C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理.ppt

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80C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理,80C51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)外部引腳功能存儲(chǔ)空間配置和功能片內(nèi)RAM結(jié)構(gòu)和功能特殊功能寄存器的用途和功能程序計(jì)數(shù)器PC的作用和基本工作方式I/O端口結(jié)構(gòu)、工作原理及功能時(shí)鐘和時(shí)序復(fù)位電路、復(fù)位條件和復(fù)位后狀態(tài)低功耗工作方式的作用和進(jìn)入退出的方法,本章要點(diǎn),2-1內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能,2.1.1內(nèi)部結(jié)構(gòu),,8位的CPU，片內(nèi)有振蕩器和時(shí)鐘電路,工作頻率為1～12MHz（Atmel89Cxx為0～24MHz）片內(nèi)有128/256字節(jié)RAM片內(nèi)有0K/4K/8K字節(jié)程序存儲(chǔ)器ROM可尋址片外64K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM可尋址片外64K字節(jié)程序存儲(chǔ)器ROM片內(nèi)21/26個(gè)特殊功能寄存器（SFR）4個(gè)8位的并行I/O口（PIO）1個(gè)全雙工串行口（SIO/UART）2/3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TIMER/COUNTER）可處理5/6個(gè)中斷源，兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)內(nèi)置1個(gè)布爾處理器和1個(gè)布爾累加器（Cy）MCS-51指令集含111條指令,MCS-51單片機(jī)基本特性,MCS-51系列單片機(jī)配置一覽表,注意：今后將會(huì)經(jīng)常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！,單片機(jī)的引腳定義,從一片集成電路的角度去認(rèn)識(shí)單片機(jī),2.1.2引腳功能40個(gè)引腳雙排直插DIP封裝,大致可分為4類(lèi)：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。,單片機(jī)的引腳（晶振端）,⒈電源:⑴VCC-芯片電源，接+5V/3.3V/2.7V；⑵VSS-接地端；⒉時(shí)鐘:XTAL1、XTAL2-晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。,,,,,,,,,,,,,,,,,,15～45pfx2,1～12MHz（MCS-51）0～24MHz（Atmel-89C）,XTAL1,XTAL2,,,,也可以由XTAL1端接入外部時(shí)鐘，此時(shí)應(yīng)將XTAL2接地：,,,,,,,XTAL2,XTAL1,外部時(shí)鐘,,,,,,通常外接一個(gè)晶振兩個(gè)電容,⒊控制線:控制線共有4根，⑴ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖①ALE功能：用來(lái)鎖存P0口送出的低8位地址②PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。⑵PSEN:外ROM讀選通信號(hào)。⑶RST/VPD:復(fù)位/備用電源。①RST（Reset）功能：復(fù)位信號(hào)輸入端。②VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。,,,,,,,,,,,,,,,單片機(jī),鎖存器74LS373,P0.0-P0.7,ALE,PSEN,,P2.0-P2.4,8D,8Q,OE,,A8-A12,A0-A7,D0-D7,G,EA,OE,,,,,,,,,,,,,CE,,,,EPROM,單片機(jī)的引腳（PSEN端）,PSEN：尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)選通外部EPROM的讀控制端（OE）低有效。,,,,EPROM,⑷EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。①EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。80C51單片機(jī)ROM尋址范圍為64KB，其中4KB在片內(nèi)，60KB在片外(80C31芯片無(wú)內(nèi)ROM，全部在片外)。當(dāng)EA保持高電平時(shí)，先訪問(wèn)內(nèi)ROM，但當(dāng)PC(程序計(jì)數(shù)器)值超過(guò)4KB(0FFFH)時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外ROM中的程序。當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問(wèn)外ROM，不管芯片內(nèi)有否內(nèi)ROM。對(duì)80C31芯片，片內(nèi)無(wú)ROM，因此EA必須接地。②Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。,,,⒋I/O線80C51共有4個(gè)8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個(gè)引腳。P3口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總線）。,P3.0——RXD：串行口輸入端；P3.1——TXD：串行口輸出端；P3.2——INT0：外部中斷0請(qǐng)求輸入端；P3.3——INT1：外部中斷1請(qǐng)求輸入端；P3.4——T0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部信號(hào)輸入端；P3.5——T1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部信號(hào)輸入端；P3.6——WR：外RAM寫(xiě)選通信號(hào)輸出端；P3.7——RD：外RAM讀選通信號(hào)輸出端。