1、2.1 基本(jbn)組成8051/80C51是整個MCS-51系列單片機的核心，其他型號的單片機都是在這一內核的基礎上發展起來的。 MCS-51單片機系列分為(fn wi)51和52子系列，并以芯片型號的末位數字加以標識。其中，51子系列是基本型，而52子系列是增強型。 單片機型號帶有字母“C”的，表示該單片機采用的是CMOS工藝，具有低功耗的特點。8051的功耗為630mW，而80C51的功耗只有120mW。第2頁/共75頁第1頁/共75頁第一頁，共76頁。MCS-51單片機的結構(jigu)框圖第3頁/共75頁第2頁/共75頁第二頁，共76頁。組成部分(z chn b fn)在一塊芯片上

2、集成了一個微型計算機的主要部件：1）一個8位微處理器CPU。2）數據存儲器RAM和特殊功能寄存器SFR。3）內部程序存儲器ROM。4）兩個定時/計數器，用以對外部事件進行計數，也可用作定時器。5）四個8位可編程的I/O（輸入(shr)/輸出）并行端口。6）一個串行端口，用于數據的串行通信。7）中斷控制系統。8）內部時鐘電路。第4頁/共75頁第3頁/共75頁第三頁，共76頁。子子系系列列片內片內ROM形式形式片內片內ROM片內片內RAM尋址尋址范圍范圍I/O特性特性中中斷斷源源無無ROMEPROM FLASH定時器定時器 并行口并行口串行串行口口51 子子系系列列8031805187518951

3、4KB128B264KB216481580C31 80C5187C5189C514KB128B264KB216481552 子子系系列列80328052875289528KB256B264KB316481680C32 80C5287C5289C528KB256B264KB3164816MCS-51系列(xli)單片機技術參數表第5頁/共75頁第4頁/共75頁第四頁，共76頁。2.2 內部結構1運算器運算器 由由8位算術位算術(sunsh)邏輯運算單元邏輯運算單元ALU、8位累加器位累加器ACC、8位寄存器位寄存器B、程序狀態字寄存器、程序狀態字寄存器PSW、8位暫存寄位暫存寄存器存器TMP1和

4、和TMP2等組成。等組成。 2控制器控制器 由程序計數器由程序計數器PC、指令寄存器、指令寄存器IR、指令譯碼器、指令譯碼器ID、堆、堆棧指針棧指針SP、數據指針、數據指針DPTR、時鐘發生器及定時控制邏輯、時鐘發生器及定時控制邏輯等組成。等組成。第6頁/共75頁第5頁/共75頁第五頁，共76頁。第7頁/共75頁第6頁/共75頁第六頁，共76頁。工作原理工作原理(yunl)：存儲程序和程序控制。：存儲程序和程序控制。 存儲程序：事先把計算機的執行步驟序列（即程序）存儲程序：事先把計算機的執行步驟序列（即程序）及運行中所需的數據及運行中所需的數據, 通過一定的方式輸入并存儲在計通過一定的方式輸入

5、并存儲在計算機的存儲器中。算機的存儲器中。 程序控制是指計算機能自動地逐一取出程序中的一條程序控制是指計算機能自動地逐一取出程序中的一條條指令條指令, 加以分析并執行規定的操作。加以分析并執行規定的操作。程序程序=指令集合指令集合單片機基本(jbn)工作過程第8頁/共75頁第7頁/共75頁第七頁，共76頁。 分析: 0000H 78H 20H MOV R0,#20H 0002H 26H ADD A,R0 取指 分析執行 00H-PC取指:分析78H，執行取立即數 01H-PC取指令(數據)，執行存入(cn r)R0 02H-PC取指:分析26H，執行加法第9頁/共75頁第8頁/共75頁第八頁，

