单片机原理与应用第2章1

1、1主讲：潘静主讲：潘静第第2章章 MCS-51单片机单片机的结构的结构2.1 MCS-512.1 MCS-51单片机芯片的内部结构和功能单片机芯片的内部结构和功能2.2 MCS-512.2 MCS-51单片机的引脚及功能单片机的引脚及功能2.2.3 3 并行并行I/OI/O端口端口2.2.4 MCS-514 MCS-51单片机的工作方式单片机的工作方式2.52.5 MCS-51MCS-51单片机的时序单片机的时序3 MCS-51单片机结构框图单片机结构框图RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄

2、存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST2. 1 MCS-51单片机芯片的内部结构和功能单片机芯片的内部结构和功能CPU52.1.1 中央处理器（中央处理器（CPU）单片机的核心单片机的核心 完成运算和控制功能。按其功能分为完成运算和控制功能。按其功能分为RAM地

3、址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST运算部件运算部件控制部件控制部件RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P

4、0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTRAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器

5、缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST6RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器

6、2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST运算器运算器 是单片机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。是单片机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。核心部件，完成核心部件，完成算术和逻辑运算算术和逻辑运算加、减、乘、除算数运算加、减、乘、除算数运算增量、减量运算增量、减量运算十进制数调整十进制数调整位（位（bit）的置）的置1、置、置0和取反和取反与、或

7、、异或等逻辑操作与、或、异或等逻辑操作数据传送操作数据传送操作存放指令执行的存放指令执行的状态信息状态信息进位、溢出、奇偶、进位、溢出、奇偶、用户标志位等用户标志位等2.1.1 中央处理器（中央处理器（CPU）7RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCO

8、NTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST运算器运算器 是单片机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。是单片机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。用于存放操作数用于存放操作数用于存放操作结果用于存放操作结果数据传送数据传送变址寄存器变址寄存器在乘法中存放乘数和在乘法中存放乘数和乘积的高乘积的高8位数据位数据除法运算中存放除数和除法运算中存放除数和商的余数商的余数2.1.1 中央处理器（中央处理器（CPU）8RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0

9、P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST运算器运算器 是单片机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。是单片机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。计算：计算：36+26MOV A，#36HADD A，#26HDA A36H26H5CH

10、62D2.1.1 中央处理器（中央处理器（CPU）9控制器控制器RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程 序 地 址 寄 存 器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状 态 寄 存 器 PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARS

11、TRAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程 序 地 址 寄 存 器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状 态 寄 存 器 PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST指挥控制部件，保证单片机各部分能自动而协指挥控制部件，保证单

12、片机各部分能自动而协调的工作。调的工作。从程序存储器中读从程序存储器中读出指令，送指令寄出指令，送指令寄存器保存存器保存取出程序的地址取出程序的地址0000H0000HXXHXXH经指令译码器译码经指令译码器译码后送定时控制电路后送定时控制电路发出对应的控制命令，发出对应的控制命令，送至各个部件执行对送至各个部件执行对应的操作应的操作执行程序就是不断执行程序就是不断重复这一过程重复这一过程2.1.1 中央处理器（中央处理器（CPU）RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器

13、PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST数据存储数据存储区区2. 1 MCS-51单片机芯片的内部结构和功能单片机芯片的内部结构和功能RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC

14、+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST程序存储区程序存储区2. 1 MCS-51单片机芯片的内部结构和功能单片机芯片的内部结构和功能12内部存储器是硬件资源，但只能通过软件来使用内部存储器是硬件资源，但只能通过软件来使用内部存储器分内部存储器分RAM和和ROM两类两类RAM地

15、址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTRAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口

16、驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX) SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTRAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指

17、针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX) SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST2.1.2 存储器存储器结构结构13RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存

18、寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTRAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器

19、P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST1. 程序存储器（简称为程序存储器（简称为“ROM”） 包括包括ROM（4K8）和程序地址寄存器和程序地址寄存器等等 80C51共有共有4KB掩掩模模ROM，用于存放用于存放程序和原始数据程序和原始数据2.1.2 存储器存储器结构结构14（EA=0）0FFFFH（ROM）1000H0FFFH0000H(EA=1)0FFFH0000H片内程序存储器 程序存储器RAM地址寄存器RAM(12

20、88)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX) SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTRAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2

21、.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX) SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST1. 程序存储器（简称为程序存储器（简称为“ROM”）2.1.2 存储器存储器结构结构15 2.1.3 内部程序存储器内部程序存储器 80C51芯片内有芯片内有4KROM存储单元，其地址为存储

