù)位VCC 8051V CCRST/V PDV SSR 1 200C22 μ FR 21kRESET(c ) 按鍵電平復(fù)位圖 215 復(fù)位電路 3． 復(fù)位狀態(tài) 表格 24 各專用寄存器的復(fù)位值 專用寄存器 復(fù)位值 PC 0000H ACC 00H B 00H PSW 00H SP 07H DPTR 0000H P0～ P3 FFH IP XXX00000B IE 0XX00000B TMOD 00H TCON 00H TH0 00H TL0 00H TH1 00H TL1 00H SCON 00H SBUF 不定 PCON(CHM