6、共76頁。程程序序(chngx)計計數數器器運運算算器器程序程序(chngx)存儲存儲器器地地址址(dzh)寄寄存存器器累加累加器器A寄存器區寄存器區數據數據緩數緩數器器指令寄指令寄存器譯存器譯碼碼內部內部DBDB外部外部DBDB外部外部CBCB外部外部ABABCPUCPU部分部分數據存數據存儲器儲器1 13 32 24 45 5第10頁/共75頁第9頁/共75頁第九頁，共76頁。 增加MOV A,#9分析: 0000H74H 09H MOV A,#9 0002H 78H 20H MOV R0,#20H 0004H 26H ADD A,R0 (1) (2) 02H-PC取指:分析78H執行取立

7、即數 03H-PC取指令(數據)執行存入(cn r)R0 04H-PC取指:分析26H執行加法第11頁/共75頁第10頁/共75頁第十頁，共76頁。 增加(zngji)LJMP分析: 0000H 02H 00H 40H LJMP 0040H 0040H74H 09H MOV A,#9 0042H 78H 20H MOV R0,#20H 0044H 26H ADD A,R0第12頁/共75頁第11頁/共75頁第十一頁，共76頁。 一個形式上完整(wnzhng)的程序: 0000H 02H 00H 40H LJMP 0040H 0040H74H 09H MOV A,#9 0042H 78H 20H

8、 MOV R0,#20H 0044H 26H ADD A,R0 0045H F5 80H MOV P0,A 0047H 08H INC R0 0048H 02H 00H 44H LJMP 44H第13頁/共75頁第12頁/共75頁第十二頁，共76頁。2.3 引腳及功能(gngnng) 各類單片機均兼容，只是功能略有各類單片機均兼容，只是功能略有(l yu)(l yu)差異。差異。 封裝：封裝：DIPDIP，PLCC, TQFPPLCC, TQFP第14頁/共75頁第13頁/共75頁第十三頁，共76頁。引腳圖及邏輯(lu j)符號第15頁/共75頁第14頁/共75頁第十四頁，共76頁。（一）電源

9、(dinyun)及時鐘引腳電源引腳(2根) ： VCC(40腳)電源正, +5Vcc VSS(20腳)電源負。時鐘引腳(2根) ：XTAL1(19腳)和XTAL2(18腳) 1. 內部振蕩方式 在8051單片機內部有一個(y )高增益的反相放大器，用于構成振蕩器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2。 內部振蕩方式是在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個電容構成穩定的自激振蕩電路。2. 外部時鐘方式 8051：外部時鐘由XTAL2輸入，直接送入內部時鐘電路，XTAL1接地； 80C51：外部時鐘由XTAL1輸入，XTAL2懸空。第16頁/共75頁第15頁/共75

10、頁第十五頁，共76頁。電容C1C1和C2C2通常取30pF30pF，對振蕩頻率有微調作用。晶振頻率范圍是1.2MHz1.2MHz12MHz12MHz。外部時鐘信號為高電平持續時間要大于20ns20ns，且頻率低于12MHz12MHz的方波 (a) (a) 內部方式(fngsh)(fngsh)時鐘電路 (b) (b) 外部方式(fngsh)(fngsh)時鐘電路晶振晶振/時鐘時鐘(shzhng)電路電路 晶振 C1 C2 XTAL1 XTAL2 8051 TTL XTAL2 XTAL1 8051 VCC 外部時鐘 信號 VSS 第17頁/共75頁第16頁/共75頁第十六頁，共76頁。RESET/

11、 VPD (9腳) ：復位信號/備用電源輸入引腳。 當RST引腳保持兩個機器周期的高電平后，就可以(ky)使8051完成復位操作。 第二功能是VPD，具有掉電保護功能。若在該引腳接+5V備用電源，在使用中若主電源VCC掉電，可保護片內RAM中的信息不丟失。ALE/PROG (30腳)：地址鎖存允許信號輸出/編程脈沖輸入引腳。 8051上電正常工作后，自動在ALE端輸出頻率為fosc/6的脈沖序列。 CPU訪問片外存儲器時，ALE實現P0口數據與低位地址的分時復用。 第二功能PROG是對EPROM編程寫入時，作為編程脈沖的輸入端。 /VPP(31腳)：外部程序存儲器地址允許輸入端/編程電壓輸入端