22、单元，其地址为0000H0FFFH。 在在ROM中，开始的中，开始的0000H002AH单元是单元是特殊特殊的的保留单元保留单元。在这些单元中一般不存放。在这些单元中一般不存放“正常正常”的程序。的程序。16 2.1.3 内部程序存储器内部程序存储器0000H0002H是系统的是系统的启动单元启动单元，使用时应存放一条无条件转，使用时应存放一条无条件转移指令，以便直接转去执行指定的程序。移指令，以便直接转去执行指定的程序。 0003H002AH共共40个单元，被均匀地分为五段，每段占个单元，被均匀地分为五段，每段占8个个单元，作为五个中断源的中断地址区，具体划分为：单元，作为五个中断源的中断地

23、址区，具体划分为： 0003H000AH 外部中断外部中断0中断地址区中断地址区 000BH0012H 定时器定时器/计数器计数器0中断地址区中断地址区 0013H001AH 外部中断外部中断1中断地址区中断地址区 001BH0022H 定时器定时器/计数器计数器1中断地址区中断地址区 0023H002AH 串行中断地址区串行中断地址区172. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC

24、暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST包括包括RAM（1282）和和RAM地址寄存器等地址寄存器等 实际上实际上MCS-51芯片共有芯片共有256个个RAM单元，供用户单元，供用户使用的只有前使用的只有前128个单元个单元 通常所说的内部数据寄存通常所说的内部数据寄存器是指前器是指前128单元，简称单元，简称“内部内部RAM”2.2.2

25、 存储器存储器结构结构18RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST0FFH80H片内RAM（80C52/80C32）片内RA

26、M7FH00H特殊功能寄存器（SFR）0FFH80H0FFFFH0000H（RAM I/O）(64KB)片内数据存储器片内数据存储器片外数据存储器片外数据存储器数据存储器数据存储器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构190FFH80H片内RAM（80C52/80C32）片内RAM7FH00H特殊功能寄存器（SFR）0FFH80H片内数据存储器片内数据存储器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构20按用途可划分为按用途可划分为3 3个区域个区域寄存器区寄存器区位寻址区位寻址区用户用户RAMRAM区区2. 内部数据（简称内部

27、数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构20R7-0FHR6-0EHR5-0DHR4-0CHR3-0BHR2-0AHR1-09HR0-08HR7-17HR6-16HR5-15HR4-14HR3-13HR2-12HR1-11HR0-10HR7-07HR6-06HR5-05HR4-04HR3-03HR2-02HR1-01HR0-00HR7-1FHR6-1EHR5-1DHR4-1CHR3-1BHR2-1AHR1-19HR0-18H21内部内部RAM的的20H2FH单元，可作为一般单元，可作为一般RAM单元使单元使用，进行字节操作，也可以对单元中的一位进行位操用，进行字节操作，也可以对单元中

28、的一位进行位操作。位寻址区共有作。位寻址区共有16个个RAM单元，总计单元，总计128位，位地位，位地址为址为00H7FH。通常在使用中，通常在使用中，“位位”有两种表示方法：有两种表示方法： 该区可作为位的逻辑运算和存放程序运行中的一些标志位该区可作为位的逻辑运算和存放程序运行中的一些标志位以位地址的形式以位地址的形式以存储单元地址加位的形式以存储单元地址加位的形式7FH2FH.7位寻址区的最后一个位位寻址区的最后一个位位寻址区位寻址区2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构位位 地地 址址D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D02F

29、H2FH7FH7FH7EH7EH7DH7DH7CH7CH7BH7BH7AH7AH79H79H78H78H2EH2EH77H77H76H76H75H75H74H74H73H73H72H72H71H71H70H70H2DH2DH6FH6FH6EH6EH6DH6DH6CH6CH6BH6BH6AH6AH69H69H68H68H2CH2CH67H67H66H66H65H65H64H64H63H63H62H62H61H61H60H60H2BH2BH5FH5FH5EH5EH5DH5DH5CH5CH5BH5BH5AH5AH59H59H58H58H2AH2AH57H57H56H56H55H55H54H54H53

30、H53H52H52H51H51H50H50H29H29H4FH4FH4EH4EH4DH4DH4CH4CH4BH4BH4AH4AH49H49H48H48H28H28H47H47H46H46H45H45H44H44H43H43H42H42H41H41H40H40H27H27H3FH3FH3EH3EH3DH3DH3CH3CH3BH3BH3AH3AH39H39H38H38H26H26H37H37H36H36H35H35H34H34H33H33H32H32H31H31H30H30H25H25H2FH2FH2EH2EH2DH2DH2CH2CH2BH2BH2AH2AH29H29H28H28H24H24H27

