【正文】 s： 接地引腳 。 接＋ 5V電源 。 9 3．控制信號(hào)引腳 （ 1） RST 10 11 單片機(jī) 鎖存器74LS373 ALE PSEN 8D 8Q OE A8A12 A0A7 D0D7 G EA OE CE EPROM 12 13 4． I/O端口 （ 1） P0口（ ～ ） 由于在輸入操作前有這種準(zhǔn)備工作，所以 P0～P3口叫做準(zhǔn)雙向口。 每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載 。 又可作為通用 I/O口 ， 每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載 。 （ 4） P3口 （ ～ ） 8位準(zhǔn)雙向 I/O口 ， 內(nèi)部具有上拉電阻 。 每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL負(fù)載 。 15 16 8051存儲(chǔ)器配置 17 18 空間 ? MCS51的程序存儲(chǔ)器用于存放編好的程序和表格常數(shù)。 MCS51的片外最多能擴(kuò)展 64 KB程序存儲(chǔ)器，片內(nèi)外的 ROM是統(tǒng)一編址的。 EAEA19 程序存儲(chǔ)器地址空間 (續(xù) ) ? MCS51的程序存儲(chǔ)器中某些單元是留給系統(tǒng)用的 ， 使用時(shí)應(yīng)予以注意 。 系統(tǒng)復(fù)位后 ， (PC)=0000H， 單片機(jī)從 0000H單元開始取指令執(zhí)行程序 。 ? 此三個(gè)單元稱為 80C51上電復(fù)位后引導(dǎo)程序的存放單元 。如果在這3個(gè)單元中存放一條轉(zhuǎn)移指令（如 LJMP 1000H），單片機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)移到 1000H單元，開始執(zhí)行應(yīng)用程序。 20 ? 還有一組特殊單元是 0003H～ 002AH， 共40個(gè)單元 。 21 程序存儲(chǔ)器地址空間 (續(xù) ) ? 中斷響應(yīng)后 ， 按中斷源種類 ， 自動(dòng)轉(zhuǎn)到各中斷區(qū)的首地址去執(zhí)行程序 ， 因此在中斷地址區(qū)中 理應(yīng) 存放中斷服務(wù)程序 。 22 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間 一般將隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）用做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 MCS51數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可分為片內(nèi)和片外兩部分。 片內(nèi) RAM： 最大范圍： 00H～ FFH，256B；用指令 MOV訪問。如右圖所示。 ? 片內(nèi) RAM前 32個(gè)單元是工作寄存器區(qū) (00H— 1FH) RAM低 128B單元 ） 在任一時(shí)刻， CPU只能使用其中的一組寄存器，并且把正在使用的那組寄存器稱之為當(dāng)前寄存器組。 24 內(nèi)部 RAM的20H～ 2FH單元為位尋址區(qū) ，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對(duì)它們的位進(jìn)行尋址。 CPU能直接尋址這些位（稱 MCS51具有布爾處理功能），位地址分配如右表所示。 ? 對(duì)用戶 RAM區(qū)的使用沒有任何規(guī)定或限制 ， 但在一般應(yīng)用中常把堆棧開辟在此區(qū)中 。其字節(jié)地址可被 8整除 的 SFR可位尋址（ 11個(gè) ）。特殊功能寄存器分布如右表所示。在算術(shù) /邏輯運(yùn)算中用于存放操作數(shù)或結(jié)果。 （ 2）寄存器 B 28 其中： Cy： 進(jìn)借位標(biāo)志； AC： 輔助進(jìn)借位標(biāo)志 ； F0 ： 用戶標(biāo)志； RS RS0： 工作寄存器組 （ 區(qū) ） 選擇 （ 如下表所示 ） ； OV： 溢出標(biāo)志位，有溢出時(shí)置 1； P： 奇偶標(biāo)志位。 （ 3） 程序狀態(tài)字 寄存器 PSW （ Program Status Word） 程序狀態(tài)字 PSW是 8位寄存器 ， 用于存放程序運(yùn)行后的狀態(tài)信息 ， PSW中各位狀態(tài)通常是在指令執(zhí)行的過程中自動(dòng)形成的 ， 但也可以由用戶根據(jù)需要采用傳送指令加以改變 。 29 （ 4）堆棧指針 SP（ Stack Pointer） ? 堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是內(nèi)部 RAM的一段區(qū)域。設(shè)立堆棧的目的是用于數(shù)據(jù)的暫存，中斷、子程序調(diào)用時(shí)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)與恢復(fù)。 ? MCS51單片機(jī)的堆棧地址向大的方向變化（與微機(jī)堆棧地址向小的方向變化相反）。 ? 30 31 （ 5）數(shù)據(jù)指針 DPTR（ Data Pointer） 16位，它是 80C51內(nèi)部唯一一個(gè)供用戶使用的 16位寄存器。 DPTR稱 作地址指 針 。②片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低 256字節(jié)的 地址空間是重疊的 ，它們?nèi)绾螀^(qū)分呢？ 