12、。 當/EA=1時，CPU從ROM取指，超過0FFFH后，自動轉片外ROM取指； 當/EA=0時，CPU片外ROM取指。對于8031，EA必須接低電平。 第二功能VPP是對EPROM編程寫入時，作為21V編程電壓的輸入端。 (29腳)：片外ROM讀選通信號端。 在讀片外ROM時， 有效，為低電平，以實現對片外ROM的讀操作。 （二）控制(kngzh)引腳（4個）PSENEAPSEN第18頁/共75頁第17頁/共75頁第十七頁，共76頁。復位復位(f wi)端端RST復位是單片機的初始化操作（ PC=0000H），引導程序重新開始執行。復位操作同時對一些寄存器有影響，但內部RAM的數據是不變的。

13、 RST端引入2個機器周期以上高電平復位系統(xtng)，低電平轉入程序執行。第19頁/共75頁第18頁/共75頁第十八頁，共76頁。ALE/PROG:地址鎖存地址鎖存/編程脈沖編程脈沖(michng)輸入端輸入端1 1）正常情況下輸出周期為）正常情況下輸出周期為6Tosc6Tosc脈沖信號；脈沖信號； T T機器機器=12Tosc=12Tosc（6 6個狀態個狀態1212拍）拍）2 2）每執行）每執行(zhxng)(zhxng)一條一條MOVXMOVX指令會丟失一個脈沖；指令會丟失一個脈沖；用途：用途：1 1）用于低）用于低8 8位地址鎖存位地址鎖存,2,2）用作時鐘基準）用作時鐘基準,3,

14、3）編程脈沖輸入端）編程脈沖輸入端S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1OSCALE第20頁/共75頁第19頁/共75頁第十九頁，共76頁。PSEN端端選通外部(wib)程序存儲器讀。第21頁/共75頁第20頁/共75頁第二十頁，共76頁。（三）輸入(shr)/輸出(I/O)引腳（32個） P0.0P0.7(3932腳)：P0口的8位雙向I/O口線。 P0口即可作地址/數據總線使用，又可作通用的I/O口使用。P1.0P1.7(18腳)：P1口的8位準雙向I/O口線。 P1口作為通用的I/O口使用。P2.0P2.7(2128腳)：P2口的8位準雙向I/O口線。 P2口即可作為通用的I/O口使用

15、，也可作為片外存儲器的高8位地址總線，與P0口配合(pih)，組成16位片外存儲器單元地址。P3.0P3.7(1017腳)：P3口的8位準雙向I/O口線。 P3口除了作為通用的I/O口使用之外，每個引腳還具有第二功能。 第22頁/共75頁第21頁/共75頁第二十一頁，共76頁。2.4 存儲器配置(pizh) 2.4.1 存貯結構(jigu) 2.4.2 程序存儲器 2.4.3 數據存儲器 2.4.4 數據存儲器讀寫第23頁/共75頁第22頁/共75頁第二十二頁，共76頁。2.4.1 存貯器結構(jigu)哈佛結構 程序存儲器和數據存儲器分開。程序寬度和數據寬度可能不一樣，如AT89S51、PI

16、C、ARM9等。馮諾依曼（普林斯頓）結構 程序存儲器和數據存儲器放在同一物理(wl)位置，程序寬度和數據寬度相同，如8086、ARM7等。8051的存儲器結構 程序存儲器和數據存儲器分開，有各自的尋址系統、控制信號和功能。 物理(wl)結構上分為片內/片外數據存儲器、片內/片外程序存儲器4個存儲空間。 從使用的角度看，存儲器分為3個邏輯空間。第24頁/共75頁第23頁/共75頁第二十三頁，共76頁。存儲器配置存儲器配置(pizh)圖示圖示第25頁/共75頁第24頁/共75頁第二十四頁，共76頁。2.4.2 程序(chngx)存儲器n 程序存儲器用于存放用戶程序、常數和表格等信息(xnx)。n