31、H27H26H26H25H25H24H24H23H23H22H22H21H21H20H20H23H23H1FH1FH1EH1EH1DH1DH1CH1CH1BH1BH1AH1AH19H19H18H18H22H22H17H17H16H16H15H15H14H14H13H13H12H12H11H11H10H10H21H21H0FH0FH0EH0EH0DH0DH0CH0CH0BH0BH0AH0AH09H09H08H08H20H20H07H07H06H06H05H05H04H04H03H03H02H02H01H01H00H00H单元地址单元地址位地址位地址位寻址区位寻址区2. 内部数据（简称内部数据（简

32、称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构23用户用户RAM区区2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构工作寄存器区工作寄存器区位寻址区位寻址区用户用户RAMRAM区区24专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构25（2）累加器）累加器A（或或ACCAccumulator）为为8位寄存器，功能见下：位寄存器，功能见下：存放操作数，存放操作数，是是ALU数据输入的一个重要来源数据输入的一个重要来源是是ALU运运算结果的暂存单元，算结果的暂存单元，用于存放运算的中间结果用于存放运算的中间结果数据传送的中转站，数

33、据传送的中转站，大部分数据传送都通过累加器进行大部分数据传送都通过累加器进行在变址寻址方式中把累加器在变址寻址方式中把累加器作为变址寄存器作为变址寄存器使用使用专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构（1）程序计数器（）程序计数器（PCProgram Counter） PC是一个是一个16位的计数器，寻址范围位的计数器，寻址范围 64KB PC没有地址，不可寻址没有地址，不可寻址26（3）B寄存器寄存器 8位寄存器，主要用于乘除运算，也可作为一般数据寄位寄存器，主要用于乘除运算，也可作为一般数据寄 存器使用。存器使用。专用寄存器专用寄存器2

34、. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构27位序位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志位标志CYACF0RS1RS0OV/P（4）程序状态字（）程序状态字（PSWProgram Status Word）程序状态字是一个程序状态字是一个8位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。CY或或C（PSW.7）进位标志位进位标志位 功能：功能：1.存放算术运算的进位标志存放算术运算的进位标志 2.在位操作中，作累加器在位操作中，作累加器使用使用专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部

35、数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构28位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CYACF0RS1RS0OV/P程序状态字是一个程序状态字是一个8位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。ACAC（PSW.6PSW.6） 辅助进位标志位辅助进位标志位 在加减运算中，当有低在加减运算中，当有低4 4位向高位向高4 4位进位或借位时，位进位或借位时，ACAC由硬件置位，否则由硬件置位，否则ACAC清清“0 0”。（4）程序状态字（）程序状态字（PSWProgram Status Word）专用寄存器专

36、用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构29F0（PSW.5） 用户标志位用户标志位位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CYACF0RS1RS0OV/P程序状态字是一个程序状态字是一个8位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。（4）程序状态字（）程序状态字（PSWProgram Status Word）专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构30RS1RS1和和RS0RS0（PSW.4PSW.4和和PSW.3P

37、SW.3）寄存器选择位寄存器选择位RS1 RS0寄存器组寄存器组R0R7地址地址0 0组组00007H0 1组组1080FH1 0组组21017H1 1组组3181FH位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CYACF0RS1RS0OV/P程序状态字是一个程序状态字是一个8位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。（4）程序状态字（）程序状态字（PSWProgram Status Word）专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构31OV（PSW.2） 溢出

38、溢出标志位标志位带符号的加减运算中，带符号的加减运算中，OV=1，表示运算结果溢出、错误，表示运算结果溢出、错误乘法运算中，乘法运算中，OV=1，表示乘积的值分别在，表示乘积的值分别在B、A中中 OV=0，表示乘积的值只在，表示乘积的值只在A A中中除法运算中，除法运算中，OV=1，表示除数为，表示除数为0，除法不能进行，除法不能进行 OV=0，表示除数不为，表示除数不为0，可以进行可以进行位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CYACF0RS1RS0OV/P程序状态字是一个程序状态字是一个8位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。位寄存器，用

