单片机应用技术-课件

单片机应用技术-课件单片机应用技术-课件单片机应用技术-课件熟悉MCS-51单片机的内部结构及特点掌握存储器的组成及地址范围熟悉单片机并行I/O口的结构及数据传送过程掌握硬件系统的组成及外围电路了解单片机的几种工作方式本章教学目标本章重点与难点重点：MCS-51单片机内部结构组成及功能、存储器地址分配、I/O口数据传输过程、单片机最小系统难点：内部结构组成、并行I/O的结构与操作单片机应用技术高职高专ppt课件熟悉MCS-51单片机的内部结构及特点本章教学目标本章重点与

2.1.1MCS-51单片机概况

2.1.2引脚定义及功能目录2.1MCS-51单片机概况与引脚功能单片机应用技术高职高专ppt课件2.1.1MCS-51单片机概况2.1.2引脚定

MCS-51系列单片机产品介绍型号程序存储器

/可扩展空间数据存储器

/可扩展空间定时器中断源串行口并行口晶振(MHZ)封装8051/80C514KROM/60K128B/64K25异步×132线2－1240脚8031/80C310/64K128B/64K25异步×132线2－1240脚8751/87C514KEPROM/60K128B/64K25异步×132线2－1240脚8951/89C514KEEPROM/60K128B/64K25异步×132线2－1240脚8052/80C528KROM/56K256B/64K36异步×132线2－1240脚8032/80C320/64K256B/64K36异步×132线2－1240脚8752/87C528KEPROM/56K256B/64K36异步×132线2－1240脚8952/89C528KEEPROM/56K256B/64K36异步×132线2－1240脚

2.1.1MCS-51单片机概况10/18/2022MCS-51系列单片机产品介绍型号程序存储器

/可扩展空MCS-51单片机的主要特点（1）扩大了内部程序存储器（ROM）和内部数据存储器（RAM）的容量。（2）具有布尔代数运算能力。（3）具有32条双向可被独立寻址的I/O口。（4）具有5～6个中断源，可分为2个中断优先级。（5）具有丰富的指令系统。（6）具有全双工传输信号UART。（7）片内具有时钟振荡电路。（8）烧写工艺上采用可一次性烧写的内含ROM或可重复烧写的EPROM。

2.1.1MCS-51单片机概况10/18/2022MCS-51单片机的主要特点2.1.1MCS-51单片

8051/80C51引脚封装

2.1.2引脚定义及功能805112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221VccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7/VppALE/P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1/P3.2/P3.3T0/P3.4T1/P3.5/P3.6/P3.7XTAL2XTAL1Vss各引脚功能如下：

1．P0口（32脚～39脚）功能：（1）8位DB；（2）低8位AB（3）普通I/O。2．P1口（1脚～8脚）：普通I/O3．P2口（21脚～28脚）功能：（1）普通I/O；（2）高8位AB4．P3口（10脚～17脚）功能：（1）普通I/O；（2）第二复用功能。5．Vcc（40脚）：接+5V电源。6．Vss（20脚）：接地。7．RESET（9脚）：复位信号输入端。出现两个机器周期高电平才可以可靠复位。8．XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）：外接时钟电路的晶振引脚。9．（29脚）：外部ROM读选通端。11．/VPP（脚31）：访问ROM控制端。（1）低平单片机，读外部ROM程序。（2）高电平读内部ROM的程序。10/18/20228051/80C51引脚封装2.1.2引脚定义及功8051单片机内部结构框图2.2单片机内部结构组成1．CPU:运算和控制功能。2．片内存储器（哈佛结构）：（1）ROM存放程序指令、常数及常数表格，大小为4KB，地址范围：000H~0FFFH。（2）RAM存放临时数据，大小为128B，地址范围：00H~7FH。3．定时器/计数器:用于内部定时或外部计数4．中断控制器:MCS-51单片机具有5个中断源，2个优先级的中断系统5．并行I/O口:四个双向并行I/O口（P0、P1、P2、P3）6．全双工串行口:实现单片机与外部之间的串行数据传送。7．OSC:单片机的时钟电路。8．特殊功能寄存器（SFR）21个，地址范围：80H～FFH。OSC程序存储器ROM数据存储器RAM/SFRCPU中断控制器全双工串行口RXDTXD并行I/O口P0P1P2P3外部时钟定时器/计数器T0T1内部总线

总线控制RSTALE

10/18/20228051单片机内部结构框图2.2单片机内部结构组成1．2.3存储器结构

2.3.1存储器结构及地址空间分配2.3.2内部数据存储器及特殊功能寄存器单片机应用技术高职高专ppt课件10/18/20222.3存储器结构2.3.1存储器结构及地址空间分MCS-51单片机存储器结构7FH00H~FFFH0000H~FFFFH0000H~FFFFH0000H~对应数据传送指令：MOVMOVCMOVXMOVC