17、8051中，程序存儲空間分布如下：n片內有4KB的ROM存儲單元，地址為0000H0FFFH。n片外最多可擴至64KB的ROM，地址為0000HFFFFH。n片內外ROM統一編址。 n EA=1時，CPU將首先訪問片內ROM，當指令地址超過0FFFH時，自動轉向片外ROM取指令。n EA=0時，CPU只訪問片外ROM，地址從0000H開始編址。n對于無片內ROM，則EA必須接低電平，以便從片外擴展ROM中取指。第26頁/共75頁第25頁/共75頁第二十五頁，共76頁。中斷(zhngdun)服務程序入口地址在程序存儲器中，以下6個單元具有(jyu)特殊含義：0000H：單片機復位后的程序入口地址

18、。 0003H：外部中斷0的中斷服務程序入口地址。 000BH：定時器0的中斷服務程序入口地址。 0013H：外部中斷1的中斷服務程序入口地址。 001BH：定時器1的中斷服務程序入口地址。 0023H：串行口的中斷服務程序入口地址。002BH：定時器2的中斷服務程序入口地址。第27頁/共75頁第26頁/共75頁第二十六頁，共76頁。程序(chngx)計數器PC16位；位；執行指令后自動執行指令后自動(zdng)增量；增量；訪問范圍：訪問范圍：00000FFFFH。第28頁/共75頁第27頁/共75頁第二十七頁，共76頁。2.4.3 數據(shj)存儲器n 數據存儲器RAMRAM主要用來存放運

19、算的中間結果和數據等。n 在80518051中，數據存儲空間分布如下：n 片外RAMRAM最多可擴至64KB64KB存儲單元，地址范圍為0000H0000HFFFFHFFFFH。n 片內RAMRAM為256B256B存儲單元，地址范圍為00H00HFFHFFH。n 片內RAMRAM地址空間共有256B256B，又分為兩個部分：n 低128B(00H128B(00H7FH)7FH)為真正的RAMRAM區。其中， 20H 20H2FH2FH為位尋址區。n 高128B(80H128B(80HFFH)FFH)為特殊功能寄存器(SFR)(SFR)區。用于控制、管理單片機內部并行I/OI/O接口、串行口、

20、算術邏輯(lu j)(lu j)部件、定時器/ /計數器、中斷系統等功能模塊的工作。第29頁/共75頁第28頁/共75頁第二十八頁，共76頁。（一）片內數據(shj)存儲區第30頁/共75頁第29頁/共75頁第二十九頁，共76頁。（二）外部(wib)數據存儲器 1) 最大可擴展到 64 KB RAM , 地址是 0000H0FFFFH。 2 ) CPU通過MOVX指令, 用R0、R1和 DPTR間接尋址。 3 )外部RAM和擴展的I/O接口統一編址, 即外擴I/O口都要占用(zhn yn) 64 KB中的地址單元。例： MOVR0,#20HMOVA,R0MOVXA,R0MOVDPTR,#200

21、0HMOVXA,DPTR第31頁/共75頁第30頁/共75頁第三十頁，共76頁。（三）SFR特殊(tsh)功能寄存器 獨立的內部RAM區，地址80H-FFH。 SFR特殊功能(gngnng)寄存器如下：第32頁/共75頁第31頁/共75頁第三十一頁，共76頁。SFR特殊特殊(tsh)功能寄存器功能寄存器-1第33頁/共75頁第32頁/共75頁第三十二頁，共76頁。SFR特殊特殊(tsh)功能寄存器功能寄存器-2第34頁/共75頁第33頁/共75頁第三十三頁，共76頁。SFR特殊特殊(tsh)功能寄存器功能寄存器-3第35頁/共75頁第34頁/共75頁第三十四頁，共76頁。累加器累加器ACC和寄

