第二章 8051单片机结构ppt课件

.,第二章8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,CPU（运算器控制器等）,算术运算：、*、/、关系运算：、=、=、!=逻辑运算：unsignedchari;a=1234;for(i=0;i805l运算器具有位处理能力（布尔处理）,可以提高硬件处理速度自增、减：+、-,.,C位操作,为什么要引入位处理？C语言可直接对硬件操作（位处理）若要对P20复位，可用P20 x00;(字节操作)实现该语句的缺点？P10虽被复位了，但P17P11均被复位了（改变了其它引脚的输出状态因此要引入位处理,.,CPU（a|=0 x01;,.,CPU（运算）,00=001=110=111=0位取反unsignedchara;a=0 x01;unsignedchara=0 xAA,b=0 x55,c,d;c=aba;d=bab;,.,CPU（反）,0=11=0,.,CPU（右移）,a=15;a=2;则a3(?)a=a/4程序的结果是：13voidmain(void)unsignedinta=3,b=10;printf(%dn,a1);,.,位操作,如何实现对P11置位？P1P1|0 x01；（1：|2：0 x01需思考后得到直接套用）setbit(P1,1);引入置位、复位、取反、判断引脚状态的宏定义,.,位运算符综合应用,#includereg51.h#definesetbit(var,bit)(var|=(0 x01(bit)/定义置位函数#defineclrbit(var,bit)(var,.,位运算符综合应用,#definecheckbit(var,bit)(varsetbit(P2,1);setbit(P2,2);delay(1000);/点亮绿管setbit(P2,0);clrbit(P2,1);setbit(P2,2);delay(1000);/点亮黄管setbit(P2,0);setbit(P2,1);clrbit(P2,2);delay(1000);,.,位处理示例,延时#defineDELAY_1S1000voiddelay(unsignedintn)unsignedinti;for(i=0;in;i+);voidmain(void)delay(DELAY_1S);,.,位处理示例,方法归纳字节处理clrbit(P2,0);setbit(P2,1);setbit(P2,2);P2=0 x06;P2=0 x05;P2=0 x03;unsignedchara3=0 x06,0 x05,0 x03for(i=0;i2;i+)P2=ai;/P2=(P2,.,位处理示例,方法归纳位处理P20=0;P21=1;P22=1;/P20等必需先定义如何定义以后再介绍,.,8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,时钟电路,时钟：定时与控制部件采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振：1.2MHz12MHz之间选择（典型：6M、12M、11.0592M）电容：530PF调试单片机最小系统时，可用示波器测晶振波形（正弦信号）来判断CPU是否已工作（6M正弦波）,.,定时与控制部件-时序,振荡周期：指振荡源的周期（石英晶体的振荡周期）时钟周期：(称S周期)为振荡周期的2倍机器周期：一个机器周期含6个时钟周期，即12个振荡周期。指令周期：完成一条指令占用的全部时间。805l的指令周期含14个机器周期若fosc6MHz，则805l的：振荡周期16us；时钟周期13us；机器周期2us；指令周期28us。,.,8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,存储器,ROM：存放程序代码RAM：内部资源（SFR）、存放临时数据、外部扩充资源,.,存储器,程序存储器（ROM）片内程序存储器（4K）片外程序存储器（64K）数据存储器（RAM）片内数据存储器（256B）片外数据存储器（64K）,.,ROM（程序存储器）,64K的ROM空间，有4K（0000H0FFFH）字节是片内、片外ROM是公用的。而1000HFFFFH地址区为外ROM专用。用EA#（ExternalAddress）:区分内、外ROMEA=1，寻址片内4KROM；当指令地址超过4K，自动转向外ROM取指。EA=0，从外ROM取指。这种接法适用内部不带ROM的单片机。（或外扩充PSD）可通过跳针选择片内、片外ROM,.,ROM（程序存储器）,ROM的部分单元保留给系统用（用户程序不应进入该区域）0000H-0002H是程序入口地址。复位后，CPU从0000H单元开始执行程序。