1、振蕩器及振蕩器及定時電路定時電路 4KB 程序存儲器程序存儲器 128B 數據存儲器數據存儲器2個個16位定位定時時 /計數器計數器CPU 64KB總線總線 控制擴展器控制擴展器 可編程可編程I/O 可編程可編程 串行口串行口中斷中斷中斷中斷頻率基頻率基準源準源計數器計數器控制控制并行并行I/O口口串行串行輸入輸入串行串行輸出輸出中央處理器（中央處理器（CPU)是整個單片機的核心部件，是是整個單片機的核心部件，是8位位數據寬度的處理器，能處理數據寬度的處理器，能處理8位二進制數或代碼，位二進制數或代碼，CPU負負責控制，指揮和調整整個單元系統協調的工作，完成運責控制，指揮和調整整個單元系統協調

2、的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。算和控制輸入輸出功能等操作。 CPU由運算器和控制器組成由運算器和控制器組成80C51片內有兩個片內有兩個16位的定時位的定時/計數器，以實現定時功能和計數功計數器，以實現定時功能和計數功能，并可以根據定時或計數的結果對單片機進行控制。能，并可以根據定時或計數的結果對單片機進行控制。80C51共有共有4個個8位的并行位的并行I/O口，口，P0P3，以實現單片機與外界交以實現單片機與外界交換信息。換信息。80C51內部具有一個全雙工的串行口，以實現單片機與其它數據內部具有一個全雙工的串行口，以實現單片機與其它數據設備如上位計算機之間的數據傳遞。設備如上位

3、計算機之間的數據傳遞。 80C51內部共有內部共有5個中斷源，有兩個外中斷、兩個定時個中斷源，有兩個外中斷、兩個定時/計數器中斷計數器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優先級別選級的優先級別選擇。擇。80C51內部有時鐘電路，但晶振和微調電容需外接，典型晶振頻內部有時鐘電路，但晶振和微調電容需外接，典型晶振頻率為率為12MHz。也可直接引入外部脈沖信號。也可直接引入外部脈沖信號。單片機主要用于控制，需要有較強的位處理功能。故與字節處理單片機主要用于控制，需要有較強的位處理功能。故與字節處理器相對應，還特別設置布爾（位）處理器。主要

4、包括：器相對應，還特別設置布爾（位）處理器。主要包括：Cy：進位：進位標志位、位尋址寄存器、位尋址標志位、位尋址寄存器、位尋址RAM、位尋址的并行、位尋址的并行I/O口、位口、位操作指令系統。操作指令系統。單片機內部通過總線相連接。總線中傳送的信號包括：地址信號、單片機內部通過總線相連接。總線中傳送的信號包括：地址信號、數據信號、控制信號。數據信號、控制信號。8051P0P2鎖存器鎖存器ALE8 8位數據位數據低低8 8位地址位地址高高8 8位地址位地址P3口線的第二功能口線的第二功能 編程脈沖：編程脈沖： 30腳腳 (ALE/PROG) 編程電壓編程電壓(25V)： 31腳腳 (EA/VPP

5、)備用電源引入：備用電源引入： 9腳腳(RST/VPD) 口口 線線第二功能第二功能 信號名稱信號名稱 P3.0 RXD串行數據接收串行數據接收 P3.1 TXD 串行數據發送串行數據發送 P3.2 INT0外部中斷外部中斷0申請申請 P3.3 INT1外部中斷外部中斷1申請申請 P3.4 T0定時器定時器/計數器計數器0計數輸入計數輸入 P3.5 T1定時器定時器/計數器計數器1計數輸入計數輸入 P3.6 WR外部外部RAM寫選通寫選通 P3.7 RD外部外部RAM讀選通讀選通內內部部結結構構內部數據存儲器內部數據存儲器內部程序存儲器內部程序存儲器并行輸入并行輸入/輸出口輸出口時鐘電路時鐘電

