第二章 MCS--51单片机结构和工作原理.ppt

本章基本要求:掌握MCS-51的组成、工作原理及引脚的含义
教学重点难点:
重点 MCS-51单片机的内部结构及工作原理
难点 MCS-51单片机内部RAM区的划分及***@Ri的应用。
第二章 MCS-51单片机结构和时序
第一节 MCS-51单片机内部结构
对图2-1按这个定义对号入座
MC=CPU+ M+ I/OP
一、MCS-51单片机的基本组成如图 2--1
时钟电路
ROM
RAM
定时/计数器
CPU
并行接口
串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
T0 T1
图2-1 8051基本组成框图
(CPU)
(RAM、ROM)
(T/C)
(P0、P1、P2、P3)
(S0)
(5个中断源)

RAM---Random Access Memory
ROM---Read Only Memory
图2-1概括如下:
二、中央处理单元 CPU(图2-2所示)
三部分组成:
定时控制部件----定时控制逻辑、指令寄存器(IR)、
振荡器(OSC—OSCillator)。
算术逻辑部件----ALU(运算器)
专用寄存器组
1. PC(Program Counter)
----程序计数器,16位
2000H
用于存放程序存储器地址,比如右图中的2000H。
运算器有8位和1位两个,1位运算器又叫布尔处理器。布尔处理器是CPU的重要组成部分,图中没有画出,是一个独立的位处理器。
图2-2 8051内部结构图
P0驱动器
P0锁存器
程序地址
寄存器
缓冲器
PC增1
PC
DPTR
指令寄存器
指令译码器
定时控制
RAM地址
寄存器
128
RAM
4EPROM
ROM
B
暂存器1
暂存器2
ACC
SP
PSW
中断、串行口、定时器
P2驱动器
P3驱动器
P1驱动器
P3锁存器
P1锁存器
P2锁存器
/PSEN
ALE
/EA
RST
-
-
-
-
注:相互之间用内部总线连接
M
前
振荡器
OSC
2. A(Accumulator)----累加器,8位
运算前常提供一个操作数,之后存放结果
3. B(General Purpose Register)----数据通用寄存器,8位
乘除法时存放乘数或除数
4. PSW(Program Status Word)----程序状态字, 8位
AC
RS1
OV
Cy
F0
RS0
P
=Cy(Carry)
=AC
=F0(Flag zero)
=OV(Overflow)
=P(Parity)
RS1 RS0
0 0 0区
0 1 1区
1 0 2区
1 1 3区
,=RS1,RS0----
----进位标志。CY=1:有。
----辅助进位标志(半进位标志)。AC=1:有
----用户标志。
----溢出标志。OV=1:有
----奇偶标志。P=1:A中1的个数为奇数个。
DPTR=2000H
即:DPH=20H,DPL=00H
5. DPTR(Data Pointer)----数据指针
DPTR亦可拆成两个8位使用----DPH、DPL
2000H
6 堆栈及堆栈指针
54H
53H
52H
51H
50H
22H
33H
22H
33H
SP
堆栈指针SP(Stack Pointer)
----始终指向栈顶
堆栈性质:
入栈
出栈
先进后出
FILO
54H
53H
52H
51H
50H
22H
33H
队列
FIFO