0003H-002AH均匀地分为五、六段(8n+3)，用作五个中断服务程序的入口，如下图：,.,复位,为什么要复位？单片机死机时，需要复位；复位后CPU从地址0000H开始执行程序。怎么复位？在RST输入端出现高电平时实现复位和初始化。复位时RST引脚至少保持一定时间的高电平高电平持续24个振荡周期以上（6MHz4us）。当RST引脚返回低电平以后，CPU从地址0000H开始执行程序，复位时晶振上无信号。,.,复位,复位电路上电复位（R=10k，C=10uFtRC=100ms）手动复位看门狗自动复位,.,看门狗监控复位电路,IMP705/706/813L为带看门狗P监控电路。程序中要对813“喂狗”，若1.6秒内没有“喂狗”信号(P1.0)，则813会自动产生信号对CPU复位。,.,RAM（随机存储器）,8051内部RAM有256B，分为两个区域：00H7FH是真正的RAM区。可以读写各种数据。该区域又细分为三部分：00H1FH：4组通用寄存器区（功能完全一样）20H2FH：位寻址区，168=128位地址对应为00H7FH30H7FH:一般RAM区80HFFH是特殊功能寄存器(SFR)的区。8051有21个特殊功能寄存器，对于8052有26个。每个寄存器为8位，所以实际上，128个字节并没有全部利用。,.,8051特殊功能寄存器(SFR),.,存储器,数据存储器RAM也有64K寻址区，在地址上和ROM重叠。8051是如何处理的？答：8051通过不同的控制信号来选通ROM或RAM；当从外部ROM取指令时用选通信号PSEN，而从RAM读写数据时用读写信号RD、WR来选通。因此不会因地址重叠而出现混乱。,.,8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,定时/计数器,8051单片机内部有2个16位可编程的定时计数器，即T0和T1内部定时：对机器周期计数外部计数：对外部脉冲个数计数8051计数器的计数方式为：递增、溢出,.,8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,8051外部中断,8051有两个外部中断源：INT0、INT1。当外部由下降沿或低电平时，可产生中断标志；此时若中断允许则程序进入对应的ROM入口地址，执行中断服务程序。中断中断源中断优先级中断嵌套,.,8051外部中断,中断：当CPU正处理某项事务时，若外界或内部发生紧急事件，要求CPU暂停正在处理的工作转而去处理这个紧急事件，待处理完以后再回到原来被中断的地方，继续执行原来被中断了的程序，这样的过程称为中断。（堆栈）中断源：向CPU提出中断请求的源称为中断源8051有5个中断源（INT0、INT1、T0、T1、RXD,TXD）,.,8051外部中断,中断优先级:当几个中断源同时请求中断时，CPU应优先响应最需紧急处理的中断请求。为此，需要规定各个中断源的优先级。在优先级高的中断请求处理完了以后。再响应优先级低的中断请求。中断嵌套:当CPU正在处理一个优先级低的中断请求的时，如果发生另一个优先级比它高的中断请求，CPU能暂停当前处理的中断，转去处理优先级高的中断请求，待处理完以后，再回到原来正在处理的低级中断程序，这种高级中断源能中断低级中断源的中断处理称为中断嵌套。,.,8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,PC串口（RS232）,RS232串口是每台计算机的必要配备，通常PC含有COM1、COM2(9Pin)。RS232通讯端口。在计算机上的RS232均是公头。,.,RS232串口引脚功能,.,RS232异步传输格式,111位起始位（0）9位数据位（低位在前）1位停止位（1）非传输时保持“1”,.,8051串行口,8051有一个可编程的全双工串口。用于串行通信的UART(通用异步接收发送)。TXD端发送数据；RXD端接收数据。串口可实现短距离的机间通信（10m）,.,8051串行口（TTL-RS232电平）,单片机与PC机通信时必须通过RS232芯片进行电平转化以实现电平匹配。,.,8051单片机结构,CPU外部时钟存储器：RAM、ROM2个定时计数器2个外部中断一个串行口4组IO口,.,8051IO口,8051单片机有4组8位双向IO端口(P0、P1、P2、P3）各端口功能P0：通常用作地址数据总线，即低8位地址与数据线分时复用；同时P0口也可用作I/O，可位寻址P1：通常用作I/O，可位寻址P2：通常用作扩展系统的高8位地址，与P0一起组成16位地址总线；同时P2也可用作I/O，可位寻址P3：双功能口。作第一功能使用时，其功能同P1口，其第二功能见下。,.,8051IO口,P3第二功能,.,AT89S51/52ISP编程口,将ByteBlasterJTAG编程