2.3.1存储器结构及地址空间分配单片机应用技术高职高专ppt课件10/18/2022MCS-51单片机存储器结构7FH~FFFH~FFFFH~2.3.2内部数据存储器及特殊功能寄存器第0组工作寄存器第2组工作寄存器第3组工作寄存器第1组工作寄存器位寻址区用户RAM区00H7FH30H2FH20H1FH~~RS1RS0=11RS1RS0=10RS1RS0=01RS1RS0=00片内RAM（可直接/间接寻址）SFR（可直接寻址）00H7FH80HFFH~~片内RAM结构:（1）寄存器B（2）累加器ACC（3）程序状态寄存器PSW（4）IP：中断优先级。（5）IE：中断允许。（6）SCON：串行控制。（7）SBUF：串行数据缓冲器。（8）定时器相关的寄存器：TCON、TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1。（9）P0～P3端口寄存器（10）堆栈指针寄存器SP：指示堆栈顶部地址。系统复位后，SP初始化为07H，堆栈从08H单元开始。（11）数据指针寄存器DPTR*程序计数器PC：独立、自动存放即将执行指令的16位地址。单片机应用技术高职高专ppt课件10/18/20222.3.2内部数据存储器及特殊功能寄存器第0组工作寄存器2.4并行I／O口结构与操作

2.4.1P0口的结构

2.4.2P1口的结构

2.4.3P2口的结构

2.4.4P3口的结构

10/18/20222.4并行I／O口结构与操作2.4.1P0口的结构

2.4.1P0口的结构P0用作普通I/O口：准双向IO.输出时，不外接上拉电阻；输入时，必须先向锁存器写入“1”。P0作地址/数据总线

:真正IO10/18/20222.4.1P0口的结构P0用作普通I/O口：准双向IO

2.4.2P1口的结构P1口是准双向I/O口。10/18/20222.4.2P1口的结构P1口是准双向I/O口。10/1

2.4.3P2口的结构P2用作普通I/O口。P2作地址/数据总线

:真正IO。10/18/20222.4.3P2口的结构P2用作普通I/O口。10/15

2.4.4P3口的结构

P3：普通I/O

口第二功能(Q=1)

10/18/20222.4.4P3口的结构P3：普通I/O口10/151、按三总线划分，四个I/O口各能用做什么总线？2、SFR区的空闲空间用户是否可用？为什么？10/18/20221、按三总线划分，四个I/O口各能用做什么总线？10/15/2.5单片机的外围电路

2.5.1时钟电路

2.5.2复位电路10/18/20222.5单片机的外围电路2.5.1时钟电路2.5

2.5.1时钟电路C1C2XTAL1XTAL28051XTAL2外部时钟信号b）外部方式时钟电路1c）外部方式时钟电路2VCC80518051XTAL1外部时钟信号内部时钟信号XTAL2XTAL1OSCa）内部方式时钟电路说明

机器周期计算公式：T机器=12×（1/fosc）其中fosc为晶振频率。当外接晶振频率为6MHZ时，一个机器周期为2μs；当外接晶振频率为12MHZ时，一个机器周期为1μs。10/18/20222.5.1时钟电路C1C2XTAL1XTAL28051

2.5.2复位电路8051C1R1＋5VRST8051C1R1＋5VR2KRSTRST8051+5VKR1C1（a）上电复位电路（b）手动按键复位电路（c）手动按键与上电复位电路（a）图中，C1=22μF,R1=1KΩ；（b）图中，C1=10μF,R1=8.2KΩ；（c）图中，C1=22μF,R1=200Ω，R2=1KΩ。10/18/20222.5.2复位电路8051C1R1＋5VRST8051单片机的复位状态寄存器状态值寄存器状态值寄存器状态值PC0000HDPTR0000HTL000HACC00HIPXXX00000BTH000HB00HIE0XX00000BTL100HPSW00HTMODXX0000BTH100HSP07HTCON0X000000BSCON00HP0-P3FFHPCON0XXX0000BSBUF不定10/18/2022单片机的复位状态寄存器状态值寄存器状态值寄存器状态值PC0复位程序执行低功耗

2.6单片机的工作方式10/18/2022复位2.6单片机的工作方式10/15/2022本章小结1.单片机硬件结构是单片机系统设计的基础，也是软件设计的前提，必须了解。2.熟悉单片机内部存储器的结构、各I/O端口的电路属性。3.P0口做为地址低8位，可以与数据线分时使用端口；P1口是可以按位编址的输入、输出端口；P2口一般用作地址高8位输出端口；P3口属于双功能端口，若不用第二功能，也可用做通用I/O口。4.机器周期是执行指令的基本时间单位。1个机器周期=12个周期振荡周期=6个时钟周期。5.单片机最小系统包括单片机芯片和外围电路，熟悉了单片机的工作方式、理解了外围电路的功能和特点，对单片机的系统设计有了进一步的理解。10/18/2022本章小结1.单片机硬件结构是单片机系统设