第二章 单片微型计算机概述

8051单片机是在一块芯片中集成了CPU、存储器（包括RAM和ROM）、定时器/计数器和多种功能的I/O线等一台计算机的需要的基本功能部件。主要包括：一个8位CPU；一个片内振荡器及时钟电路；128字节RAM；4KBROM；两个16位定时/计数器；32条可编程的I/O线；一个可编程的全双工串行口；具有五个中断源、两个中断优先级嵌套中断结构。图2-4是8051单片机的内部结构框图。它包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件，各功能部件通过片内单一总线连成一个整体，集成在一块芯片上。

2.18051单片机的结构第二章MCS-51系列单片机硬件结构与功能图2-4MCS-51芯片内部结构框图通道0驱动器通道2驱动器RAM地址锁存器RAM通道0锁存器通道2锁存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器缓冲器PC递增器程序计数器PCDPTR指针VCCGNDP1.0～P1.7堆栈指针SPACCTMP2PSW通道3锁存器通道1锁存器通道1驱动器通道3驱动器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑振荡器P3.0～P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定时和控制逻辑指令译码器P0.0～P0.7P2.0～P2.7返回本节2.18051单片机的结构1.中央处理器(CPU)CPU是单片机内部的核心部件，是一个8位二进制数的中央处理单元，主要由运算器、控制器和寄存器阵列构成。2.18051单片机的结构1）运算器运算器用来完成算术运算、逻辑运算、位变量处理和数据传送等功能，它是8051内部处理各种信息的主要部件。运算器主要包括：算术逻辑单元(ALU)、累加器(ACC)、暂存寄存器(TMP1、TMP2)、寄存器B、程序状态字寄存器(PSW)组成。2.18051单片机的结构2.18051单片机的结构（1）算术逻辑单元(ALU)：8051中ALU由加法器和一个布尔处理器组成。主要是实现8位数据的加、减、乘、除算术运算和与、或、异或、循环、求补等逻辑运算；布尔处理器主用来处理位操作。它是以进位标志位C为累加器的，可执行置位、复位、取反、等于1转移、等于0转移、等于1转移且清0以及进位标志位与其他位寻址的位之间进行数据传送等位操作。也能使进位标志位与其他可位寻址的位之间进行逻辑与、或操作。2.18051单片机的结构(2)累加器(ACC)：用来存放参与算术运算和逻辑运算的一个操作数或运算的结果。在运算时将一个操作数经暂存器送至ALU，与另一个来自暂存器的操作数在ALU中进行运算，运算后的结果又送回累加器A。8051单片机在结构上是以累加器A为中心，大部分指令的执行都要通过累加器A进行。

2.18051单片机的结构(3)暂存寄存器(TMP1、TMP2)：用来存放参与算术运算和逻辑运算的另一个操作数，它对用户不开放。(4)寄存器B:

在乘、除运算时用来存放一个操作数，也用来存放运算后的一部分结果，在不进行乘、除运算时，可以作为通用的寄存器使用。2.18051单片机的结构(5)状态寄存器(PSW)：

PSW是一个8位标志寄存器，用来存放ALU操作结果特征和处理器状态。这些特征和状态可以作为控制程序转移的条件，供程序查询和校验。如表2-2所示。表2-2PSW各位定义表位编号PSW7PSW6PSW5PSW4PSW3PSW2PSW1PSW0位定义CYACF0RS1RS0OV—P位地址D7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0H2.18051单片机的结构①进位标志位CY：表示累加器A在加减运算过程中其最高位A7有无进位或借位。②辅助进位标志位AC：表示累加器A在加减运算时低4位(A3)有无向高4位(A4)进位或借位。③用户标志位F0：是用户定义的一个状态标志位，根据需要可以用软件来使它置位或清除。2.18051单片机的结构④寄存器选择位RS1、RS0：8051共有四组，每组八个工作寄存器R0～R7。编程时用于存放数据或地址。但每组工作寄存器在内部RAM中的物理地址不同。RS1和RS0的四种状态组合就是用来确定四组工作寄存器的实际物理地址的。RS1、RS0状态与工作寄存器R0～R7的物理地址关系如表2-3所示。RS1RS0工作寄存器组号R0～R7的物理地址0

