项目一 学习单元单片机引脚结构与功能ppt课件

1、主讲：李 营: 43965356: 13410910机电教研室机电教研室 实训四号楼实训四号楼 208内容回想内容回想单片机的特点与运用单片机的特点与运用单片机的构造单片机的构造 CPU CPU 存储器存储器 MCS-51MCS-51的程序存储器配置的程序存储器配置MCS-51MCS-51的数据存储器配置的数据存储器配置1.1.任务存放器区任务存放器区 低端低端32个字节分成个字节分成4个任务存放器组，每组个任务存放器组，每组8个单个单元。当前任务存放器组的机制便于快速现场维护。元。当前任务存放器组的机制便于快速现场维护。 PSW的的RS1、RS0 决议当前任务存放器组号决议当前任务存放器组号

2、 存放器存放器0组组 ：地址：地址00H07H；存放器存放器1组组 ：地址：地址08H0FH；存放器存放器2组组 ：地址：地址10H17H；存放器存放器3组组 ：地址：地址18H1FH。2.2.位寻址区位寻址区 位寻址区之后的位寻址区之后的30H至至7FH共共80个字节个字节为通用为通用RAM区。这些单元可以作为数据缓区。这些单元可以作为数据缓冲器运用。这一区域的操作指令非常丰富，冲器运用。这一区域的操作指令非常丰富，数据处置方便灵敏。数据处置方便灵敏。 在实践运用中，常需在在实践运用中，常需在RAM区设置堆区设置堆栈。栈。MCS-51的堆栈普通设在的堆栈普通设在30H7FH的的范围内。栈顶的

3、位置由范围内。栈顶的位置由SP存放器指示。复存放器指示。复位时位时SP的初值为的初值为07H，在系统初始化时可，在系统初始化时可以重新设置。以重新设置。3.3.通用通用RAMRAM区区4.MCS-514.MCS-51的特殊功能存放器的特殊功能存放器SFRSFRspecial function registerspecial function register11 11个可位寻址个可位寻址与运算器相关的存放器与运算器相关的存放器3 3个个指针类存放器指针类存放器3 3个个与与I/OI/O口相关的存放器口相关的存放器7 7个个与中断相关的存放器与中断相关的存放器2 2个个与定时器与定时器/ /计数

4、器相关的存放器计数器相关的存放器6 6个个P34 P34 表表2-42-4与运算器相关的存放器与运算器相关的存放器3 3个个累加器累加器ACC，8位。用于向位。用于向ALU提供操作数，许多运提供操作数，许多运算的结果也存放在累加器中；算的结果也存放在累加器中；存放器存放器B，8位。主要用于乘、除法运算。也可以作为位。主要用于乘、除法运算。也可以作为RAM的一个单元运用；的一个单元运用；程序形状字存放器程序形状字存放器PSW，8位。位。CyACF0RS1RS0OVPD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CYPSW.7进位标志位。进位标志位。 ACPSW.6辅助进位或称半进位标志。辅助进位

5、或称半进位标志。 F0PSW.5由用户定义的标志位。由用户定义的标志位。 RS1PSW.4、 RS0PSW.3任务存放器任务存放器组选择位。组选择位。 OVPSW.2溢出标志位。溢出标志位。 由硬件置位或清由硬件置位或清零。零。 P PSW.0 ：奇偶标志位。：奇偶标志位。ACC中结果有奇数个中结果有奇数个1时时P=1，否那么，否那么 P=0。CyACF0RS1RS0OVPD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0RS1RS1、 RS0RS0与片内任务存放器组的对应关系与片内任务存放器组的对应关系 RS1RS0寄存器组寄存器组片内片内PAM地址地址通用寄存器名称通用寄存器名称000组组00

6、H07HR0R7011组组08H0FHR0R7102组组10H17HR0R7013组组18H1FHR0R7堆栈指针堆栈指针SP，8位。它总是指向栈顶。位。它总是指向栈顶。 堆栈操作遵照堆栈操作遵照“后进先出的原那么，入栈操作时，后进先出的原那么，入栈操作时，SP先加先加1，数据再压入，数据再压入SP指向的单元。出栈操作时，指向的单元。出栈操作时， 先将先将SP指向的单元的数据弹出，然后，指向的单元的数据弹出，然后，SP再减再减1，这时这时SP指向的单元是新的栈顶。可见，指向的单元是新的栈顶。可见，MCS-51单单片机的堆栈区是向地址增大的方向生成的。片机的堆栈区是向地址增大的方向生成的。数据指

