465-控制理论基础II

1、school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)10.1 存储器配置及特点10.1.1程序存储器10.1.2 数据存储器10.1.3 片内数据存储器10.1.4 专用寄存器区(sfr)10.2 时钟电路与cpu时序10.3 cpu时序：

2、常用基本概念school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)10.1 存储器配置及特点 在物理结构上有4个存储空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。在逻辑结构上有三个存储空间：片内片外统一编址64k的程序存储器、256字节片内数据存储器、64k片外数据存储器。在访问三个不同的逻辑存储空间时，采用不同指令和控制信号。school of mechanical & power engineering上海交通大学机

3、械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)片外程序存储器1000hffffh片内程序存储器片外程序存储器0000h0fffhea=1ea=0特殊功能寄存器数据缓冲区位寻址区工作寄存器区00h1fh20h2fh30h7fh80hffh片内数据存储器0000hffffh片外数据存储器school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)10.1.1程序存储器一般采用只读式存储器r

4、om、eprom、eeprom；作用：用于存放程序和常数表格特点: 寻址范围64k，与之对应的编址为0000hffffh； 片内片外统一编址，先片内再片外，片内片外连续二者不重合；school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)有6个特殊单元0000h： 程序入口地址0003h： 外部中断int0入口地址000bh： 定时器t0/c0溢出中断入口地址0013h： 外部中断int1入口地址： 001bh： 定时器t1/c1溢出中断入口地址：

5、 0023h： 串行口中断入口地址；school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)0000h 0002h 系统复位后,(pc)=0000h,单片机从0000h单元开始取指令执行程序. 在这三个单元中存放一条无条件转移指令, 以便直接转去执行指定的程序.school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章

6、 单片机入门(2)5个中断源各占8个地址单元 难以存放一个完整的中断服务程序,因此也是从中断地址区首地址开始存放一条无条件转移指令. 当中断响应后,通过中断地址区,再转到中断服务程序的实际入口地址去.school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)注意事项 系统若扩展片外存储器时，p0、p2口与16位地址线连接； 对于片内有存储器的单片机，ea1；对于片内无存储器的单片机, 在调试时ea=1，而使用时ea=0; 外部程序存储器读选通信号p

7、sen只用于外部rom取指，对片内程序存储器无效； 访问外部rom时，用movc指令。school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)10.1.2 数据存储器 作用：用于存放运算中间结果、数据暂存和缓存、标志位等。 一般采用读写存储器:静态和动态ram；school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章

8、 单片机入门(2)特点 片内、片外分别编址，片内ram的地址00和ffh, 片外ram的地址为：0000hffffh; 外部ram用数据指针dptr寻址，由管脚rd/wr控制ram的读出/写入。school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2) 工作寄存器区分为4组, 每8个寄存器为一组，用r0r7表示，它的作用是供编程时临时寄存8位数据，工作寄存器区域的选择由程序状态寄存器psw的rs0/rs1决定。school of mechanica

9、l & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)10.1.3 片内数据存储器 位寻址区（20h2fh)共16个单元，在这区域内可位寻址，16个字节共有128位，其位地址为：00h7fh;school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)8051单片机有21个特殊寄存器，它离散的分布在片内高128字节内（80hffh），并其

10、中11个特殊寄存器还有位地址，其地址可被8整除如acc的地址为e0（224）；对此区中的空闲地址的操作是无意义的。常用的特殊寄存器：acc b psw sp dptr10.1.4专用寄存器区(sfr)school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片

11、机入门(2)(1)程序计数器程序计数器pc 指示目前应该运行的程序地址,是一个专用的寄存器,可寻址64k空间。pc 在物理上是独立的,不属于sfr。运行完一条程序后pc寄存器自动增加，指向下一条应该执行指令的地址。 school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)（2）累加器acc 累加器acc是一个八位寄存器，它是cpu中工作最频繁的寄存器。在进行算术、逻辑运算时，累加器acc往往在运算前暂存一个操作数（如被加数），而运算后又保存其结果

12、（如代数和）。school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)（3）寄存器b寄存器b主要用于乘法和除法操作。标志寄存器psw也是一个八位寄存器，用来存放运算结果的一些特征，如有无进位、借位等。school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)school of mechanical &

13、 power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)（5）数据指针 dptr 数据指针(dptr) 为16位寄存器（sfr），其高位字节寄存器用dph表示，低位字节寄存器用dpl表示。 dptr可以作为一个16位寄存器dptr来用，也可以作为两个独立的8位寄存器dph和dpl用。school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)（6

14、）串行数据缓冲区sbuf 串行数据缓冲区sbuf用于存放欲发送或已接受的数据，它在sfr块中只有一个字节地址，但实际上是由两个独立的寄存器组成，一个是发送缓冲器，一个是接收缓冲器。当要发送的数据传送到sbuf时，进入的是发送器，当要从sbuf取数据时，则取自接收缓冲器，取走的是刚接收的数据。school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)程序状态字pswschool of mechanical & power engineering上海交

15、通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)10.2 时钟电路与cpu时序 1、时钟电路：时钟产生方式：内部方式、外部方式内部方式的等效电路：c30pfc30pf1.212mhz在频率稳定性要求不高时，可采用陶瓷谐振器，c的典型值为47pfschool of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)外部方式 它是在xtal1或xtal2端外接振荡信号发生器，对于不同模式其连接方法是不同的。school of mechanical & power engineering上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学机械与动力工程学院控制理论基础控制理论基础 ( (ii) )第九章 单片机入门(2)10.3 cpu时序：常用基本概念振荡周期:提供给单片