00

11

011012300H～07H08H～0FH10H～17H18H～1FH表2-3工作寄存器组R0～R7的物理地址2.18051单片机的结构⑤溢出标志位OV：当执行算术指令时，由硬件自动置位或清零，表示累加器A的溢出状态。主要用来表示带符号数加、减运算溢出与否。可用双高位法进行溢出判别。当次高位D6向最高位D7有进位，而最高位D7无进位；或者当次高位D6向最高位D7无进位，而最高位D7有进位，则表示发生溢出，OV=1；否则清零。 乘法和除法也会影响OV标志。当乘法的积>255时，OV=1，表示积超过8位，否则OV=0。在除法运算中，OV=1表示被除数为0，除法不能进行；反之OV=0，除法可以正常进行。

2.18051单片机的结构⑥奇偶标志位P：用于指示累加器A中1的个数的奇偶性，若1的个数为奇数，则P=1；若1的个数为偶数，则P=0。此标志对串行通信的数据传输非常有用，通过奇偶校验传输的可靠性。

2.18051单片机的结构2）控制器控制器是单片机内部按一定时序协调工作的控制核心，是分析和执行指令的部件。控制器主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、振荡和定时控制逻辑电路等构成。2.18051单片机的结构程序计数器PC是专门用于存放下一条将要执行指令的16位地址，由8位计数器PCH（高8位）和PCL（低8位）组成。CPU就是根据PC中的地址到ROM中去读取程序指令码和数据。其基本的工作过程是：读指令时，程序计数器将其中的数作为所取指令的地址输出给程序存储器，然后程序存储器按此地址输出指令字节，同时程序计数器本身自动加1，读完本条指令，PC指向下一条指令在程序存储器中的地址。程序计数器的基本工作方式有以下：（1）程序计数器自动加1，这是最基本的工作方式。（2）执行有条件或无条件转移指令时，程序计数器将被植入新的数值，从而使程序的流向发生变化。2.18051单片机的结构指令寄存器IR用于存放CPU根据PC地址从ROM中读出的指令操作码，并送给ID。指令译码器ID是用于分析指令操作的部件，指令操作码经译码后送至定时控制电路，产生一定序列的脉冲信号，来执行指令规定的操作。振荡器及定时控制逻辑电路，在它们外接石英晶体和微调电容（2~30PF）后，即可产生1.2~12MHZ的脉冲信号，作为MCS-51工作的基本节拍。2.18051单片机的结构3）寄存器阵列寄存器阵列是单片机内部的临时存储单元或固定用途单元，包括通用寄存器组和专用寄存器组。通用寄存器组用来存放过渡性的数据和地址，提高CPU的运行速度。专用寄存器组主要用来指示当前要执行指令的内存地址，存放特定的操作数，指示指令运行的状态等。2.18051单片机的结构2．存储器8051单片机内部有128个字节的RAM数据存储器和4KB的程序存储器，当不够使用时，可分别扩展为64KB外部RAM存储器和64KB外部程序存储器。程序存储器是可读不可写的，用于存放编好的程序和表格常数。数据存储器是既可读也可写的，用于存放运算的中间结果，进行数据暂存及数据缓冲等。2.18051单片机的结构3．I/O端口

8051单片机对外部电路进行控制或交换信息都是通过I/O端口进行的。单片机的I/O端口分为并行I/O端口和串行I/O端口，它们的结构和作用并不相同。

(1)并行I/O端口

8051有四个8位并行双向I/O端口（P0口、P1口、P2口和P3口），每一条I/O线都能独立地用作输入或输出。P0口为三态双向口，能带8个LSTTL电路。P1口、P2口和P3口为准双向口（在用作输入线时，口锁存器必须先写入“1”，故称为准双向口），负载能力为4个LSTTL电路。