7、针数据指针DPTR，16位。用来存放位。用来存放16位的地址。位的地址。 它由两个它由两个8位的存放器位的存放器DPH和和DPL组成。间接寻组成。间接寻址或变址寻址可访问片外的址或变址寻址可访问片外的64KB范围的范围的RAM或或ROM数据。数据。 指针类存放器指针类存放器3 3个个与与I/OI/O口相关的存放器口相关的存放器7 7个个并行并行I/O口口P0、P1、P2、P3，均为，均为8位；位；串行口数据缓冲器串行口数据缓冲器SBUF(serial buffer)； 串行口控制存放器串行口控制存放器SCON； 串行通讯波特率倍增存放器串行通讯波特率倍增存放器PCON一些位一些位还与电源控制相

8、关，所以又称为电源控制存还与电源控制相关，所以又称为电源控制存放器。放器。与中断相关的存放器与中断相关的存放器2 2个个中断允许控制存放器中断允许控制存放器IE interrupt enable ；中断优先级控制存放器中断优先级控制存放器IP interrupt priority。 与定时器与定时器/ /计数器相关的存放器计数器相关的存放器6 6个个定时定时/计数器计数器T0的两个的两个8位计数初值存放器位计数初值存放器 TH0、TL0，它们可以构成，它们可以构成16位的计数位的计数 器，器，TH0存放高存放高8位，位，TL0存放低存放低8位；位；定时定时/计数器计数器T1的两个的两个8位计数

9、初值存放器位计数初值存放器 TH1、TL1，它们可以构成，它们可以构成16位的计数位的计数 器，器，TH1存放高存放高8位，位，TL1存放低存放低8位；位；定时定时/计数器的任务方式存放器计数器的任务方式存放器TMOD；定时定时/计数器的控制存放器计数器的控制存放器TCON。2-2 MCS-512-2 MCS-51单片机引脚功能单片机引脚功能u8 8位位CPUCPUu4kbytes 4kbytes 程序存储器程序存储器(ROM) (52(ROM) (52为为8K)8K)u256bytes256bytes的数据存储器的数据存储器(RAM)(RAM) 5252有有384bytes384bytes的

10、的RAMRAMu3232条条I/OI/O口线口线u111111条指令，大部分为单字节指令条指令，大部分为单字节指令u2121个公用存放器个公用存放器 一、一、MCS-51MCS-51单片机的功能简单片机的功能简介介2 2个可编程定时个可编程定时/ /计数计数5 5个中断源，个中断源，2 2个优先级个优先级5252有有6 6个个一个全双工串行通讯口一个全双工串行通讯口外部数据存储器寻址空间为外部数据存储器寻址空间为64kB64kB外部程序存储器寻址空间为外部程序存储器寻址空间为64kB64kB逻辑操作位寻址功能逻辑操作位寻址功能双列直插双列直插40PinDIP40PinDIP封装封装单一单一+5

11、V+5V电源供电电源供电引脚单片机最小系统单片机最小系统Y122.1184C915PC810uFS1SW-PBALEWRRDRXDTXDINT0EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U189S52VCCPSENP10P11P12P13P14P15P1

12、6P17T0T1INT1P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27VCCR610KR4101R510KC1015PX1X2 P0P3：通用：通用I/O口；口； VCC：电源端，普通接：电源端，普通接5V； GND：电源地；：电源地； XTAL1，XTAL2：外接晶体振荡器，不能：外接晶体振荡器，不能超越超越24M；需加微调电容，普通为；需加微调电容，普通为30pF； RST/VPD：复位端，平常为低电平；：复位端，平常为低电平； ALE/PROG：地址：地址 锁锁 存允许信号端；存允许信号端； EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入端：外

13、部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；固化编程电压输入端；1.时钟电路引脚：时钟电路引脚：XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，：接外部晶振和微调电容的一端，在单片机内部，它是构成片内振荡器的在单片机内部，它是构成片内振荡器的反向放大器的输入端。当采用外部振荡反向放大器的输入端。当采用外部振荡器时，该引脚接纳振荡器的信号，即把器时，该引脚接纳振荡器的信号，即把此信号直接接到内部振荡器的输入端。此信号直接接到内部振荡器的输入端。 XTAL2：接外部晶振和微调电容的另一端，：接外部晶振和微调电容的另一端，在单片机内部，它是构成片内振荡器的在单片机内部，它是构成片内振荡器的反向放大器的输

14、出端。当采用外部振荡反向放大器的输出端。当采用外部振荡器时，此引脚应悬空。器时，此引脚应悬空。a内部时钟电路；内部时钟电路；b HMOS型外部振荡源型外部振荡源 (C) CHMOS型外部振荡源型外部振荡源 2.控制信号引脚：控制信号引脚：RST/VPD:RST是复位信号输入端，高电平有效。当是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端坚持此输入端坚持2个机器周期的高电平常，个机器周期的高电平常，就可以完成复位操作。就可以完成复位操作。RST引脚的第二引脚的第二功能功能VPD是备用电源的输入端。是备用电源的输入端。上电复位上电复位按键复位按键复位ALE/PROG:(Address Latch Ena

