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硬件結(jié)構(gòu)ppt課件-展示頁

2025-01-27 15:51本頁面
  

【正文】 腳 第二功能 ,對片內(nèi) Flash編程,為 編程脈沖輸入 腳。 18 PROG第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 19 如需要,可將 特殊功能寄存器 AUXR(地址為 8EH,將在后面介紹)的 第 0位 ( ALE禁止位)置 1,來 禁止 ALE操作 ,但執(zhí)行訪問外部程序存儲器或外部數(shù)據(jù)存儲器指令“ MOVC”或“ MOVX”時, ALE仍然有效??捎米魍獠慷〞r或觸發(fā)信號。 EAEAEAEA第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 18 ( 3) ALE/ ( Address Latch Enable/PROGramming, 30腳) ALE為 CPU訪問外部程序存儲器或外部數(shù)據(jù)存儲器提供地址鎖存信號 ,將 低 8位地址 鎖存在片外的地址鎖存器中。 =0, 只讀取 外部的程序存儲器 中的內(nèi)容,讀取的地址范圍為 0000H~ FFFFH,片內(nèi)的 4KB Flash 程序存儲器不起作用。 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 17 ( 2) /VPP (Enable Address/Voltage Pulse of Programing, 31腳 ) : 引腳 第一功能 :外部程序存儲器訪問允許控制端。正常工作,此腳 電平應(yīng) ≤ 。當(dāng)使用 外部時鐘源 時,本腳 懸空 。 ( 2) XTAL2( 18腳): 片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。用片內(nèi)振蕩器時,該腳接外部石英晶體和微調(diào)電容。 ( 2) VSS( 20腳): 數(shù)字地 。 ( 2)控制引腳 — 、 ALE/ 、 /VPP、 RST( RESET) ( 3) I/O口引腳 —— P0、 P P P3,為 4個 8位 I/O口 應(yīng)熟記每一引腳功能對應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路設(shè)計十分重要。目前多采用 40只 引腳 雙列直插 , 如 圖 22所示 。 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 13 AT89S51的引腳功能 先了解引腳,牢記各引腳的功能。是各個功能部件的 控制寄存器 和 狀態(tài)寄存器,映射在片內(nèi) RAM區(qū)80H~ FFH內(nèi)。 ( 8) P0口 、 P1口、 P2口 和 P3口 4個 8位并行 I/O口。 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 12 ( 7)串行口 1個全雙工的異步串行口, 4種工作方式。 ( 5)定時器 /計數(shù)器 2個 16位定時器 /計數(shù)器( 52子系列有 3個), 4種 工作方式。 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 11 ( 3)程序存儲器( Flash ROM) 片內(nèi)集成有 4KB的 Flash存儲器( AT89S52 則 為 8KB; AT89C55片內(nèi) 20KB),如片內(nèi)容量不夠,片外可外擴(kuò)至 64KB。 ( 2)數(shù)據(jù)存儲器( RAM) 片內(nèi)為 128B( 52子系列 為 256B),片外最多可擴(kuò) 64KB。 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 10 下面 介紹圖 21中 片內(nèi)各功能部件 。 片內(nèi)各功能部件通過片內(nèi)單一總線連接而成(見 圖 21),基本結(jié)構(gòu) 依舊是 CPU 加上外圍芯片的傳統(tǒng)微機(jī)結(jié)構(gòu)。 有如下 功能部件 和 特性 : ( 1) 8位微處理器( CPU); ( 2)數(shù)據(jù)存儲器( 128B RAM); ( 3)程序存儲器( 4KB Flash ROM); ( 4) 4個 8位可編程并行 I/O口( P0、 P P2和 P3口); ( 5) 1個全雙工的異步串行口; 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 7 圖 21 AT89S51單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu) 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 8 ( 6) 2個可編程的 16位定時器 /計數(shù)器; ( 7) 1個看門狗定時器; ( 8)中斷系統(tǒng)具有 5個中斷源、 5個中斷向量; ( 9)特殊功能寄存器( SFR) 26個; ( 10)低功耗模式有 空閑模式 和 掉電模式 ,且具有掉電模式下的中斷恢復(fù)模式; ( 11) 3個程序加密鎖定位 。 內(nèi)容概要 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 6 AT89S51單片機(jī)的硬件組成 片內(nèi)硬件組成結(jié)構(gòu)如 圖 21所示。 在原理和結(jié)構(gòu)上,單片機(jī)把微機(jī)的許多概念、技術(shù)與特點都繼承下來。