(2)串行I/O端口

8051有一个全双工的可编程串行I/O端口，实现单片机与其它数据设备之间的串行数据传递。2.18051单片机的结构4．定时器/计数器

8051内部有两个16位可编程定时器/计数器，简称为定时器0（T0）和定时器1（T1），T0和T1分别由两个8位寄存器构成，其中T0由TH0(高8位)和TL0(低8位)构成，T1由TH1(高8位)和TL1(低8位)构成。TH0、TL0、TH1、TL1都是SFR中的特殊功能寄存器(见表2-4)。

T0和T1在定时器控制寄存器TCON和定时器方式选择寄存器TMOD的控制下(TCON、TMOD为特殊功能寄存器)，可选择工作在定时器模式或计数器模式下，每种模式下又有不同的工作方式。2.18051单片机的结构5．中断控制系统单片机中的中断是指CPU暂停正在执行的原程序转而为中断源服务(执行中断服务程序)，在执行完中断服务程序后再回到原程序继续执行。中断系统是指能够处理上述中断过程所需要的部分电路。

MCS-51设有五个中断源（外中断两个，定时/计数中断两个，串行中断1个），二级优先级，可实现二级中断嵌套。2.18051单片机的结构

6．内部总线总线是用于传送信息的公共途径。总线可分为数据总线、地址总线、控制总线。单片机内的CPU、存储器、I/O接口等单元部件都是通过总线连接到一起的。采用总线结构可以减少信息传输线的根数，提高系统可靠性，增强系统灵活性。地址总线AB（AddressBus）：传递访问对象的地址信息。

数据总线DB（DataBus）：传递数据。控制总线CB（ControlBus）：传递控制信息。2.28051单片机引脚

8051单片机内部总线是单总线结构，即数据总线和地址总线是公用的。8051有40条引脚，与其他51系列单片机引脚是兼容的。这40条引脚可分为I/O端口线、电源线、控制线、外接晶体线四部分。其封装形式有两种：双列直插封装(DIP)形式和方形封装形式，如图2-5所示。2.28051单片机引脚

图2-58051封装和引脚分配图(a)双列直插式封装；(b)方形封装

MCS-51单片机的引脚配置图P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS12345678910111213141516171819208031805187514039383736353433323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0

返回本节2.28051单片机引脚P0.3地址锁存器CBI/OA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0DBABP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETP3.0P3.1P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7VSSVCCP0.0P0.1P0.2P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P3.2MCS-51片外总线结构示意图下一页图2.2MCS-51系列单片机引脚及总线结构2.28051单片机引脚1．电源线8051单片机的电源线有以下两种：（1）VCC：+5V电源线。（2）VSS：接地线。2．外接晶体引脚8051单片机的外接晶体引脚有以下两种：(1)XTAL1：片内振荡器反相放大器的输入端和内部时钟工作的输入端。采用内部振荡器时，它接外部石英晶体和微调电容的一个引脚。(2)XTAL2：片内振荡器反相放大器的输出端，接外部石英晶体和微调电容的另一端。采用外部振荡器时，该引脚悬空.2.28051单片机引脚3、控制线：8051单片机的控制线有以下几种：(1)RST/VPD：RST是复位输入端，高电平有效。当单片机运行时，在次引脚加上持续时间大于两个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平，就可以完成复位操作。

