第2章C的结构和原理PPT文档格式.ppt

1、一是一是HMOSHMOS工艺（高密度短沟道工艺（高密度短沟道MOSMOS工艺）。工艺）。二是二是C CHMOSHMOS工艺（互补金属氧化物的工艺（互补金属氧化物的HMOSHMOS工艺）。2022/10/273 功能上，有基本型和增强型功能上，有基本型和增强型2 2大类：大类：增强型增强型：8052/8752/80328052/8752/803280C52/87C52/80C3280C52/87C52/80C32基本型基本型：8051/8751/80318051/8751/803180C51/87C51/80C3180C51/87C51/80C312022/10/274 在片内程序存储器配置上，

2、有在片内程序存储器配置上，有3 3种形式，种形式，即即掩膜掩膜ROMROM、EPROMEPROM和和ROMLessROMLess。如：。80C80C5 51 1有有4K4K字节的字节的掩膜掩膜ROMROM8 87 7C51C51有有4K4K字节的字节的EPROMEPROM 80C80C3 31 1在芯片内在芯片内无程序存储器无程序存储器。2022/10/2752.1.2 80C512.1.2 80C51系列系列 各厂商各厂商以以80518051为基核为基核开发出的开发出的CMOSCMOS单片机统称为单片机统称为80C5180C51系列。常用系列。常用产品有：产品有：IntelIntel：80C

3、3180C31、80C5180C51、87C5187C51，80C3280C32、80C5280C52、87C5287C52等；等；ATMELATMEL：89C5189C51、89C5289C52、89C205189C2051等；PhilipsPhilips、华华邦邦、DallasDallas、SiemensSiemens等等公公司司的的许多产品许多产品 。2022/10/2762.2 80C51的基本结构与应用模式的基本结构与应用模式2.2.1 80C512.2.1 80C51的基本结构的基本结构2022/10/2772.2.2 80C512.2.2 80C51的应用模式的应用模式 带总线扩

4、展引脚的产品带总线扩展引脚的产品扩展总线的应用模式扩展总线的应用模式 不扩展总线的应用模式不扩展总线的应用模式 2022/10/278 没有总线扩展引脚的产品没有总线扩展引脚的产品 引脚数减少、体积减小。对于不需进行并行外引脚数减少、体积减小。对于不需进行并行外围扩展，装置的体积要求苛刻且程序量不大的系围扩展，装置的体积要求苛刻且程序量不大的系统极其适合。统极其适合。典型产品典型产品,如：AT89S2051/AT89S4051AT89S2051/AT89S4051。2022/10/2792.3 80C51典型产品资源配置与引脚封装典型产品资源配置与引脚封装2.3.1 80C512.3.1 80

5、C51典型产品资源配置典型产品资源配置2022/10/2710 由表可见：由表可见：增强型与基本型的几点不同：片内片内ROMROM：从：从4K4K增加到增加到8K8K 片内片内RAMRAM：从128128增加到增加到256256 定时定时/计数器：从计数器：从2 2个增加到个增加到3 3个个 中断源：从中断源：从5 5个增加到个增加到6 6个。个。2022/10/2711无无ROM型，要在片外扩展程序存储器；型，要在片外扩展程序存储器；掩膜掩膜ROM型，程序由芯片生产厂写入；型，程序由芯片生产厂写入；EPROM型，程序通过写入装置写入；型，程序通过写入装置写入；FlashROM型，程序可电写入

6、（常用）。型，程序可电写入（常用）。片内片内ROMROM的配置形式：的配置形式：还有还有OTPROMOTPROM型，具有较高的可靠性型，具有较高的可靠性。2022/10/27122.3.2 80C512.3.2 80C51的引脚封装的引脚封装2022/10/27132.4 80C51的的CPU2022/10/27142.4.1 CPU2.4.1 CPU的功能单元的功能单元 运算器运算器 累加器累加器ACC ACC 寄存器寄存器B B PSW PSW 控制器控制器 程序计数器程序计数器PC PC 指令寄存器指令寄存器IR IR 定时与控制逻辑定时与控制逻辑 其他寄存器其他寄存器 程序计数器程序计

7、数器PC PC 数据指针数据指针DPTRDPTR 堆栈指针堆栈指针SPSP 工作寄存器工作寄存器R0R0R7R72022/10/2715寄存器及其存储器映射如下图：寄存器及其存储器映射如下图：2022/10/27162.4.2 80C512.4.2 80C51的时钟与时序的时钟与时序 时钟产生方式时钟产生方式内部时钟方式内部时钟方式 外部时钟方式外部时钟方式 2022/10/2717 80C5180C51的时钟信号的时钟信号1 1 1 1个机器周期个机器周期个机器周期个机器周期：12121212个晶荡周期个晶荡周期个晶荡周期个晶荡周期（或（或（或（或6 6 6 6个时钟周期）个时钟周期）个时钟

