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第四章MCS-51单片机的结构和原理主要掌握•基本组成（内部资源）•存储器的配置•I/O口的应用功能•工作方式•时序及电路第一节MCS-51系列单片机的结构以8051为代表讲解基本组成内部结构特殊功能寄存器一基本组成框图（P75）二8051的内部结构（见图P76）•算术逻辑部件ALU•定时控制部件•寄存器组•见下页常用寄存器（PC、ACC、B）•PC：程序地址寄存器，16位，执行指令后自动加一，常将PC值设置成程序第一条指令的内存地址。访问范围：0000~0FFFFH•ACC：累加器，8位，特殊用途的寄存器，专门存放操作数或运算结果。•MOVA，#03H•ADDA，#05H•B：8位，专门为乘除法而设置的寄存器常用寄存器（PSW、SP、DPTR）•PSW：程序状态字，8位，存放指令执行后的有关状态。（见P79）•SP：堆栈指针，8位，专门存放堆栈的栈顶位置。遵循“先进后出”的原则。注意：禁止用传送指令存放数据。•DPTR：数据地址指针，16位，存放程序存储器的地址和外部数据存储器的地址。•可分DPH和DPL两个独立8位寄存器使用寄存器区的使用•内部RAM的00~1FH分为4个区，每个区有8个单元，分别用R0~R7来表示。–RS1：RS2=00时：(R0)=20H–RS1：RS2=01时：(R0)=20H–RS1：RS2=10时：(R0)=20H–RS1：RS2=11时：(R0)=20H第二节存储器配置•5个存储空间•片内/片外程序存储器64K（0000~0FFFFH）P81•128B的片内数据存储器（00~7FH）•128B特殊功能寄存器SFR（80~0FFH离散分布）•位寻址区（20H~2FH）•片外数据存储器64K（0000~0FFFFH）第三节输入/输出口（I/O口）•四个双向8位I/O口，共32根I/O口线，每个I/O线均由锁存器，输出电路和输入缓冲器组成。每个I/O既可作输入又可作输出，每一条口线可独立用作输入又可用作输出，作输出时可锁存数据，作输入时可缓冲数据。P0口•输出•输入•读--修改-写操作•P0作A/D总线P0口组成结构P0口•输出时接上拉电阻•可驱动8个LSTTL负载•作A/D总线时，分时输出A0~A7和D0~D7P1口组成结构P2口组成结构P3口组成结构I/O口小结：从应用功能上•P0：系统扩展；一般I/O口（输出时，需接上拉电阻。）•P1：专供用户使用的I/O口•P2：系统扩展；通用I/O口•P3：功能口，每位独立定义；通用I/O口。I/O口小结：负载能力•P0驱动8个LSTTL负载•P1~P3驱动3~4个LSTTL负载I/O口小结：读入方式•每个I/O口均有两种读入方式（用命令区分）–读锁存器–读引脚•ANLA，#0FH•MOVA，P1•注意：读引脚时，需先向锁存器写“1”。系统复位时，所有口锁存器均置“1”。说明•双向口：可使引脚悬浮作高阻输入•准双向口：其引脚具有内部拉高电阻，其特点：当外部维持在低电平时，准双向口输入要能提供源电流，而外部低电平消失时，又会自动地使自己拉向高电平。第四节MCS51的引脚功能•各类单片机均兼容，只是功能略有差异。•封装：双列直插（DIP）•方形：PLCC•扁平封装：QFP第四节MCS51的引脚功能•管脚功能P88•逻辑符号图•片外三总线–AB：P0口经地址锁存后提供低8位地址，P2口直接提供高8位地址–DB：P0口提供8位数据–CB：EA，ALE，PSEN，RD，WR，RST等时序电路及时序•时钟电路–内部方式P83–外部方式•时序：注意ALE的地址锁存–T机器=12T时钟（6个状态12拍）–取指令–执行指令复位电路•RST引脚保持两个机器周期以上的高电平•复位电路–上电复位电路–外部复位电路–外部上电复位电路–抗干扰复位电路单片机的工作方式•复位工作方式•正常工作方式•单步工作方式•编程工作方式•省电工作方式思考题•片内RAM的容量？8051最大可配置的RAM/ROM容量？•单片机主要有哪些组成部分？•8051的PSEN、RD、WR的作用？•ALE线的作用？当8051不和RAM/ROM相连时，ALE线的输出频率是多少？•堆栈的作用？堆栈指示器SP有多少位？•时钟周期、机器周期和指令周期的含义？一个机器周期包含有多少个时钟周期？