【正文】 編程期間，該引腳用作編程脈沖 PROG的輸入端 29 片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效 RST/VPD 9 上電復(fù)位或掉電保護(hù)端 31 片外程序存儲(chǔ)器選用端 VPPEA/???????????PSEN????????PROGALE /江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 54 、 ： 又可以作為串行通訊的兩條線(xiàn)； 、 ： 既是 I/O控制端子又作為外部中斷的請(qǐng)求輸入信號(hào)； 、 ： 定時(shí) /計(jì)數(shù)器對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)的輸入端； 、 ： 單片機(jī)與外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的選通控制信號(hào) 。 ★ P3口線(xiàn)的第二功能 除此之外，腳 腳 31和腳 9均可以被復(fù)用。 四、信號(hào)引腳的第二功能 ★ EPROM存儲(chǔ)器程序固化所需要的信號(hào) 以 89C51為例，其內(nèi)部有 EPROM，要寫(xiě)入程序時(shí)，需要提供專(zhuān)門(mén)的編程脈沖和編程電源。 編程脈沖： 30腳 ,(ALE/PROG*) 編程電壓 (+12V或者 +5V)： 31腳 ,(EA*/VPP) 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 55 一、 MCS51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器 第二節(jié) MCS51單片機(jī)存儲(chǔ)器組織與操作 MCS51系列單片機(jī)其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 ： 在物理上 有以下幾個(gè)相互獨(dú)立的存儲(chǔ)空間 ， 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 (4KB)和片外程序存儲(chǔ)器； 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (128B)和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； 特殊功能寄存器 SFR和位地址空間。 在邏輯上 有三個(gè)彼此獨(dú)立的地址空間： （ 1）片內(nèi)外統(tǒng)一編地址的 64KB程序存儲(chǔ)器地址間； （ 2） 128字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間； （ 3） 64KB片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 56 外部 RAM 外部 ROM 擴(kuò)展外部 RAM和外部 ROM 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 57 程序存儲(chǔ)器 課本 26頁(yè) 圖 26 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 58 7個(gè)特殊單元： 0000H 復(fù)位后 ,PC=0000H. 開(kāi)始執(zhí)行程序 0003H 外部中斷 0 （ INT0）入口 000BH 定時(shí)器 0中斷（ TF0）入口 0013H 外部中斷 1（ INT1） 入口 001BH 定時(shí)器 1 （ TF1）入口 0023H 串行口中斷 TI/RI入口 002BH 定時(shí)計(jì)數(shù)器 2溢出或 T2EX輸入負(fù)跳變 （ 52系列 ） MCS5l單片機(jī)采用 16位 的程序計(jì)數(shù)器 PC和 l6位的地址總線(xiàn) ， 64KB片內(nèi)、外的程序存儲(chǔ)器空間連續(xù)、統(tǒng)一 。 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 59 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 課本 20頁(yè) 課本 17頁(yè) 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 60 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間由內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間組成 。 內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間存在重疊 ， 通過(guò)不同指令來(lái)區(qū)別 。 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在物理上又可分成 2部分：低 128字節(jié) RAM、 專(zhuān)用寄存器SFR (高 128字節(jié) RAM僅 8032／ 8052才有 ) 。 ——工作寄存器區(qū) 2. 20H2FH——位尋址區(qū) ， 既可進(jìn)行字節(jié)尋址 ， 又可進(jìn)行位尋址 。 這 16個(gè)單元共有 16 8＝ 128位 。 3. 30H7FH 用戶(hù) RAM區(qū) 4. 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 0000H～ FFFFH 范圍為 64K字節(jié) ， 采用 R0、 R1或 DPTR寄存器間址方式訪(fǎng)問(wèn) 。 當(dāng)采用 R0、R1間址時(shí)只能訪(fǎng)問(wèn)低 256字節(jié) ， 采用 DPTR間址可訪(fǎng)問(wèn)整個(gè) 64K字節(jié)空間 。 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 61 特殊功能寄存器 共有 21個(gè)專(zhuān)用寄存器 SFR(Special Functional Register )，它們離散地分布在 80H～ 0FFH單元中 。 