22、存器和寄存器B累加器累加器ACC（8位）：專門存放操作數或運算結果。位）：專門存放操作數或運算結果。寄存器寄存器B（8位），用于乘、除法位），用于乘、除法(chf)。 DIV AB ; AB B(高高8位位), A(低低8位位) MULAB ; AB B(余數余數), A(商商) 例例1： MOVA，#65MOVB，#4MULAB;(A)= (B)=例例2： MOVA，#128MOVB，#41DIVAB;(A)= (B)=第36頁/共75頁第35頁/共75頁第三十五頁，共76頁。程序程序(chngx)狀態字狀態字PSW（8位）位）存放指令執行后的有關存放指令執行后的有關(yugun)狀態信息狀

23、態信息 7 6 5 4 3 2 1 0CY AC F0 RS1 RS0 OV - PCY,AC用于無符號數的加減運算，用于無符號數的加減運算，OV用于有符號數的加減運算用于有符號數的加減運算OV=C7 C6RS1RS0寄存器組寄存器組片內片內PAM地址地址通用寄存器名稱通用寄存器名稱000組組00H07HR0R7011組組08H0FHR0R7102組組10H17HR0R7013組組18H1FHR0R7第37頁/共75頁第36頁/共75頁第三十六頁，共76頁。堆棧堆棧(duzhn)指針指針SP 專門專門(zhunmn)存放堆棧的棧頂位置。遵循存放堆棧的棧頂位置。遵循“先進后出先進后出”的原則。的

24、原則。PUSH ACCPUSH 00H POP 00HPOPACC第38頁/共75頁第37頁/共75頁第三十七頁，共76頁。數據地址數據地址(dzh)指針指針DPTR（16位）位） 存放程序存儲器的地址和外部存放程序存儲器的地址和外部(wib)數據存儲器的地址。數據存儲器的地址。 MOVX A,DPTRMOVCA,A+DPTR 可分可分DPH和和DPL兩個獨立兩個獨立8位寄存器使用位寄存器使用INCDPLINCDPH第39頁/共75頁第38頁/共75頁第三十八頁，共76頁。復位復位(f wi)后系統寄存器到初始狀態。后系統寄存器到初始狀態。第40頁/共75頁第39頁/共75頁第三十九頁，共76

25、頁。2.2.4 數據(shj)存儲器讀寫【程序1】 工作寄存器的讀寫【程序2】位尋址區的讀寫【程序3】一般(ybn)RAM區和特殊功能寄存器區的讀和寫第41頁/共75頁第40頁/共75頁第四十頁，共76頁?！境绦?chngx)1】 工作寄存器的讀寫地址地址機器碼機器碼程程 序序注注 釋釋檢查結果檢查結果ORG 0000H；程序從；程序從ROM區區0000H處開始存放處開始存放0000H78 11MOV R0, #11H；將立即數；將立即數11H送入寄存器送入寄存器R0中中( H)=11H0002H79 22MOV R1, #22H；將立即數；將立即數22H送入寄存器送入寄存器R1中中( H)=

26、22H0004H7A 33MOV R2, #33H；將立即數；將立即數33H送入寄存器送入寄存器R2中中( H)=33H0006H7B 44MOV R3, #44H；將立即數；將立即數44H送入寄存器送入寄存器R3中中( H)=44H0008H75 D0 10MOV PSW, #10H；使當前工作寄存器組為第；使當前工作寄存器組為第2組組( H)=10H000BH78 55MOV R0, #55H；將立即數；將立即數55H送入寄存器送入寄存器R0中中( H)=55H000DH79 66MOV R1, #66H；將立即數；將立即數66H送入寄存器送入寄存器R1中中( H)=66H000FH7A