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低 256字節(jié)通過不同的指令訪問，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用 MOV指令，片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用 MOVX指令。 34 存儲(chǔ)空間的區(qū)分： （ 1）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的區(qū)分； （ 2）外部程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的區(qū)分； （ 3）內(nèi)外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的區(qū)分。 在 89C51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器 ， 其輸入端為芯片引腳 XTAL1， 其輸出端為引腳 XTAL2 。 一般地 ， 電容 C1和 C2取 30 pF左右 ， 晶體的振蕩頻率范圍是 0～ 24 MHz。它是時(shí)序中的最小單位。一個(gè)狀態(tài)有兩個(gè)節(jié)拍，前半周期對(duì)應(yīng)的節(jié)拍定義為 P1，后半周期對(duì)應(yīng)的節(jié)拍定義為 P2。 MCS51中規(guī)定一個(gè)機(jī)器周期包含 12個(gè)時(shí)鐘周期 ， 即有 6個(gè)狀態(tài) ， 分別表示為 S1～ S6。 4. 指令周期 ： 執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期 。 一個(gè)指令周期通常含有 1～ 4個(gè)機(jī)器周期 。 以機(jī)器周期為單位 ， 指令可分為單周期 、 雙周期和四周期指令 。單片機(jī)執(zhí)行任何一條指令時(shí)都可以分為取指階段和執(zhí)行階段 。 單周期和雙周期指令的取指時(shí)序圖如下頁圖所示 。 當(dāng)指令為多字節(jié)或多周期指令時(shí) ， 只有第一個(gè) ALE信號(hào)進(jìn)行讀指令操作 ， 其余的 ALE信號(hào)為無效操作 （ 或讀操作數(shù)操作 ） 。 雙字節(jié)指令 , 則在同一機(jī)器周期的 S4期間讀出第 2個(gè)字節(jié)。 對(duì)于單周期指令 , 在上述任何情況下 , 指令都在 S6P2期間完成操作。圖（ c）表示單字節(jié)雙周期指令的時(shí)序 , 單字節(jié)雙周期指令在兩個(gè)機(jī)器周期內(nèi)作 4次讀操作碼的操作 , 由于是單字節(jié)指令 , 后 3次讀操作是無效的。 42 復(fù)位及復(fù)位電路 復(fù)位操作 復(fù)位是單片機(jī)初始化操作。 單片機(jī)在開機(jī)時(shí)都需要復(fù)位，以便 CPU及其他功能部件都處于一種確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。 MCS51單片機(jī)在 RST引腳產(chǎn)生兩個(gè)機(jī)器周期（即 24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 43 44 復(fù)位狀態(tài) 復(fù)位不影響片內(nèi) RAM存放的內(nèi)容 , 而 ALE、 在復(fù)位期間將輸出高電平。 (2)（ PSW） =00H, 其中 RS1()=0, RS0()=0, 表示復(fù)位后單片機(jī)選擇工作寄存器 0組 。 (4) P0口～ P3口鎖存器為全 1狀態(tài) , 說明復(fù)位后這些并行接口可以直接作輸入口 , 無須向端口寫 1。 (6)(TMOD)=00H，復(fù)位后定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0、 T1為定時(shí)器方式 0，非門控方式。 (8) (SCON)=00H，復(fù)位后串行口工作在移位寄存器方式，且禁止串行口接收。 (10) (IP)=00H，復(fù)位后所有中斷源都設(shè)置為低優(yōu)先級(jí)。在接電瞬間， RESET端的電位與 VCC相同，隨著充電電流的減少， RESET的電位逐漸下降。 22μF C1 RST R1 1KΩ +5V （ a） 上電復(fù)位電路 46 手動(dòng)按鍵復(fù)位要求在電源接通的條件下，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位，如圖所示。 22μF C1 RST +5V R2 200Ω 8031 8051 8751 （ b） 按鍵電平復(fù)位電路 R1 1KΩ 47 P0口 ? —: 雙向 I/O （內(nèi)置場(chǎng)效應(yīng)管上拉） 尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)分時(shí)作為 雙向 8位數(shù)據(jù)口和 輸出低 8位地址 復(fù)用口；不接外部程序存儲(chǔ)器時(shí)可作為 8位 準(zhǔn)雙向 I/O口 使用。假定在此之前曾經(jīng)輸出數(shù)據(jù)“ 0”，則 V1是導(dǎo)通的，這樣引腳上的電位就始終被箝位在低電平，使輸入高電平無法讀入。 以防場(chǎng)效應(yīng)管處于導(dǎo)通狀態(tài)，使引腳箝位到零，而引起誤讀。n clamp V2 V1 49 讀 修改 寫 ? 緩沖器 2用于讀取鎖存器 Q端的數(shù)據(jù)。 2 1 D Q CK /Q 讀引腳 讀鎖存器 寫鎖存器 內(nèi)部總線 地址 /數(shù)據(jù) 控制 引腳 3 4 Vcc 50 ? 對(duì)于這類“讀 — 修改 — 寫”指令，不直接讀引腳而讀鎖存器是為了避免可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。但若從鎖存器 Q端讀，就能避免這樣的錯(cuò)誤，得到正確的數(shù)據(jù)。 52 2 1 D Q C