VPD为本引脚的第二功能，即备用电源的输入端。当主电源Vcc发生故障，降低到某一规定的低电平时，将+5V的电源自动接入RST端，为内部RAM提供备用电源，以保证片内RAM中的信息不丢失，使单片机在复位后能继续运行。2.28051单片机引脚3、控制线：(2)ALE/PROG：地址锁存允许/编程线。ALE为地址锁存允许信号，当单片机上电正常工作后，ALE引脚不断输出正脉冲信号。当访问单片机外部存储器时，ALE输出信号的负跳沿用作8位地址的锁存信号，即使不访问外部存储器，ALE端仍有正脉冲信号输出，该频率为时钟振荡器频率fOSC1/6.PROG指对片内EPROM型单片机（例8751）编程写入时，此引脚作为编程脉冲输入端。(3)PSEN：外部程序存储器的读选通线。在单片机访问外部程序存储器时，此引脚输出的负脉冲作为读外部程序存储器的选通信号。此脚接外部程序存储器的OE（输出允许）端。(4)EA/VPP：片外ROM允许访问端/编程电源端。

2.28051单片机引脚4．I/O端口组成（32根I/O口线）及功能（1）P0口

P0口有八条端口线（P0.0～P0.7），其中P0.0为低位，P0.7为高位。每条线的结构组成如图2-6所示。它由一个输出锁存器，两个三态缓冲器，输出驱动电路和输出控制电路组成。P0口是一个三态双向I/O口，它有两种不同的功能，用于不同的工作环境。P0口位结构图见2-6.2.28051单片机引脚图2-6P0口位结构图P0口的功能与驱动能力P0口可以作为通用的I/O口；P0口可以作为单片机系统的地址/数据线使用；P0口可以驱动8个标准的TTL负载电路。注意在P0口作为通用的I/O口时，必须外接上拉电阻(如下图）。2.28051单片机引脚（2）P1口

P1口有八条端口线（P1.0～P1.7），每条线的结构组成如图2-7所示。P1口是一个准双向口，只作普通的I/O口使用，其功能与P0口的第一功能相同。作输出口使用时，由于其内部有上拉电阻，所以不需外接上拉电阻；作输入口使用时，必须先向锁存器写入“1”，使场效应管T截止，然后才能读取数据。2.28051单片机引脚图2-7P1口位结构图

P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器、一个数据输出的驱动电路。P1口的功能和驱动能力P1口只可以作为通用的I/O口使用；P1可以驱动4个标准的TTL负载电路；注意在P1口作为通用的I/O口使用时，在从I/O端口读入数据时，应该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。举例：从P1口的低四位输入数据

MOVP1,#00001111b;;先给P1口低四位写1MOVA,P1;;再读P1口的低四位2.28051单片机引脚（3）P2口

P2口有八条端口线（P2.0～P2.7），每条线的结构如图2-8所示。P2口也是一个准双向口，它有两种使用功能：一种是当系统不扩展外部存储器时，作普通I/O口使用，其功能和原理与P0口第一功能相同，只是作为输出口时不需外接上拉电阻；另一种是当系统外扩存储器时，P2口作系统扩展的地址总线口使用，输出高8位的地址A7～A15，与P0口第二功能输出的低8位地址相配合，共同访问外部程序或数据存储器(64KB)，但它只确定地址并不能像P0口那样还可以传送存储器的读写数据。2.28051单片机引脚图2-8P2口位结构图2.28051单片机引脚（4）P3口P3口有八条端口线，命名为P3.0～P3.7，每条线的结构如图2-9所示。P3口是一个多用途的准双向口。第一功能是作普通I/O口使用，其功能和原理与P1口相同。第二功能是作控制和特殊功能口使用，这时八条端口线所定义的功能各不相同，如表2-4示。2.28051单片机引脚图2-9P3口位结构图2.28051单片机引脚表2-4P3口各位的第二功能P3口各位第二功能P3.0RXD（串行数据接收）P3.1TXD（串行数据发送）P3.2INT0（外中断0输入）P3.3INT1（外中断1输入）P3.4T0（计数器0计数输入）P3.5T1（计数器1计数输入）P3.6WR（外RAM写选通信号）P3.7RD（外RAM读选通信号）单灯左移电路图