27、77MOV R2, #77H；將立即數；將立即數77H送入寄存器送入寄存器R2中中( H)=77H0011H7B 88MOV R3, #88H；將立即數；將立即數88H送入寄存器送入寄存器R3中中( H)=88HEND；程序結束；程序結束第42頁/共75頁第41頁/共75頁第四十一頁，共76頁?！境绦?chngx)2】位尋址區的讀寫 程程 序序注注 釋釋檢查結果檢查結果ORG 0100H；程序從；程序從ROM區區0100H處開始存放處開始存放MOV A,#88H；(A)=88HMOV 20H,A；(20H)=88HSETB 02H；將位地址為；將位地址為02H的位置的位置1SETB 03H；將

28、位地址為；將位地址為03H的位置的位置1CLR 04H；將位地址為；將位地址為04H的位清的位清0CLR 07H；將位地址為；將位地址為07H的位清的位清0MOV P1,#86HSETB 90H；將；將P1.0位置位置1SETB 94H；將；將P1.4位置位置1CLR 93H；將；將P1.3位清位清0END；程序結束；程序結束第43頁/共75頁第42頁/共75頁第四十二頁，共76頁。【程序3】一般(ybn)RAM區和特殊功能寄存器區的讀和寫 程程 序序注注 釋釋檢查結果檢查結果ORG 0200H;程序從程序從ROM區區0200H存放存放MOV 30H, #99H;將立即數將立即數99H送到送到

29、30H單元中單元中 (30H)= , (PC)=MOV 45H, #0AAH;將立即數將立即數AAH送到送到45H單元中單元中 (45H)= , (PC)=MOV SP, #50H;將立即數將立即數50H送到堆棧指針送到堆棧指針SP中中 ( H)=50H , (PC)=MOV A, #60H;將立即數將立即數60H送到累加器送到累加器A中中 ( H)=60H , (PC)=MOV P1, #55H;將立即數將立即數55H送到送到P1口中口中 ( H)=55H , (PC)=MOV PSW, #90H;將立即數將立即數90H送到送到PSW中，使當前工作中，使當前工作寄存器組為第寄存器組為第2組組

30、,且將且將CY位置位置1 ( H)=90H , (PC)=MOV DPTR,#1234H ;將立即數將立即數1234H送到數據指針送到數據指針DPTR中中 ( H)=12H, ( H)=34HEND;程序結束程序結束第44頁/共75頁第43頁/共75頁第四十三頁，共76頁。2.5 輸入(shr)/輸出口（I/O口） MCS-51 MCS-51單片機有單片機有4 4個個8 8位并行輸入位并行輸入/ /輸出輸出(I/O)(I/O)接口接口P0P0P3P3，共，共3232根根I/OI/O線。這線。這4 4個端口既可以并行輸入或輸出個端口既可以并行輸入或輸出8 8位數據，又可以按位數據，又可以按位使用

31、位使用( (每一位均可獨立用作輸入或輸出每一位均可獨立用作輸入或輸出) )。 并行端口的每并行端口的每1 1位都由端口鎖存器、邏輯控制電路位都由端口鎖存器、邏輯控制電路(dinl)(dinl)、輸出驅動電路、輸出驅動電路(dinl)(dinl)和輸入緩沖器組成。和輸入緩沖器組成。第45頁/共75頁第44頁/共75頁第四十四頁，共76頁。2.5.1 P0端口的結構(jigu)及功能P0端口有8位，每1位由一個鎖存器、兩個三態輸入(shr)緩沖器、控制電路和驅動電路組成。 第46頁/共75頁第45頁/共75頁第四十五頁，共76頁。P0口功能(gngnng)1）漏極開路）漏極開路(kil)型雙向基本