6、路復位電路復位電路MCS-51內部內部RAM共有共有256個單元，這個單元，這256個單元共分為兩部分：個單元共分為兩部分： 低低128個字節：個字節：00H7FH單元，用戶數據單元，用戶數據RAM。 高高128個字節：個字節：80HFFH單元，特殊功能寄存器（單元，特殊功能寄存器（SFR）單元。單元。寄存器區寄存器區位尋址區位尋址區用戶用戶RAM區區專用寄存器區專用寄存器區內部內部RAM的前的前32個字節作為寄存器使用，共分為個字節作為寄存器使用，共分為4組，每組含組，每組含8個寄存器，在組中按個寄存器，在組中按R0R7編號。地址：編號。地址：00H1FH單元。單元。 由由PSW中的中的RS

7、0RS1位的狀態組合決定是哪一組。位的狀態組合決定是哪一組。 通用寄存器有兩種用法：通用寄存器有兩種用法： MOV A，R0 和和 MOV A，00H 片內片內20H2FH，位地址：位地址：00H7FH 供用戶使用的一般供用戶使用的一般RAM區，其單元地址為區，其單元地址為30H7FH單元。單元。 對于用戶對于用戶RAM區，只能以存儲單元（字節地址）的區，只能以存儲單元（字節地址）的形式來使用，在一般應用中常把堆棧開辟在此區中。形式來使用，在一般應用中常把堆棧開辟在此區中。 專用寄存器，也稱為特殊功能寄存器（專用寄存器，也稱為特殊功能寄存器（Special Function Register，

8、SFR），用于控制、管理單片機內部算術邏輯部件），用于控制、管理單片機內部算術邏輯部件、并行、并行I/O口、串行口、串行I/O口、定時器口、定時器/計數器、中斷系統等功能模計數器、中斷系統等功能模塊的工作。塊的工作。標識符號標識符號地址地址寄存器名稱寄存器名稱標識符號標識符號地址地址 寄存器名稱寄存器名稱ACC 0E0H累加器累加器PCON 87H波特率選擇寄存器波特率選擇寄存器B0F0HB寄存器寄存器SCON98H串行口控制寄存器串行口控制寄存器PSW0D0H程序狀態字程序狀態字SBUF99H串行數據緩沖寄存器串行數據緩沖寄存器SP 81H堆棧指針堆棧指針TCON88H定時控制寄存器定時控制

9、寄存器DPTR82H、83H數據指針（數據指針（16位）含位）含DPL和和DPHTMOD89H定時器方式選擇寄存器定時器方式選擇寄存器IE0A8H中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器TL0 8AH定時器定時器0低低8位位IP 0B8H中斷優先控制寄存器中斷優先控制寄存器TH08CH定時器定時器0高高8位位P080HI/O口口0寄存器寄存器TL18BH定時器定時器1低低8位位P1 90HI/O口口1寄存器寄存器TH1 8DH定時器定時器1高高8位位P20A0HI/O口口2寄存器寄存器P30B0HI/O口口3寄存器寄存器 用于存放操作數，是用于存放操作數，是ALUALU輸入的一個重要來源。輸入的一

10、個重要來源。 是是ALUALU運算結果的暫存單元，用于存放運算的中間結果。運算結果的暫存單元，用于存放運算的中間結果。 是數據傳輸的中間站，單片機的大部分數據傳送都通過是數據傳輸的中間站，單片機的大部分數據傳送都通過 累加器進行。累加器進行。 在變址尋址方式中把累加器作為變址寄存器使用。在變址尋址方式中把累加器作為變址寄存器使用。8 8位寄存器，地址為：位寄存器，地址為：F0H,F0H,主要用于乘除運算。主要用于乘除運算。 乘法運算：乘積的高乘法運算：乘積的高8 8位存于位存于B B中，低中，低8 8位存于位存于A A中。中。除法運算：除法運算：B B為除數，運算后，為除數，運算后，B B為余

11、數，為余數，A A為商值。為商值。例如：例如： MUL ABMUL AB；A A* *B-(BA)B-(BA) B B中放高中放高8 8位數據，位數據，A A中放低中放低8 8位數據。位數據。 DIV ABDIV AB；A/B-A/B-(A)(A)商值商值 (B)(B)余數余數位序位序PSW.7PSW.7PSW.6PSW.6PSW.5PSW.5PSW.4PSW.4PSW.3PSW.3PSW.2PSW.2PSW.1PSW.1PSW.0PSW.0位標志位標志CYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOV/ /P P定義定義進位進位標志標志輔助輔助進位進位用戶用戶標志標志 寄存器寄存器 組

