第三章-AT89S51单片机的结构和原理课件

单片机应用开发技术

—基于Proteus单片机仿真和

C语言编程河工科技瓮嘉民制作单片微机原理及应用》教学课件单片机应用开发技术

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C语言第三章AT89S51单片机的结构和原理第五节I/O口应用举例第四节CPU的时序及辅助电路第三节AT89S51单片机的存储器配置第二节AT89S51单片机的引脚及片外总线结构第一节AT89S51单片机的基本结构单片微机原理及应用》教学课件第三章AT89S51单片机的结构和原理第五节I/O口第一节AT89S51单片机的基本结构一、AT89S51单片机的基本组成图3-1AT89S51单片机基本结构示意图单片微机原理及应用》教学课件第一节AT89S51单片机的基本结构一、AT89S51单二、AT89S51单片机内部结构图3-2AT89S51片内总体结构框图单片微机原理及应用》教学课件二、AT89S51单片机内部结构图3-2AT89S51片三、输入/输出（I/O）端口结构1．P0口的结构图3-3P0口的一位结构图2．P1口的结构图3-4P1口的一位结构图单片微机原理及应用》教学课件三、输入/输出（I/O）端口结构1．P0口的结构图3-321DQCK/Q读引脚=1读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制引脚P0.X34控制=0时，此脚作输入口（事先必须对它写“1”）00100截止截止=0Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0—P0.7:双向I/O（内置场效应管上拉）

寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。单片微机原理及应用》教学课件21DQCK/Q读引脚=1读锁存器写锁存器内部总线地址/数3．P2口的结构4．P3口的结构图3-5P2口的一位结构图图3-6P3口的一位结构图单片微机原理及应用》教学课件3．P2口的结构4．P3口的结构图3-5P2口的一位结构表3-1P3口的第二功能表位线引脚第二功能P3.010RXD(串行输入口）P3.111TXD(串行输出口）P3.212(外部中断0）P3.313(外部中断1）P3.414T0(定时器0的计数输入）P3.515T1(定时器1的计数输入）P3.616（外部数据存储器写脉冲）P3.717(外部数据存储器读脉冲）表3-1P3口的第二功能表单片微机原理及应用》教学课件表3-1P3口的第二功能表位线引脚第二功能P3.010R第二节AT89S51单片机的引脚及片外总线结构一、AT89S51单片机芯片引脚描述DIP40封装AT89S51(b)TQFP44封装AT89S51图3-7AT89S51单片机的引脚图单片微机原理及应用》教学课件第二节AT89S51单片机的引脚及片外总线结构一、AT8二、AT89S51单片机的片外总线结构图3-8AT89S51片外总线结构示意图单片微机原理及应用》教学课件二、AT89S51单片机的片外总线结构图3-8AT89S第三节AT89S51单片机的存储器配置图3-9AT89S51单片机存储器结构单片微机原理及应用》教学课件第三节AT89S51单片机的存储器配置图3-9AT8一、片内数据存储器片内数据存储器的8位地址共可寻址256个字节单元，51系列单片机将其分为两个区：00H～7FH的128个单元为片内RAM区，可以读、写数据；80H～FFH的高128个单元为专用寄存器，其结构如图3-9（a）所示。前32个单元（地址为00H～1FH）为通用工作寄存器区，共分为四组（寄存器0组、1组、2组和3组），每组8个工作寄存器由R0～R7组成，共占32个单元。当前CPU选用哪一组由程序状态字PSW中的RS1和RS0这两位的组合决定。CPU在复位时自动选中0组工作寄存器组。

20H～2FH的16个单元为位寻址区，每个单元8位，共128位，其位地址范围为00H～7FH。

一、片内数据存储器片内数据存储器的8位地址共可寻址256个字12表3-5PSW的定义格式位序D7D6D5D4D3D2D1D0位符号PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位名称CYACF0RS1RS0OVXP表3-6工作寄存器组选择控制表RS1RS0选择工作寄存器组000组（00H～07H）011组（08H～0FH）102组（10H～17H）113组（18H～1FH）单片微机原理及应用》教学课件表3-5PSW的定义格式位序D7D6D5D4D3D2D1二、片外数据存储器数据区和扩展的I/O口是统一编址的，使用的指令也完全相同最大容量可达64K字节，其结构如图3-9（b）所示。三、程序存储器片内和片外程序存储器两个部分.六个中断入口地址：0000H——系统复位，PC指向此处；0003H——外部中断0入口；000BH——T0溢出中断入口；0013H——外中断1入口；001BH——T1溢出中断入口；0023H——串口中断入口；002BH——T2溢出中断入口（52系列特有）。单片微机原理及应用》教学课件二、片外数据存储器数据区和扩展的I/O口是统一编址的，使用的一、单片机的时钟电路图3-10内部振荡方式图3-11外部振荡方式第四节CPU的时序及辅助电路单片微机原理及应用》教学课件一、单片机的时钟电路图3-10内部振荡方式二、振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期图3-12AT89S51单片机的时钟电路框图单片微机原理及应用》教学课件二、振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期图3-12AT图3-13AT89S51单片机各种周期的相互关系单片微机原理及应用》教学课件图3-13AT89S51单片机各种周期的相互关系单片微机三、单片机复位电路及复位状态表3-7单片机复位后特殊功能寄存器的状态特殊功能寄存器初始状态特殊功能寄存器初始状态A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HDPH00HTL100HP0~P3FFHSBUFXXXXXXXXBIPXXX00000BSCON00HIE0XX0000BPCON0XXXXXXXBWDTRSTXXXXXXXXB单片微机原理及应用》教学课件三、单片机复位电路及复位状态表3-7单片机复位后特殊功能(a)上电复位电路(b)按键电平复位电路(c)按键脉冲复位电路图3-14复位电路单片微机原理及应用》教学课件(a)上电复位电路(b)按键电平复位电路第五节I/O口应用举例一、P0、P1、P2和P3作为输出口详见第二章流水灯。二、P1作为输入口三、花样灯单片微机原理及应用》教学课件第五节I/O口应用举例一、P0、P1、P2和P3作为输出P1口的高四位P14、P15、P16和P17分别接4个独立按键K01、K02、K03和K04及4个VD5、VD6、VD7和VD8；当独立按键按下时，对应发光二极管亮，比如K01按下时，VD5被点亮，同时P30输出低电平VD17被点亮，如图3-15所示。仿真元件如表3-8所示。二、P1作为输入口图3-15P1口作为输入口电路原理图和仿真效果图单片微机原理及应用》教学课件P1口的高四位P14、P15、P16和P17使用P0、P1、P2和P3口控制VD1~VD32进行花样显示。显示规律为：（1）32个VD依次左移单个点亮。（2）32个VD依次右移逐个点亮。（3）32个VD依次左移逐个熄灭，然后再从（1）进行循环。三、花样灯图3-16花样灯仿真效果图单片微机原理及应用》教学课件使用P0、P1、P2和P3口控制VD1~VD32进行花样显示习题1．AT89S51系列机种类？AT89S51内部结构有几部分？有何特点？2．51的存储器组织采用何种结构？存储器地址空间如何划分？各地址空间的地址范围和容量如何？在使用上有何特点？3．51单片机的P0~P3口在结构上有何不同？在使用上有何特点？4．AT89S52晶振频率为12MHz，时钟周期、机器周期为多少？5．AT89S51单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何？6．AT89S51单片机的当前工作寄存器