8、周期）个时钟周期）指令的执行时间称作指令的执行时间称作指令的执行时间称作指令的执行时间称作指令周期指令周期指令周期指令周期 （单、双、四周期）（单、双、四周期）（单、双、四周期）（单、双、四周期）2022/10/2718 80C51 80C51的典型时序的典型时序 单字节指令单字节指令 双字节指令双字节指令 单周期指令单周期指令2022/10/2719双周期指令双周期指令 2 2个机器周期中个机器周期中个机器周期中个机器周期中ALEALE有效有效有效有效4 4次，后次，后次，后次，后3 3次读操作无效。次读操作无效。2022/10/2720访问外部访问外部RAM的双周期指令时序的双周期指令时序

9、 第二机器周期无读操作码的操作，而是进行外部数据第二机器周期无读操作码的操作，而是进行外部数据第二机器周期无读操作码的操作，而是进行外部数据第二机器周期无读操作码的操作，而是进行外部数据存储器的寻址和数据选通存储器的寻址和数据选通存储器的寻址和数据选通存储器的寻址和数据选通 。ALEALEALEALE信号会出现非周期现象。信号会出现非周期现象。2022/10/27212.4.3 80C512.4.3 80C51单片机的复位单片机的复位复位复位可使单片机可使单片机或或系统部件处于确定的系统部件处于确定的初始状态初始状态。复位电路复位电路 上电复位电路上电复位电路 按键与上电复位按键与上电复位 2

10、022/10/2722 单片机复位后的状态单片机复位后的状态 PC PC=00000000H H RAMRAM：随机值随机值（运行中复位不改变（运行中复位不改变RAMRAM内容内容 ）SFRSFR：P0P0P3=P3=FFFFH H SP=SP=0707H H IP IP、IEIE和和PCONPCON：有效位为：有效位为0 0 PSW=PSW=0000H H2022/10/27232.5 80C51的存储器组织的存储器组织80C5180C51存储器可以分成两大类：存储器可以分成两大类：RAMRAM，CPUCPU在运行时能随时进行数据的写入和读出，在运行时能随时进行数据的写入和读出，但在关闭电源

11、时，其所存储的信息将丢失。但在关闭电源时，其所存储的信息将丢失。用来存用来存放暂时性的输入输出数据、运算的放暂时性的输入输出数据、运算的中间结果中间结果或用作或用作堆栈堆栈。ROMROM，写入信息后不易改写的存储器。断电后，写入信息后不易改写的存储器。断电后，其中的信息保留不变。其中的信息保留不变。用来存放用来存放固定的程序或数据固定的程序或数据，如系统监控程序、常数表格等。如系统监控程序、常数表格等。2022/10/27242.5.1 80C512.5.1 80C51单片机的程序存储器配置单片机的程序存储器配置片片内内与片与片外外程序存储器的选择程序存储器的选择 EAEA引脚接高电平引脚接高

12、电平-片内片内2022/10/2725 EAEA引脚接高地引脚接高地-片外片外2022/10/2726 程序存储器低端的几个特殊单元程序存储器低端的几个特殊单元 2022/10/2727 程序存储器中的指令代码及其观察程序存储器中的指令代码及其观察 2022/10/27282.5.2 80C512.5.2 80C51单片机数据存储器配置单片机数据存储器配置片片内、内、片片外外数据存储器概况数据存储器概况 片内片内RAMRAM及及SFR SFR 片外片外RAM RAM 2022/10/2729工作寄存器区（含寄存器组工作寄存器区（含寄存器组0 0 3 3）寄存器组寄存器组0 0：地址：地址00H

13、00H07H07H 寄存器组寄存器组1 1：地址08H08H0FH0FH 寄存器组寄存器组2 2：地址10H10H17H17H 寄存器组寄存器组3 3：地址18H18H1FH1FH当前工作寄存器组当前工作寄存器组选择选择 PSWPSW寄存器中：寄存器中：2022/10/2730片内片内RAMRAM详图详图 2022/10/2731位寻址区位寻址区 字节字节地址地址位地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D020H07H06H05H04H03H02H01H00H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H22H17H16H15H14H13H12H11H10H23H1FH1EH1DH1C

14、H1BH1AH19H18H24H27H26H25H24H23H22H21H20H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H26H37H36H35H34H33H32H31H30H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H28H47H46H45H44H43H42H41H40H29H4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2CH67H66H65H64H63H62H61H60H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H2FH7FH7EH7D