第1章 MCS-51单片机的结构和原理
教学内
MCS-51单片机的结构
MCS-51单片机的并行I/O口
MCS-51单片机的工作方式
MCS-51单片机工作时序
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教学目标
通过本章教学,要求同学们达到以下目标:
1. 了解MCS-51单片机的结构、特点;了解MCS-51单片机的工作方式。
2. 掌握MCS-51单片机的组成原理;掌握MCS-51单片机时序。
2
8031无
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MCS-51系列单片机的内部结构
MCS-51单片机的内部结构框图如图1-2所示(教材13页)。
由图1-2可以看到:它集成中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR),它们通过内部总线紧密地联系在一起。
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PSEN
ALE
RESET
XLAT1
~
~
RAM地址
寄存器
RAM
P0锁存器
P2锁存器
EPROM
或ROM
程序地址
寄存器
缓冲器
B寄存器
ACC
暂存器2
暂存器1
ALU
PSW
SP
PC增量器
PC
DPTR
P0驱动器
P2驱动器
特殊功能
寄存器
指令
寄
存器
定时
及
控制
P1锁存器
P3锁存器
P1驱动器
P3驱动器
振荡器
Vss
~
~
EA
XLAT2
Vcc
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(1)运算器
运算部件以算术逻辑运算单元ALU为核心,包含累加器ACC、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等许多部件,它能实现算术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。
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1)算术运算单元ALU是一个8位的运算器,它不仅可以完成8位二进制数据加、减、乘、除等基本的算术运算,还可以完成8位二进制数据逻辑“与”、“或”、“异或”、循环移位、求补、清零等逻辑运算,并具有数据传输、程序转移等功能。
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2)累加器ACCumulator(简称为A)为一个8位的寄存器,它是CPU中使用最频繁的寄存器,ALU进行运算时,数据绝大多数时候都来自于累加器ACC,运算结果也通常送回累加器ACC。
3)寄存器B称为辅助寄存器,它是为乘法和除法指令而设置的。
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4)、标志寄存器PSW(Program Status Word)是一个8位的寄存器,它用于保存指令执行结果的状态,以供程序查询和判别。
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C():进位标志位。
AC():辅助进位标志位。
F0()、F1() :用户标志位。
位 序
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
位符号
CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
F1
P
4)标志寄存器PSW(Program Status Word)是一个8位的寄存器,它用于保存指令执行结果的状态,以供程序查询和判别。
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