2.38051单片机存储器

8051存储器可以分成两大类：﹡

RAM，CPU在运行时能随时进行数据的写入和读出，但在关闭电源时，其所存储的信息将丢失。它用来存放暂时性的输入输出数据、运算的中间结果或用作堆栈。﹡ROM是一种写入信息后不易改写的存储器。断电后，ROM中的信息保留不变。用来存放固定的程序或数据，如系统监控程序、常数表格等。

1、普林斯顿结构

一般微机通常只有一个逻辑空间，可以随意安排ROM或RAM。当访问存储器时，同一地址对应唯一的存储单元，可以是ROM也可以是RAM，并用同类访问指令。这种结构称为普林斯顿结构。

2、哈佛结构◆

8051单片机与一般微机的存储器配置方式很不相同。

◆

51单片机的存储器在物理结构上分为程序存储空间和数据存储空间，共有四个：片内和片外程序存储空间以及片内和片外数据存储空间，这种在物理结构上把程序存储器和数据存储器分开的结构形式称为哈佛结构。2.38051单片机存储器两种结构的区别2.38051单片机存储器8051单片机存储器结构采用哈佛型结构，即将程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)分开，它们有各自独立的存储空间、寻址机构和寻址方式。其典型结构下图所示。2.38051单片机存储器图2-108051存储器结构图★8051在逻辑空间上，即从用户角度上8051有三个存储空间：

(1)片内外统一编址（0000H—FFFFH)的程序存储器,用16位地址寻址;(2)256B片内数据存储器地址空间，地址为：00H—FFH，8位地址寻址;(3)64KB的片外数据存储器地址空间，地址从0000H—FFFFH,16位地址寻址。2.38051单片机存储器2.38051单片机存储器区分：

上述的3个存储空间是重叠的，为了用户能够正确使用这3个逻辑空间，8051指令系统设计了不同的数据传送指令符号：

(1)CPU访问片内、片外程序存储器时，指令为MOVC:

例：MOVCA，@A+PC;(2)CPU访问片内数据存储器时，指令为MOV：例：MOVA，R1;(3)CPU访问片外数据存储器时，指令为MOVX:

例：MOVXA，@DPTR;2.38051单片机存储器3、8051程序存储器空间

（1）8051、8031与8751的区别：

8051内部有4KB的ROM，8031没有ROM，8751片内有4KB的EPROM。

8051有64KB程序存储器寻址区，其中0000H—0FFFH的4KB的地址空间可以为片内和片外公用。区分：

8051提供了一条专用的控制引脚EA（第31脚）若EA=1,则8051使用片内4KB的程序存储器。若EA=0,则8051自动使用片外ROM。不论EA接高电平还是低电平，当访问地址超过4KB时，自动转到片外ROM.（2）程序的7个特殊入口地址表2.5MCS-51单片机复位、中断入口地址操作入口地址复位0000H外部中断00003H定时器/计数器0溢出000BH外部中断10013H定时器/计数器1溢出001BH串行口中断0023H定时器/计数器0溢出或T2EX端负跳变(52子系列)002BH2.38051单片机存储器4、数据存储器的地址空间(1)低128RAM区①工作寄存器区：00H～1FH这32个单元为工作寄存器区，分为四组，每组占八个RAM单元，地址由小到大分别用代号R0～R7表示。通过设置程序状态字PSW中的RS1、RS0状态来决定哪一组寄存器工作，如表2-5所示。②位寻址区：20H～2FH这16个单元为位寻址区。它有双重寻址功能，既可以进行位寻址操作，也可以同普通RAM单元一样按字节寻址操作。③普通RAM区：30H～7FH这80个单元为普通RAM区。用于存放用户数据，只能按字节存取。堆栈：堆栈是片内RAM存储器中的特殊群体。表2-58051内部RAM空间分配7FH堆栈和数据缓冲区……30H2FH7F7E7D7C7B7A7978位寻址区2EH77767574737271702DH6F6E6D6C6B6A69682CH67666564636261602BH5F5E5D5C5B5A59582AH575655545352515029H4F4E4D4C4B4A494828H474645444342414027H3F3E3D3C3B3A393826H373635343332313025H2F2E2D2C2B2A292824H272625242322212023H1F1E1D1C1B1A191822H171615141312111021H0F0E0D0C0B0A090820H07060504030201001FH3组（R0~R7）工作寄存器区……18H17H2组（R0~R7）……10H0FH1组（R0~R7）……08H07H0组（R0~R7）……00H位寻址——(P.48)指令中直接给出了操作数所在的位地址。例：CLRP1.0；(P1.0)←0SETBACC.7；(ACC.7)←1CPLC；(C)←NOT(C)注意：