39、于存储指令执行的状态信息。（4）程序状态字（）程序状态字（PSWProgram Status Word）专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CYACF0RS1RS0OV/P32未定义，未定义，不能使用不能使用P（PSW.0） 奇偶标志位，奇偶标志位，表示表示A中中1的个数的奇偶性的个数的奇偶性P=1，表示，表示A中中1的个数为奇的个数为奇P=0，表示，表示A中中1的个数为偶的个数为偶程序状态字是一个程序状态字是一个8位寄存器，用于存储指令执行的状态

40、信息。位寄存器，用于存储指令执行的状态信息。（4）程序状态字（）程序状态字（PSWProgram Status Word）专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构33为为16位寄存器，既可以按位寄存器，既可以按16位寄存器使用，也可以作为位寄存器使用，也可以作为两个两个8位寄存器使用位寄存器使用,即即 DPH DPTR高位字节高位字节 DPL DPTR低位字节低位字节作用：作用： 1.DPTR在访问外部在访问外部RAM时作地址指针使用时作地址指针使用 2.在变址寻址方式中，用在变址寻址方式中，用DPTR作基址寄存器，作基址寄存器，用于对程序

41、存储器的访问。用于对程序存储器的访问。（5）数据指针（）数据指针（DPTR）专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构34RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1T

42、L1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTMCS-51共有两个共有两个16位位的定时的定时器器/ /计数器，实现定时或计数计数器，实现定时或计数功能，并以其定时或计数结功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制。果对单片机进行控制。定时器方式寄存器定时器方式寄存器4 4种种定时器控制寄存器定时器控制寄存器存放定时器运行控存放定时器运行控制位和溢出标志制位和溢出标志定时器定时器/ /计数器计数器T0T0定时器定时器/ /计数器计数器T1T1定时是内部的，计数是对于外部信号的定时是内部的，计数是对于外部信号的P3.4T0P3.4T0的外部输入，的外部

43、输入，P3.5T1P3.5T1的外部输入的外部输入定时定时/计数器内容是在初始化编程时设置的计数器内容是在初始化编程时设置的（6）定时器定时器/ /计数器计数器专用寄存器专用寄存器2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构35说明：说明： 1.21个可寻址的专用寄存器是不连续地分散在内部个可寻址的专用寄存器是不连续地分散在内部RAM高高128单元之中。单元之中。 2.在在22个专用寄存器中，只有个专用寄存器中，只有PC 不可寻址。不可寻址。PC在物理上独立，不占据在物理上独立，不占据 RAM单元单元 3.对专用寄存器只能使用直接寻址方式，在指令中既可使用寄存器符

44、号对专用寄存器只能使用直接寻址方式，在指令中既可使用寄存器符号 表示，也可使用寄存器地址表示。表示，也可使用寄存器地址表示。寄存器符号寄存器符号寄存器地址寄存器地址寄存器名称寄存器名称TL08AH 定时器定时器0低低8位位TL18BH定时器定时器1低低8位位TH08CH定时器定时器0高高8位位TH18DH定时器定时器1高高8位位（6）定时器定时器/ /计数器计数器专用寄存器专用寄存器2.2.2 存储器存储器结构结构2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）36RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地

45、址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTRAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存

46、寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTMCS-51共有共有4个个8位位的的I/O口（口（P0，P1，P2，P3），），实现数据实现数据的并行输入输出。的并行输入输出。（7）并行并行I/O口口专用寄存器专用寄存器2.2.2 存储器存储器结构结构2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）37RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱

47、动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARSTMCS-51有一个全双工的串有一个全双工的串行口，实现单片机和其他数行口，实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送。据设备之间的串行数据

48、传送。既可作为全双工异步通信收既可作为全双工异步通信收发器使用，也可以作为同步发器使用，也可以作为同步移位器使用。移位器使用。P3.0RXDP3.0RXD接收接收P3.1TXDP3.1TXD发送发送（8）串行口串行口专用寄存器专用寄存器2.2.2 存储器存储器结构结构2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）38RAM地址寄存器RAM(1288)P0口锁存器P0口驱动器P0.0P0.7P2口锁存器P2口驱动器P2.0P2.7ROM(4K8)程序地址寄存器缓冲器PC+1寄存器PC数据指针DPTR堆栈指示器(SP)B寄存器ACC暂存寄存器2暂存寄存器2ALU状态寄存器PSW指令译码器指令寄存器定时