15、ble/ Programming)当单片机上电正常任务后，当单片机上电正常任务后，ALE引脚不断向外引脚不断向外输出正弦脉冲信号，此频率为振荡器频率的输出正弦脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。CPU访问外部存储器时，访问外部存储器时，ALE作为锁存作为锁存低低8位地址的控制信号。此引脚的第二功能位地址的控制信号。此引脚的第二功能PROG作为作为8751编程脉冲输入端运用。编程脉冲输入端运用。 PSEN：(Program Store Enable)在访问片外存储在访问片外存储器时，此端定时输出负脉冲作为片外存储器的选通器时，此端定时输出负脉冲作为片外存储器的选通讯号。讯号。 EA/VPP：(

16、Enable Address/Voltage Pulse Of Programming)当当EA接高电平常，接高电平常，CPU访问片内访问片内ROM，并执行内部程序存储器中的指令，但当，并执行内部程序存储器中的指令，但当PC程序计数器的值超越程序计数器的值超越4K时，将自动转去执行片时，将自动转去执行片外存储器内的程序。当外存储器内的程序。当EA脚接低电平常，脚接低电平常，CPU只只访问片外访问片外ROM并执行外部程序存储器中的指令，而并执行外部程序存储器中的指令，而不论能否有片内程序存储器。不论能否有片内程序存储器。VPP是对是对8751片内片内ROM固化程序时，作为施加较高编程电压固化程序

17、时，作为施加较高编程电压12V21V的输入端。的输入端。 3 并行输入并行输入/输出接口输出接口 1. P0口口(三态双向口三态双向口) P0 P0 口内部一位构造图口内部一位构造图 P0P0用作通用用作通用I/OI/O口口 当系统不进展片外的ROM扩展，也不进展片外RAM扩展时，P0用作通用I/O口。 在这种情况下，单片机硬件自动使在这种情况下，单片机硬件自动使C=0C=0，MUXMUX开关接向锁存器的反相输出端。开关接向锁存器的反相输出端。 另外，与门输出的另外，与门输出的“0 0使输出驱动器的上使输出驱动器的上拉场效应管拉场效应管T1T1处于截止形状。因此，输出驱动处于截止形状。因此，输

18、出驱动级任务在需外接上拉电阻的漏极开路方式。级任务在需外接上拉电阻的漏极开路方式。 作输出口时，作输出口时，CPUCPU执行口的输出指令，执行口的输出指令，内部数据总线上的数据在内部数据总线上的数据在“写锁存器写锁存器信号信号的作用下由的作用下由D D端进入锁存器，经锁存器的反端进入锁存器，经锁存器的反向向Qn+1=QnQn+1=Qn端送至场效应管端送至场效应管T2T2，再经，再经T2T2反向，在反向，在P0.XP0.X引脚出现的数据正好是内部引脚出现的数据正好是内部总线的数据。总线的数据。 作输入口时，数据可以读自口的作输入口时，数据可以读自口的 锁存器，锁存器，也可以读自口的引脚。这要根据

19、输入操作也可以读自口的引脚。这要根据输入操作采用的是采用的是“读锁存器读锁存器指令还是指令还是“读引脚读引脚指令来决议。指令来决议。 在执行在执行“MOVMOV类输入指令时如：类输入指令时如：MOV AMOV A，P0P0，内部产生的操作信号是，内部产生的操作信号是“读引脚读引脚。留意，在执行该类输入指令前。留意，在执行该类输入指令前要先把锁存器写入要先把锁存器写入“1 1，使场效应管，使场效应管T2T2截截止，使引脚处于悬浮形状，可以作为高阻抗止，使引脚处于悬浮形状，可以作为高阻抗输入。输入。 否那么，在作为输入方式之前曾向锁存器否那么，在作为输入方式之前曾向锁存器输出过输出过“0 0，那么，那么T2T2导通会使引脚箝位在导通会使引脚箝位在“0 0电平，使输入高电平电平，使输入高电平“1 1无法读入。无法读入。所以，所以，P0P0口在作为通用口在作为通用I/OI/O口时，属于准双口时，属于准双向口。向口。P0P0用作地址用作地址/ /数据总线数据总线 当系统进展片外的当系统进展片外的ROMROM扩展或进展片外扩展或进展片外RAMRAM扩展，扩展，P0P0用作地址用作地址/ /数据总线时。数据总线时。