32、型雙向基本I/O口口 通用輸入通用輸入/輸出口用。輸出口用。 輸出：接上拉電阻輸出：接上拉電阻 輸入：寫輸入：寫1再讀再讀2）復用為低）復用為低8位地址位地址/數據總線數據總線 分時復用為分時復用為A0A7 和和D0D7 內部上拉電阻被激活內部上拉電阻被激活第47頁/共75頁第46頁/共75頁第四十六頁，共76頁。P0口作為通用口作為通用(tngyng)輸入輸入/輸出口輸出口輸出輸出第48頁/共75頁第47頁/共75頁第四十七頁，共76頁。P0口作為口作為(zuwi)通用輸入通用輸入/輸出口輸出口輸入輸入第49頁/共75頁第48頁/共75頁第四十八頁，共76頁。P0口作為口作為A/D復用口復用

33、口輸出地址輸出地址(dzh)/數據數據0第50頁/共75頁第49頁/共75頁第四十九頁，共76頁。P0口作為口作為A/D復用口復用口輸出地址輸出地址(dzh)/數據數據1第51頁/共75頁第50頁/共75頁第五十頁，共76頁。P0口作為口作為A/D復用復用(f yn)口口輸入數據輸入數據第52頁/共75頁第51頁/共75頁第五十一頁，共76頁。2.5.2 P1端口結構( jigu)及功能輸出驅動部分(b fen)由場效應管T2與內部上拉電阻組成，輸出高電平時不必像P0端口那樣需外接上拉電阻。輸入與P0口一樣(yyng)，先寫 “1”，然后再讀。功能：通用I/O接口。第53頁/共75頁第52頁/

34、共75頁第五十二頁，共76頁。2.5.3 P2端口結構( jigu)及功能1P2端口的結構(jigu)P2端口是雙向口，其中1位的內部結構(jigu)如下圖所示。第54頁/共75頁第53頁/共75頁第五十三頁，共76頁。P2端口的功能(gngnng)2P2端口的功能 當P2端口作為通用I/O接口用時，其工作原理與P1端口相同。 當單片機系統外部擴展時(如系統擴展外部存儲器大于256B，在257B64KB間)，此時(c sh)P2端口可用于輸出高8位地址線，與P0端口傳送的低8位地址一起組成16位地址總線。由于訪問外部存儲器的操作是連續不斷的，故此時(c sh)P2端口不可能再用作通用I/O接口

35、使用。第55頁/共75頁第54頁/共75頁第五十四頁，共76頁。P2口口-基本基本(jbn)輸出口輸出口第56頁/共75頁第55頁/共75頁第五十五頁，共76頁。P2口口-基本基本(jbn)輸入口輸入口第57頁/共75頁第56頁/共75頁第五十六頁，共76頁。P2口口-地址地址(dzh)輸出口輸出口第58頁/共75頁第57頁/共75頁第五十七頁，共76頁。2.5.4 P3端口結構(jigu)及功能1P3端口的結構P3端口是一個具有雙重功能的8位雙向端口。P3端口比P1端口在結構上多了1個緩沖器和1個與非門，用于第二功能的輸入(shr)/輸出。2P3端口的功能P3端口是一個多功能的端口，當P3端

36、口作為通用I/O接口時，第二功能輸出為高電平，使與非門的輸出取決于端口鎖存器的狀態，此時，P3端口是一個雙向口，其工作方式與P1、P2端口相同。第59頁/共75頁第58頁/共75頁第五十八頁，共76頁。P3口口-雙功能雙功能(gngnng)口口第60頁/共75頁第59頁/共75頁第五十九頁，共76頁。P3口口-第二第二(d r)功能定義功能定義第61頁/共75頁第60頁/共75頁第六十頁，共76頁。P3口口-第二第二(d r)功能輸出功能輸出第62頁/共75頁第61頁/共75頁第六十一頁，共76頁。P3口口-第二第二(d r)功能輸出入功能輸出入第63頁/共75頁第62頁/共75頁第六十二頁，