程序計(jì)數(shù)器 PC不占據(jù) RAM單元 ， 在除 PC外的專(zhuān)用寄存器SFR中 ， 有 12個(gè)專(zhuān)用寄存器既可字節(jié)尋址 ， 又可位尋址 。 注意： （ 1)表中共有 5個(gè)雙字節(jié)寄存器。 （ 2)PC也為雙字節(jié)寄存器，但是不在 80H FFH 范圍內(nèi)。 （ 3)表中，凡地址能被 8整除的寄存器都是可位尋址的寄存器 。 課本 21頁(yè) 表 22 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 62 標(biāo)識(shí)符 名 稱(chēng) 地址 *Acc 累加器 E0H *B B寄存器 F0H *PSW 程序狀態(tài)字 D0H SP 堆棧指針 81H DPTR 數(shù)據(jù)指針 (DPH和 DPL) 82H,83H *P0 口 0 80H *P1 口 1 90H *P2 口 2 A0H *P3 口 3 B0H *IP 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 B8H *IE 中斷控制寄存器 A8H TMOD 定時(shí)器方式寄存器 89H *TCON 定時(shí)器控制寄存器 88H 標(biāo)識(shí)符 名 稱(chēng) 地址 TH0 計(jì)數(shù)器 0高位 8CH TL0 計(jì)數(shù)器 0低位 8AH TH1 計(jì)數(shù)器 1高位 8DH TL1 計(jì)數(shù)器 1低位 8BH *SCON 串行口控制 98H SBUF 串行數(shù)據(jù)緩沖器 99H PCON 電源控制 97H 特殊功能寄存器地址空間 課本 21頁(yè) 表 22 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 63 ACC —累加器 A在大部分的算術(shù)運(yùn)算中存放某個(gè)操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果 。 B—寄存器 B主要用于與累加器 A配合執(zhí)行乘法和除法指令的操作 。 PSW——8位寄存器 ， 用來(lái)存放程序狀態(tài)信息 。 某些指令的執(zhí)行結(jié)果會(huì)自動(dòng)影響 PSW的有關(guān)狀態(tài)標(biāo)志位 ， 有些狀態(tài)位可用指令來(lái)設(shè)置 。 特殊功能寄存器的功用 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Cy AC F0 RS1 RS0 OV P CY：進(jìn)位標(biāo)志位 AC：半進(jìn)位標(biāo) F0：用戶(hù)標(biāo)志位 RS RS0：工作寄存器組選擇 OV：溢出標(biāo)志 P：奇偶標(biāo)志 , A中 1的個(gè)數(shù)為奇數(shù) P = 1；否則 P = 0。 RS1 RS0 寄存器組 內(nèi)部 RAM地址 0 0 寄存器組 0 00H～ 07H 0 1 寄存器組 1 08H～ 0FH 1 0 寄存器組 2 10H～ 17H 1 1 寄存器組 3 18H～ 1FH 課本 21頁(yè) 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 64 SP——堆棧是在片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū)中一個(gè)特殊的存儲(chǔ)區(qū) ， 用來(lái)暫時(shí)存放數(shù)據(jù)和地址 ， 它是按照 “ 先進(jìn)后出 ” 的原則存放數(shù)據(jù) 。 棧指針 SP是在 MCS51中存放當(dāng)前的堆棧棧頂所指存儲(chǔ)單元地址的一個(gè) 8位寄存器 ， 每存入 (或取出 )一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) ， SP就自動(dòng)加 1(或減 1)， SP始終指向新的棧頂 。 堆棧共有兩種操作：進(jìn)棧和出棧 。 不論是數(shù)據(jù)進(jìn)棧還是數(shù)據(jù)出棧 ， 都是對(duì)棧 頂單元進(jìn)行的 ， 即對(duì)棧頂單元的寫(xiě)和讀操作 。 MCS51單片機(jī)的堆棧是向上生成的：進(jìn)棧時(shí) ， SP的內(nèi)容增加的；出棧時(shí) ， SP的內(nèi)容是減少的 。 MCS51的堆棧區(qū)域可用軟件設(shè)置堆棧指示器 （ SP） 的值 ， 在片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM 區(qū)中予以定義 。 系統(tǒng)復(fù)位后 ， SP內(nèi)容為 07H。 如不重新定義 ， 則以 07H為棧底 ， 壓棧的內(nèi)容從 08H單元開(kāi)始存放 。 通過(guò)軟件對(duì) SP的內(nèi)容重新定義 ， 使堆棧區(qū)設(shè)定在片內(nèi)數(shù)據(jù) RAM區(qū)中的某一區(qū)域內(nèi) ， 堆棧深度以不超過(guò)片內(nèi) RAM空間為限 。 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 65 堆棧是為子程序調(diào)用和中斷操作而設(shè)立的 。 其具體功能有兩個(gè) :保護(hù)斷點(diǎn) 和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 。 在 MCS51單片機(jī)中 ， 既有與子程序調(diào)用和中斷程序相伴隨 自動(dòng)進(jìn)棧和出棧 ， 還有對(duì)堆棧的進(jìn)棧和出棧指令 （ PUSH、 POP） 操作 。 DPTR——16位的專(zhuān)用寄存器 ， 由高位字節(jié) DPH和低位字節(jié)DPL組成 。 可作為一個(gè) 16位寄存器使用 ， 也可以作為 2個(gè)獨(dú)立的 8位寄存器DPH和 DPL使用 。 ～ P3 專(zhuān)用寄存器 P0～ P3分別是 I/O端口 P0～ P3的鎖存器 。 可以把 I/O口當(dāng)作 —般的專(zhuān)用寄存器來(lái)使用 ， 沒(méi)有專(zhuān)門(mén)設(shè)置的口操作指令 ， 全部采用統(tǒng)一的MOV指令 。 