49、与控制P1口锁存器P1口驱动器P1.0P1.7P3口锁存器P3口驱动器P3.0P3.7PCON SCONTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUF(TX)SBUF(RX)IEIP中断、串行端口和定时器PSENALEEARST80C51共有共有5个中断源：个中断源：外部中断外部中断2个、个、定时定时/计数中断计数中断2个、个、串行中断串行中断1个个IE中断允许控制中断允许控制IP中断优先权控制中断优先权控制P3.2外部中断外部中断0P3.3外部中断外部中断1中断分高低两个级别中断分高低两个级别（9）中断控制寄存器中断控制寄存器专用寄存器专用寄存器2.2.2 存储器存储器结构结构2. 内部数

50、据（简称内部数据（简称RAM）39（10）堆栈指针）堆栈指针寄存器（寄存器（SP）专用寄存器专用寄存器2.2.2 存储器存储器结构结构2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）（11）电源控制）电源控制寄存器（寄存器（PCON）40寄存器符号寄存器符号寄存器地址寄存器地址寄存器名称寄存器名称*ACC0E0H累加器累加器*B0F0H B累加器累加器*PSW0D0H程序状态字程序状态字SP81H堆栈指示器堆栈指示器DPL82H数据指针低数据指针低8位位DPH83H数据指针高数据指针高8位位*IE0A8H中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器专用寄存器的寻址专用寄存器的寻址2. 内部数据（简称内部数据

51、（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构MCS-51的的22个专用寄存器中，有个专用寄存器中，有21个是可寻址的，个是可寻址的，这些可寻址寄存器的名称、符号及地址见下表：这些可寻址寄存器的名称、符号及地址见下表：41寄存器符号寄存器符号寄存器地址寄存器地址寄存器名称寄存器名称*IP0B8H中断优先控制寄存器中断优先控制寄存器*P080HI/O口口0*P190HI/O口口1*P20A0HI/O口口2*P3 0B0H I/O口口3PCON87H电源控制及波特率选择寄存器电源控制及波特率选择寄存器*SCON98H串行口控制寄存器串行口控制寄存器SBUF99H串行数据缓冲寄存器串行数据缓冲寄存器

52、*TCON 88H 定时器控制寄存器定时器控制寄存器TMOD89H定时器方式选择寄存器定时器方式选择寄存器专用寄存器的寻址专用寄存器的寻址2. 内部数据（简称内部数据（简称RAM）2.2.2 存储器存储器结构结构42堆栈：一种数据结构，只允许在其一端进行数据插入和堆栈：一种数据结构，只允许在其一端进行数据插入和 数据删除操作的线性表。数据删除操作的线性表。入栈：入栈：数据写入堆栈，数据写入堆栈，（PUSH）出栈：出栈：数据从堆栈中读出数据从堆栈中读出（POP）。）。堆栈的最大特点就是堆栈的最大特点就是“后进先出（后进先出（LIFO）” ”的数据操作规则。的数据操作规则。堆栈的概念和功能堆栈的概

53、念和功能4. 堆栈及堆栈指针堆栈及堆栈指针2.2.2 存储器存储器结构结构43保护断点保护断点现场保护现场保护临时存放数据临时存放数据堆栈的概念和功能堆栈的概念和功能2.2.2 存储器存储器结构结构4. 堆栈及堆栈指针堆栈及堆栈指针44栈底和栈顶栈底和栈顶 堆栈栈底只能开辟在芯片的内部数据存储堆栈栈底只能开辟在芯片的内部数据存储器中，即内堆栈形式。器中，即内堆栈形式。 初始化后栈底自动设定在初始化后栈底自动设定在07H单元，单元，堆栈堆栈指针指针SP指示栈顶地址指示栈顶地址，随数据入栈而变随数据入栈而变。 SP是一个是一个8位寄存器，位寄存器，SP 就是专用寄存器就是专用寄存器的一员。的一员。

54、堆栈指针堆栈指针SP2.2.2 存储器存储器结构结构4. 堆栈及堆栈指针堆栈及堆栈指针45SP+1栈底进栈进栈出栈出栈SP-1向上生长型向上生长型栈底设在低地址单元栈底设在低地址单元数据进栈，地址递增，数据进栈，地址递增，SP内容递增，指针上移内容递增，指针上移数据出栈，地址递减，数据出栈，地址递减，SP内容递减，指针下移内容递减，指针下移2.2.2 存储器存储器结构结构堆栈的操作堆栈的操作4. 堆栈及堆栈指针堆栈及堆栈指针4680C51是标准的是标准的40脚双列直插式集成电路芯片脚双列直插式集成电路芯片2. 3 MCS-51单片机的引脚单片机的引脚功能功能4780C51P0P1P2地址和数据