37、共76頁。2.5.5 I/O口小結(xioji)從應用功能上從應用功能上P0：系統擴展；一般：系統擴展；一般I/O口（輸出需接上拉電阻）口（輸出需接上拉電阻）P1：專供用戶使用的：專供用戶使用的I/O口口P2：系統擴展；通用：系統擴展；通用I/O口口P3：多功能口，每位獨立定義；通用：多功能口，每位獨立定義；通用I/O口?？?。P0驅動驅動(q dn)8個個LSTTL負載負載P1P3驅動驅動(q dn)34個個LSTTL負載負載讀引腳時，需先向鎖存器寫讀引腳時，需先向鎖存器寫“1”。系統復位時，所有口鎖存器均置系統復位時，所有口鎖存器均置“1”。第64頁/共75頁第63頁/共75頁第六十三頁，共

38、76頁。n單片機執行存儲器程序(chngx)的過程，就是逐條執行指令的過程。n執行每條指令都可分為三個階段，即取指令分析指令執行指令。 n取指令根據PC中的值從程序(chngx)存儲器讀出下一條要執行的指令，送到指令寄存器。n分析指令將指令寄存器中的指令操作碼取出后進行譯碼，分析其指令性質。如指令要求操作數，則尋找操作數地址。n執行指令。n上述過程都是在時序控制下完成的。2.6 單片機工作的基本(jbn)工作時序第65頁/共75頁第64頁/共75頁第六十四頁，共76頁。機器周期機器周期(zhuq)和指令周期和指令周期(zhuq)（1） 振蕩周期振蕩周期: 是指為單片機提供時鐘脈沖信號的振蕩源的

39、周期。是指為單片機提供時鐘脈沖信號的振蕩源的周期。 （2） 狀態周期狀態周期: 振蕩周期經二分頻后得到的。振蕩周期經二分頻后得到的。 （3）機器）機器(j q)周期周期: 一個機器一個機器(j q)周期包含周期包含 6 個狀態周期個狀態周期S1S6。在一個機。在一個機器器(j q)周期內周期內, CPU可以完成一個獨立的操作?？梢酝瓿梢粋€獨立的操作。 （4）指令周期）指令周期: 它是指它是指CPU完成一條操作所需的時間（整數倍機器完成一條操作所需的時間（整數倍機器(j q)周周期）。期）。S6P1P2S1振蕩周期振蕩周期狀態周期狀態周期機器周期機器周期機器周期機器周期指令周期指令周期XTAL2

40、(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2第66頁/共75頁第65頁/共75頁第六十五頁，共76頁。MCS - 51 指令指令(zhlng)的取指的取指/執行時序執行時序S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 OSCALE P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2單字節、單周期單字節、單周期(zhuq)指令，如指令，如INC A讀操作碼讀操作碼 讀下一個讀下一個(y

41、(y )操作碼操作碼 讀下讀下一個一個(y (y )操作碼操作碼 （丟棄）（丟棄）讀操作碼讀操作碼 讀操作數讀操作數 讀下一個操作碼讀下一個操作碼雙字節、單周期指令，如雙字節、單周期指令，如ADD A,#3第67頁/共75頁第66頁/共75頁第六十六頁，共76頁。MCS - 51 指令的取指指令的取指/執行執行(zhxng)時序時序S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 OSCALE P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2單字節、雙周期單字節、雙周期(zhuq

42、)指令，如指令，如INC DPTR讀操作碼讀操作碼 讀下一個讀下一個(y (y )操作碼操作碼 讀下一個讀下一個(y (y )操作碼操作碼 （丟棄）（丟棄） P1 P2 P1 P2第68頁/共75頁第67頁/共75頁第六十七頁，共76頁。MCS - 51 指令的取指指令的取指/執行執行(zhxng)時序時序S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 OSCALE P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2讀操作碼讀操作碼 讀下一個讀下一個(y (y )操作碼操作碼 無取指無取指 讀下一個讀下一個(y (y )操作碼操作碼 （丟棄）（丟棄）單字節