12、選擇位組選擇位溢出溢出奇偶奇偶 8 8位寄存器，用于寄存指令執行的狀態信息。位寄存器，用于寄存指令執行的狀態信息。 PSW PSW的各位定義如下：的各位定義如下：v CY CY（PSW.7PSW.7）：）：進位標志位進位標志位v AC AC（PSW.6PSW.6）：）：輔助進位標志位輔助進位標志位v F0 F0（PSW.5PSW.5）：）：用戶標志位用戶標志位 RS RS1 1 RSRS0 0寄存器組寄存器組 片內片內RAM地址地址對應寄存器對應寄存器 0 0組組 00007H R0R7 0 1 組組 1 080FH R0R7 1 0 組組 2 1017H R0R7 1 1 組組 3 181F

13、H R0R7v RS1 RS1和和RS0RS0（PSW.4PSW.4和和PSW.3PSW.3）：工作寄存器組選擇位）：工作寄存器組選擇位v OV OV（PSW.2PSW.2）：溢出標志位）：溢出標志位符號數的加減運算：符號數的加減運算： OVOV1 1表示加減運算的范圍超出了表示加減運算的范圍超出了A A所表所表 達的符號數范圍：達的符號數范圍：12128 8127 127 乘法運算：乘法運算：OVOV1 1乘積超過乘積超過255255，即乘積分別在，即乘積分別在B B與與A A中。中。v P P（PSW.0PSW.0）：奇偶校驗位）：奇偶校驗位1616位寄存器，在訪問外部位寄存器，在訪問外部

14、6464K K數據存儲器時作地址指針用。數據存儲器時作地址指針用。DPTRDPTR為為1616位，可分為兩個位，可分為兩個8 8位寄存器位寄存器DPH DPTRDPH DPTR高位字節，高位字節，8 8位位DPL DPTRDPL DPTR低位字節，低位字節，8 8位位 特點：特點： 后進先出；后進先出； 功能：功能： 保護斷點和保護現場保護斷點和保護現場 定義：定義： 堆棧指示器堆棧指示器SPSP是一個是一個8 8位寄存器，位寄存器， 用來指示堆棧頂部在內部用來指示堆棧頂部在內部RAMRAM中中 的位置；的位置； 初始化：系統復位后，初始化：系統復位后，SPSP的初始值為的初始值為0707H

15、H， 使得堆棧實際上是從使得堆棧實際上是從0808H H開始的。開始的。 但但0808H H1FH1FH隸屬隸屬1 13 3工作寄存器工作寄存器 區，因此必須對堆棧指針區，因此必須對堆棧指針SPSP進行進行 初始化，一般設在初始化，一般設在3030H H7FH7FH之間之間 較為適宜。較為適宜。 操作方法：自動方式；人工指令方式。操作方法：自動方式；人工指令方式。ROM0FFFFH1000H0FFFH0000H0000H0FFFHEA=1EA=0片內程序存儲器片內程序存儲器片外程序存儲器片外程序存儲器程序存儲器程序存儲器80H0FFH7FH00H0FFH80H片內片內RAM（80c52/80C

16、32)片內片內RAM特殊特殊功能功能寄存寄存器器片內數據存儲器片內數據存儲器片外數據存儲器片外數據存儲器數據存儲器數據存儲器0000H0FFFFHRAM P0P0和和P2P2有多路轉接器有多路轉接器, ,可以進行兩種用途的轉換可以進行兩種用途的轉換. .P0P0有兩個有兩個FETFET組成的三態輸出緩沖器組成的三態輸出緩沖器, ,以便芯片內外隔以便芯片內外隔離離. . P3P3具有第二功能具有第二功能, ,增加了第二功能控制邏輯增加了第二功能控制邏輯. . 單片機時序的定時單位共有單片機時序的定時單位共有4 4個，從小到大以次是：拍節，狀態，個，從小到大以次是：拍節，狀態，機器周期和指令周期。機器周期和指令周期。振