單片機(jī)最小硬件系統(tǒng)介紹-閱讀頁
2025-07-11 08:57本頁面
【正文】 CPU提供了就近存儲數(shù)據(jù)的功能，有利于提高單片機(jī)的運(yùn)算速度。2）位尋址區(qū)內(nèi)部RAM的20H～2FH單元，既可以作為一般的RAM單元，進(jìn)行字節(jié)操作，也可以對單元中每一位進(jìn)行位操作，因此把該區(qū)稱為位尋址區(qū)。MCS51具有布爾處理機(jī)的功能，位尋址區(qū)可以構(gòu)成布爾處理機(jī)的存儲空間。3）用戶RAM區(qū)在內(nèi)部RAM的128個單元中，通用寄存器占了32個單元，位尋址區(qū)占了16個單元，剩下80個單元，這就是供用戶使用的一般RAM區(qū)，其單元地址為30H～7FH。這在編程中使用RAM單元時應(yīng)特別注意，不要和棧區(qū)單元混淆。但這21個專用寄存器的地址分散地分布在80H～FFH的地址空間中，只占用了高128單元中的21個單元。1）特殊功能寄存器（SPR）簡介8051/89C51共有21個專用寄存器，現(xiàn)把其中部分寄存器簡單介紹如下：（1）程序計(jì)數(shù)器（Program Counter，PC） PC是一個16位的計(jì)數(shù)器，它的作用是控制程序的執(zhí)行順序，其內(nèi)容為下一條要執(zhí)行的指令的地址，尋址范圍達(dá)64KB。PC沒有地址，是不可尋址的，因此用戶無法對它進(jìn)行讀/寫操作，但可以通過轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令改變其內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移。（2）累加器（Accumulator，ACC） 累加器為8位寄存器，是最常用的專用寄存器，功能較多，地位重要。MCS51單片機(jī)中大部分單操作數(shù)指令的操作數(shù)就取自累加器，許多雙操作數(shù)指令中的一個操作數(shù)也取自累加器。乘法運(yùn)算時，B存乘數(shù)，乘法操作后，乘積的高8位存于B中；除法運(yùn)算時，B存除數(shù)，除法操作后，余數(shù)存于B中。（4）程序狀態(tài)字（Program Status Word，PSW） 程序狀態(tài)字是一個8位寄存器，用于存放程序運(yùn)行中的各種狀態(tài)信息。PSW的位狀態(tài)可以用專門指令進(jìn)行測試，也可以用指令讀出。位或復(fù)位，用于控制程序的轉(zhuǎn)向。（6）堆棧指針 （Stack Pointer，SP） 堆棧是一個特殊的存儲區(qū)，用來暫存數(shù)據(jù)和地址，它是按“先進(jìn)后出”的原則存取數(shù)據(jù)的。2）特殊功能寄存器中的字節(jié)尋址和位尋址MCS51系列單片機(jī)有21個可尋址的專用寄存器，其中有11個專用寄存器是可以位尋址的。（2）程序寄數(shù)器PC不占據(jù)RAM單元，它在物理上是獨(dú)立的，因此是不可尋址的寄存器。全部專用寄存器可位尋址的位共83位，這些位都具有專門的定義和用途。 MCS51單片機(jī)的內(nèi)部程序存儲器8051片內(nèi)有4KB的ROM，8751片內(nèi)有4KB的EPROM，8031片內(nèi)無程序存儲器。 MCS51單片機(jī)的并行端口單片機(jī)芯片內(nèi)還有一項(xiàng)主要內(nèi)容即并行I/O口。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。單片機(jī)本身就如一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在惟一的時鐘信號控制下嚴(yán)格地按時序進(jìn)行工作。在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，即單片機(jī)的時鐘電路。時鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后，才成為單片機(jī)的時鐘脈沖信號。一般地，電容C1和C2取30pF左右，晶體的振蕩頻率范圍是2MHz～12MHz。通常情況下，MCS51的應(yīng)用振蕩頻率為6 MHz或12 MHz。 2．時序時序是用定時單位來說明的。下面分別加以說明。振蕩脈沖經(jīng)過二分頻后，就是單片機(jī)的時鐘信號周期，將其定義為狀態(tài)（用S表示）。與前半周期對應(yīng)的節(jié)拍為節(jié)拍1（P1），與后半周期對應(yīng)的節(jié)拍為節(jié)拍2（P2）。規(guī)定一個機(jī)器周期的寬度為6個狀態(tài)，并依次表示為S1～S6。一個機(jī)器周期共有12個振蕩脈沖周期，因此機(jī)器周期就是振蕩脈沖的12分頻。（3）指令周期指令周期是最大的時序定時單位，執(zhí)行一條命令所需要的時間稱為指令周期。通常，包含一個機(jī)器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個機(jī)器周期的指令稱為雙周期指令等。MCS51單片機(jī)通常可以分為單周期指令、雙周期指令和四周期指令三種。單片機(jī)執(zhí)行任何一條指令時都可以分為取指令階段和執(zhí)行指令階段。由圖117可知，ALE引腳上出現(xiàn)的信號是周期性的，在每個機(jī)器周期內(nèi)出現(xiàn)兩次高電平：第一次出現(xiàn)在S1P2和S2P1其間，第二次出現(xiàn)在S4P2和S5P1其間。 單片機(jī)的復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài)，并從該狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后PC=0000H，使單片機(jī)從第一個單元取指令。9 /
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