1 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 2 2 第 2章 目錄 AT89S51單片機(jī)的硬件組成 AT89S51的引腳功能 電源及時鐘引腳 控制引腳 并行 I/O口引腳 AT89S51的 CPU 運算器 控制器 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 3 AT89S51存儲器的結(jié)構(gòu) 程序存儲器空間 數(shù)據(jù)存儲器空間 特殊功能寄存器( SFR) 位地址空間 AT89S51的并行 I/O端口 P0口 P1口 P2口 P3口 P1~ P3口驅(qū)動 LED發(fā)光二極管 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 4 時鐘電路與時序 時鐘電路設(shè)計 機(jī)器周期、指令周期與指令時序 復(fù)位操作和復(fù)位電路 復(fù)位操作 復(fù)位電路設(shè)計 低功耗節(jié)電模式 空閑模式 掉電運行模式 掉電和空閑模式下的 WDT 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 5 ? AT89S51的片內(nèi)硬件基本結(jié)構(gòu)、引腳功能、存儲器結(jié)構(gòu)、特殊功能寄存器功能、 4個并行 I/O口的結(jié)構(gòu)和特點, ? 復(fù)位電路和時鐘電路的設(shè)計 ,節(jié)電工作模式。 目的: 本章 學(xué)習(xí) ,為 AT89S51系統(tǒng)的應(yīng)用 設(shè)計 打下基礎(chǔ)。用學(xué)習(xí)微機(jī)的思路來學(xué)習(xí)單片機(jī)。把作為控制應(yīng)用所必需的基本功能部件都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 9 與 AT89C51相比, AT89S51有更突出的優(yōu)點 : ( 1)增加在線可編程功能 ISP( In System Program), 字節(jié) 和 頁編程 ,現(xiàn)場程序調(diào)試和修改更加方便靈活; ( 2) 數(shù)據(jù)指針 增加到 兩個 ,方便了對片外 RAM的訪問過程; ( 3) 增加 了 看門狗定時器 ,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力; ( 4) 增加 斷電標(biāo)志 ; ( 5)增加 掉電狀態(tài) 下的 中斷恢復(fù)模式 。 CPU對各種功能部件的控制 是采用 特殊功能寄存器 ( SFR,Special Function Register)的集中控制方式。 ( 1) CPU(微處理器) 8位的 CPU,與通用 CPU基本相同,同樣包括了 運算器 和控制器 兩大部分,還有面向控制的 位處理功能 。片內(nèi) 128B的 RAM以高速 RAM的形式集成,可加快單片機(jī)運行的速度 和 降低功耗。 ( 4)中斷系統(tǒng) 具有 6個 中斷源, 2級中斷優(yōu)先權(quán)。 ( 6) 1個看門狗定時器 WDT 當(dāng) CPU由于干擾使程序陷入死循環(huán)或跑飛時 , WDT可 使程序恢復(fù)正常運行??蛇M(jìn)行串行通信,擴(kuò)展并行 I/O口,還可與多個單片機(jī)構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)。 ( 9)特殊功能寄存器( SFR) 26個,對片內(nèi)各功能部件管理、控制和監(jiān)視。 AT89S51完全兼容 AT89C51,在充分保留原來軟、硬件條件下,完全可以用 AT89S51直接代換。 AT89S51與 51系列中各種型號芯片的引腳互相兼容。 引腳按其功能可分為如下 3類 : ( 1)電源及時鐘引腳 — VCC、 VSS; XTAL XTAL2。 EAPSEN PROG第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 14 電源及時鐘引腳 1.電源引腳 ( 1) VCC( 40腳): +5V電源 。 圖 22 AT89S51雙列直插封裝方式的引腳 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 15 2.時鐘引腳 ( 1) XTAL1( 19腳): 片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器電路輸入端。 外接時鐘源時 ,該腳接外部時鐘振蕩器的信號。當(dāng)使用 片內(nèi)振蕩器 ,該腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 16 控制引腳 ( 1) RST (RESET, 9腳 ) 復(fù)位信號輸入,在引腳加上 持續(xù)時間大于 2個機(jī)器周期的高電平 ,可使單片機(jī) 復(fù)位 。 當(dāng)看門狗定時器溢出輸出時,該腳將輸出長達(dá) 96個時鐘振蕩周期 的 高電平 。 =1,在 PC值不超出 0FFFH(即不超出片內(nèi) 4KB Flash存儲器的地址范圍)時,單片機(jī)讀 片內(nèi)程序存儲器 ( 4KB)中的程序,但 PC值超出 0FFFH (即超出片內(nèi) 4KB Flash地址范圍)時,將 自動轉(zhuǎn)向讀取片外 60KB( 1000HFFFFH)程序存儲器空間中的程序。 VPP: 引腳 第二功能 ,對片內(nèi) Flash編程,接 編程電壓 。 此外,單片機(jī) 正常運行 時, ALE端 一直有正脈沖信號輸出 ,此頻率為時鐘振蕩器頻率 fosc的 1/6。 注意 ,每當(dāng) AT89S51訪問外部 RAM時(執(zhí)行 MOVX類指令),要 丟失一個 ALE脈沖 。 即 ALE禁止位不影響對外部存儲器的訪問。 ( 4) ( Program Strobe ENable, 29腳) 片外程序存儲器讀選通信號,低 電平 有效。 P0口也可 用 作通用的 I/O口 ,需加上拉電阻,這時為 準(zhǔn)雙向口 ??沈?qū)動 8個 LS型 TTL負(fù)載。 準(zhǔn)雙向 I/O口,作為通用 I/O輸入時,應(yīng)先向端口鎖存器寫 1。 、 可用于對片內(nèi) Flash存儲器串行編程和校驗,它們分別是串行數(shù)據(jù)輸入、輸出和移位脈沖引腳。 當(dāng) AT89S51擴(kuò)展外部存儲器及 I/O口時, P2口作為 高 8位地址總線 用,輸出高 8位地址。當(dāng)作為通用 I/O輸入時,應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫 1。 第 2章 單片機(jī)硬件
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