1）位地址里的数据只可能是一个

0或12）有的位地址十分明确,如P1.0,ACC.7等,

有的位地址则“不太明确”，如：

[MOVA，17H;(A)←(17H),17H是字节地址]MOVACC.0，17H;(ACC.0)←(17H),这里ACC.0

是位地址所以该指令中的17H是22H单元的第7位2.38051单片机存储器(2)专用寄存器区：片内80H～FFH这一区间，8051集合了一些特殊用途的寄存器，一般称之为特殊功能寄存器SFR（SpecialFunctionRegister）。每个SFR占有一个RAM单元。它们离散地分布在80H～FFH地址范围内，如表2-6所示。没有被SFR占据的地址可能在片内并不存在。对这些地址读出时，通常会得到随机的数据，而写入时将会有不确定的效应，因此软件设计时不要使用这些单元。特殊功能寄存器通常用寄存器寻址，但也可以用直接寻址方式进行字节访问。其中11个寄存器还可进行位寻址(表2-4中带*号的寄存器)操作，其位地址的分配如表2-7所示。表2-68051特殊功能寄存器SFR一览表PSW表2-7SFR中的位地址分配寄存器符号位地址字节地址D7D6D5D4D3D2D1D0BF7F6F5F4F3F2F1F0F0HACCE7E6E5E4E3E2E1E0E0HPSWD7D6D5D4D3D2D1D0D0HIPBCBBBAB9B8B8HP3B7B6B5B4B3B2B1B0B0HIEAFACABAAA9A8A8HP2A7A6A5A4A3A2A1A0A0HSCON9F9E9D9C9B9A999898HP1979695949392919090HTCON8F8E8D8C8B8A898888HP0878685848382818080H片内RAM高128单元：SFR(80H ~FFH)低128单元(00H~7FH)堆栈和数据缓冲区(30H~7FH)位寻址区(20H~2FH)通用寄存器区(00H~1FH)00H-7FH堆栈：

在片内RAM中，常常要指定一个专门的区域来存放某些特别的数据,它遵循顺序存取和后进先出(LIFO/FILO）的原则,这个RAM区叫堆栈。功用：1）子程序调用和中断服务时CPU自动将当前PC

值压栈保存，返回时自动将PC值弹栈。2）保护现场/恢复现场3）数据传输00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM区普通RAM区位寻址区工作寄存器区

SP栈顶下一个进栈的数据将存在此数据进栈已经进栈的数据存放在此初始SP复位后SP=07H，数据进栈时：首先SP+1指向08H单元，第一个放进堆栈的数据将放进08H单元，然后SP再自动增1，仍指着栈顶……堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理堆栈区可以安排在RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。从堆栈取出数据时：取出的数据是最近放进去的一个数据，也就是当前栈顶的数据。然后SP再自动减1，仍指着栈顶……00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM区普通RAM区位寻址区工作寄存器区

SP栈顶当前要出栈的数据数据出栈SP-1指向下一个将要出栈的数据初始SP堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理堆栈区可以安排在RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。从堆栈取出数据时：取出的数据是最近放进去的一个数据，也就是当前栈顶的数据。然后SP再自动减1，仍指着栈顶……00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM区普通RAM区位寻址区工作寄存器区SP-1指向新的栈顶,也就是下一个将要出栈的数据数据出栈初始SP堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理