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 66 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ 1）根據(jù)地址總線(xiàn)寬度，在片外可擴(kuò)展的存儲(chǔ)器最大容量為 64KB，地址范圍為 0000H～ FFFFH。 （ 2）片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器的操作使用不同的指令和控制信號(hào)，允許兩者的地址重復(fù)。因此，片外要擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器各為64KB。 （ 3）片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作指令亦不同 (對(duì)片外 RAM用MOVX指令 )，所以也允許兩者的地址重復(fù)，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址 00FFH，外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址可以從 0000HFFFFH。 注意： 采用 R0、 R1或 DPTR寄存器間址方式訪(fǎng)問(wèn) 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 。 當(dāng)采用R0、 R1間址時(shí)只能訪(fǎng)問(wèn)低 256字節(jié)，采用 DPTR間址可訪(fǎng)問(wèn)整個(gè) 64K字節(jié)空間。 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 67 內(nèi)部 RAM位尋址區(qū)的位地址 位地址表示方法： ： 如 20H單元的 0~7位可表 示為 00H~07H。 n單元第 n位表示：如 27單元第 6位表示為。 寄存器名稱(chēng)加位數(shù)表示： 如 。 課本 24頁(yè) 表 23 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 68 第三節(jié) MCS51單片機(jī)的并行 I/O接口 、 ： 又作為串行通訊的兩條線(xiàn)； 、 ：既是 I/O控制端子又作為外部中斷的請(qǐng)求輸入信號(hào)； 、 ：定時(shí) /計(jì)數(shù)器對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)的輸入端； 、 ：?jiǎn)纹瑱C(jī)與外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的選通控制信號(hào)。 一 、 并行 I/O接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 并行 I/O口的特點(diǎn) ※ 4個(gè) 8位并行 I/O口： P0、 P P P3； ※ 均可以作為雙向 I/O端口使用。 ▲ P0口：訪(fǎng)問(wèn)片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，復(fù)用為低 8位地址線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)； ▲ P2口：高 8位地址線(xiàn)； ▲ P1口：雙向 I/O端口； ▲ P3口：第二功能。 課本 26頁(yè) 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 69 并行 I/O口的邏輯結(jié)構(gòu) ※ 例 1 ： I/O口的輸出舉例 指令 1： MOV P1,00H 指令 2： MOV P1,0FFH 指令 3： MOV P1,0AAH 指令 4： CLR 指令 5： SETB 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 70 ※ 例 2 ： I/O口的輸入舉例 讀端口： MOV P3,11111111B MOV A,P3 寄存器 A 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 71 ★ P0口某位的組成 amp。 D Vcc控制端地址/數(shù)據(jù)讀鎖存器內(nèi)部總線(xiàn)寫(xiě)鎖存器讀引腳T1T2引腳 鎖存器1P0口某位的結(jié)構(gòu)圖 三態(tài)緩沖器 多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) ● 數(shù)據(jù)輸出鎖存器（ 1個(gè)）： 進(jìn)行數(shù)據(jù)位的鎖存 ● 三態(tài)輸入緩沖器（ 2個(gè)）： 鎖存器數(shù)據(jù)和引腳數(shù)據(jù)的輸入緩沖 ● 輸出驅(qū)動(dòng)電路（ 2個(gè)）： 由 2個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管 T T2組成，上 一個(gè) FET構(gòu)成上拉電路。 ● 輸出控制電路（ 2個(gè)）： 由 1個(gè)與門(mén)，一個(gè)反相器和一個(gè) 多路開(kāi)關(guān) MUX構(gòu)成。 并行 I/O口 課本 27頁(yè) 圖 27 江娟娟 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化教研室 72 P0口的位結(jié)構(gòu)與功能： 8位漏極開(kāi)路型雙向并行 I／ O口 。 使用： P0口為三態(tài)雙向口，即可作為一般 I/O口使用，也可作地址 /數(shù)據(jù)總線(xiàn)口。 (1)P0口作為 通用 I/O口 使用 。 “讀引腳先寫(xiě) 1”“在輸入數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)先把口置 1， 使兩個(gè) FET都截止 ， 引腳處于懸浮狀態(tài) ， 可作高阻抗輸入 。 ” (2)P0口作為 單片機(jī)系統(tǒng)的地址 /數(shù)據(jù)線(xiàn) 使用； 訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)