55、总线地址和数据总线 地址总线高地址总线高8位位P3第二功能ALE/PROGPSENEA/VPP XTAL1 VSS VCC RST/VPD功能分组功能分组2. 3 MCS-51单片机的引脚单片机的引脚功能功能I/O口口XTAL2 48P0.0P0.7 P0P0.0P0.7 P0口口8 8位双向口位双向口线线P1.0P1.7 P1.0P1.7 P1P1口口8 8位双向口线位双向口线P2.0P2.7 P2口口8位双向口线位双向口线P3.0P3.7P3.0P3.7P3P3口口8 8位双向口线位双向口线 通用通用I/O口线口线32条条2. 3 MCS-51单片机的引脚单片机的引脚功能功能490FFH8

56、0H片内RAM（80C52/80C32）片内RAM7FH00H特殊功能寄存器（SFR）0FFH80H0FFFFH0000H（RAM I/O）(64KB)片内数据存储器片内数据存储器片外数据存储器片外数据存储器数据存储器数据存储器50（EA=0）0FFFFH（ROM）1000H0FFFH0000H(EA=1)0FFFH0000H片内程序存储器片内程序存储器 程序存储器程序存储器片外程序存储器片外程序存储器511、ALE 地址锁存信号地址锁存信号在系统扩展时，在系统扩展时，ALE用于控制把用于控制把P0口输出的低口输出的低8位地址位地址送入锁存器锁存起送入锁存器锁存起来来，以实现低位地，以实现低位

57、地址和数据的分时传址和数据的分时传送。还可以作为外送。还可以作为外部时钟或外部定时部时钟或外部定时脉冲使用。脉冲使用。控制信号控制信号3条条522、PSEN 外部程序存储器读选信号外部程序存储器读选信号在读在读外部外部ROM时，时，低电平有效，实现低电平有效，实现外部外部ROM单元的单元的读读操作。操作。控制信号控制信号3条条533、 EA 访问程序存储器控制信号访问程序存储器控制信号低电平时，对低电平时，对ROM的读操作限定在外的读操作限定在外部程序存储器。部程序存储器。高电平时，对高电平时，对ROM的读操作是从内部的读操作是从内部程序存储器开始，程序存储器开始，并可延续至外部程并可延续至外

58、部程 序存储器。序存储器。控制信号控制信号3条条54（EA=0）0FFFFH（ROM）1000H0FFFH0000H(EA=1)0FFFH0000H片内程序存储器片内程序存储器 程序存储器程序存储器片外程序存储器片外程序存储器55外接时钟信号外接时钟信号XTAL1和和XTAL2 使用外部时钟时，用于接使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号外部时钟脉冲信号时钟信号时钟信号2条条56当输入的复位信当输入的复位信号延续号延续2个机器个机器周期以上高电平周期以上高电平有效，用以完成有效，用以完成单片机的复位操单片机的复位操作。作。复位复位RST信号信号-1条条57VDD +5V漏极电源漏极电源VSS

59、源极电源源极电源一般作为一般作为 地线地线GND 电源线电源线-2条条58引脚的第二功能引脚的第二功能芯片引脚数目有限，而芯片引脚数目有限，而单片机为实现其功能所单片机为实现其功能所需要的信号数目远超过需要的信号数目远超过此数，因此出现供需矛此数，因此出现供需矛盾。盾。“复用复用”是可行的是可行的办法之一，即给一些信办法之一，即给一些信号引脚赋予双重功能号引脚赋予双重功能（第二功能）。（第二功能）。59口线口线第二功能第二功能 信号名称信号名称P3.0RXD串行数据接收串行数据接收P3.1TXD串行数据发送串行数据发送P3.2INT0外部中断外部中断0申请申请P3.3INT1外部中断外部中断1

60、申请申请P3.4T0定时器定时器/计数器计数器0计数输入计数输入P3.5T1定时器定时器/计数器计数器1计数输入计数输入P3.6WR外部外部RAM写选通写选通P3.7RD外部外部RAM读选通读选通引脚的第二功能引脚的第二功能609、30、31各引各引脚，第一、二脚，第一、二功能信号是单功能信号是单片机在不同工片机在不同工作方式下的信作方式下的信号，不会发生号，不会发生使用上的矛盾使用上的矛盾RST：上电复位：上电复位VPD：备用电源：备用电源EA：程序存储器控：程序存储器控制信号制信号Vpp：编程电压：编程电压ALE：地址锁存控制：地址锁存控制信号信号PROG：编程脉冲：编程脉冲引脚的第一、第