堆栈区可以安排在RAM区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区，通常放在RAM区的靠后的位置。

数据指针DPTR数据指针DPTR是唯一1个16位的可寻址的专用寄存器；由两个8位寄存器DPH和DPL而成，其中DPH为DPTR的高8位，DPL为DPTR的低8位。它既可作为一个16位寄存器来使用，也可作为2个独立的8位寄存器（DPH和DPL）来使用。DPTR主要是用来保存16位地址，当对64kB外部数据存储器寻址时，可作为间址寄存器使用，此时，使用如下两条指令：

MOVX

A,

@DPTR

MOVX

@DPTR,

A例：MOVDPTR，#2000HMOVXA，@DPTR；将外RAM2000H单元内容→A在访问程序存储器时，DPTR可用来作基址寄存器，采用基址+变址寻址方式访问程序存储器，这条指令常用于读取程序存储器内的表格数据。MOVCA，@A+DPTR ；访问ROM指令2.48051单片机工作方式2.4.1复位方式单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。复位的作用是使中央处理器CPU以及其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。8051单片机的复位靠外部电路实现，信号由RESET（RST）引脚输入，高电平有效，在振荡器工作时，只要保持RST引脚高电平两个机器周期，单片机即复位。复位后，PC程序计数器的内容为0000H，其他特殊功能寄存器的复位状态如表2-4所示。片内RAM中内容不变。复位电路一般有上电复位、手动开关复位和自动复位电路三种，如图2-11所示。2.48051单片机工作方式图2-11单片机复位电路图实验中的复位电路及时钟电路

MCS-51单片机各寄存器的复位状态

00HTCON0000HPC

00HTMOD0×××0000BPCON0×000000BIE不定SBUF

××000000BIP00HSCON0FFHP0~P300HTH10000HDPTR00HTL107HSP00HTH000HPSW00HTL000HACC复位状态寄存器复位状态寄存器2.48051单片机工作方式2.4.2程序执行方式程序执行方式可以分为单步操作和连续执行两种工作方式。1、单步操作方式。单步操作方式是使程序的执行处于外加脉冲（通常由一个按键产生）的控制下，一条指令一条指令的执行。单步操作方式特别适合于用户程序的调试阶段。单步操作方式是通过单片机的中断控制系统来实现的。具体方法如下：将外加脉冲（按键）接到INT0引脚输入，当它被按下时相应电路就产生一个负脉冲（即中断请求信号）送到单片机的INT0引脚。MCS-51单片机在INT0上负脉冲作用下，启动一次中断处理过程，CPU执行一条程序指令。2．程序连接执行方式。程序执行方式是单片机的基本工作方式。所执行的程序写入程序存储器后，接通单片机电源，此时单片机复位使（PC）=0000H，CPU将从程序的起始地址0000H单元开始，连续执行事先存放在程序存储器中的程序。2.48051单片机工作方式2.4.3省电方式8051系列单片机提供了两种通过软件编程来实现的省电运行方式，即空闲方式和掉电方式。省电方式可以使单片机在供电困难的环境中功耗最小，仅在需要正常工作时才正常运行。单片机正常工作时消耗10～20mA电流，空闲方式工作时消耗1.75mA电流，掉电方式工作时消耗5～50μA电流，可见在省电方式下单片机耗能很小。在空闲和掉电方式下，单片机内部硬件控制电路如图2-12所示。

2.48051单片机工作方式图2-12空闲和掉电方式内部电路图2.48051单片机工作方式2.4.4EPROM编程和校验方式1．签名字节的读出签名字节是生产厂家在生产MCS-51系列单片机时写入到存储器中的信息。信息内容包括生产厂家、编程电压和单片机型号。2．Flash存储器编程方式这里的编程是指利用特殊手段将用户编写好的程序代码写入8051片内4KB字节Flash存储器的过程(89