,,,,,2-2存儲(chǔ)空間配置和功能,80C51的存儲(chǔ)器配置方式與其他常用的微機(jī)系統(tǒng)不同，屬哈佛結(jié)構(gòu)(注意:什么是哈佛結(jié)構(gòu)?)，它把程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)，各有自己的尋址系統(tǒng)、控制信號(hào)和功能。程序存儲(chǔ)器用于存放程序和表格常數(shù)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放程序運(yùn)行數(shù)據(jù)和結(jié)果。,80C51的存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)不同的存儲(chǔ)空間，分別是：,⑴64KB程序存儲(chǔ)器(ROM),包括片內(nèi)ROM和片外ROM；,⑶256B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(內(nèi)RAM)(包括特殊功能寄存器）。,⑵64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（外RAM）；,80C51存儲(chǔ)空間配置圖,2.2.1程序存儲(chǔ)器（ROM）地址范圍：0000H～FFFFH，共64KB。其中:低段4KB：0000H～0FFFH80C51和87C51在片內(nèi)，80C31在片外。高段60KB：1000H～FFFFH。在片外。讀寫(xiě)ROM用MOVC指令，控制信號(hào)是PSEN和EA。讀ROM是以程序計(jì)數(shù)器PC作為16位地址指針，依次讀相應(yīng)地址ROM中的指令和數(shù)據(jù)，每讀一個(gè)字節(jié)，PC+1→PC，這是CPU自動(dòng)形成的。但是有些指令有修改PC的功能，例如轉(zhuǎn)移類(lèi)指令和MOVC指令，CPU將按修改后PC的16位地址讀ROM。,,,讀外ROM的過(guò)程：,CPU從PC(程序計(jì)數(shù)器)中取出當(dāng)前ROM的16位地址，分別由P0口（低8位）和P2口（高8位）同時(shí)輸出，ALE信號(hào)有效時(shí)由地址鎖存器鎖存低8位地址信號(hào)，地址鎖存器輸出的低8位地址信號(hào)和P2口輸出的高8位地址信號(hào)同時(shí)加到外ROM16位地址輸入端，當(dāng)PSEN信號(hào)有效時(shí)，外ROM將相應(yīng)地址存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)總線（P0口），CPU讀入后存入指定單元。,,需要指出的是:64KB中有一小段范圍是80C51系統(tǒng)專(zhuān)用單元，0003H~0023H是5個(gè)中斷源中斷服務(wù)程序入口地址(詳見(jiàn)第5章)，用戶不能安排其他內(nèi)容。80C51復(fù)位后，PC=0000H，CPU從地址為0000H的ROM單元中讀取指令和數(shù)據(jù)。從0000H到0003H只有3B，根本不可能安排一個(gè)完整的系統(tǒng)程序，而80C51又是依次讀ROM字節(jié)的。因此，這3B只能用來(lái)安排一條跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到其他合適的地址范圍去執(zhí)行真正的主程序。,2.2.2外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（外RAM）,地址范圍：0000H～FFFFH共64KB。,讀寫(xiě)外RAM用MOVX指令，控制信號(hào)是P3口中的RD和WR。,,,一般情況下，只有在內(nèi)RAM不能滿足應(yīng)用要求時(shí)，才外接RAM。,外RAM16位地址分別由P0口（低8位）和P2口（高8位）同時(shí)輸出，ALE信號(hào)有效時(shí)由地址鎖存器鎖存低8位地址信號(hào)，地址鎖存器輸出的低8位地址信號(hào)和P2口輸出的高8位地址信號(hào)同時(shí)加到外RAM16位地址輸入端，當(dāng)RD信號(hào)有效時(shí)，外RAM將相應(yīng)地址存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)總線（P0口），CPU讀入后存入指定單元。,讀外RAM的過(guò)程：,寫(xiě)外RAM的過(guò)程：,寫(xiě)外RAM的過(guò)程與讀外RAM的過(guò)程相同。只是控制信號(hào)不同，信號(hào)換成WR信號(hào)。當(dāng)WR信號(hào)有效時(shí)，外RAM將數(shù)據(jù)總線（P0口分時(shí)傳送）上的數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)地址存儲(chǔ)單元中。,,,,2.2.3內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（內(nèi)RAM）,從廣義上講，80C51內(nèi)RAM（128B）和特殊功能寄存器（128B）均屬于片內(nèi)RAM空間，讀寫(xiě)指令均用MOV指令。但為加以區(qū)別，內(nèi)RAM通常指00H～7FH的低128B空間。,80C51內(nèi)RAM又可分成三個(gè)物理空間：工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。,作用：,⒈工作寄存器區(qū),工作寄存器區(qū)分為4個(gè)區(qū)：0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)。每區(qū)有8個(gè)寄存器：R0～R7，寄存器名稱相同。但是，當(dāng)前工作的寄存器區(qū)只能有一個(gè)，由PSW中的D4、D3位決定。,有專(zhuān)用于工作寄存器操作的指令，讀寫(xiě)速度比一般內(nèi)RAM要快，指令字節(jié)比一般直接尋址指令要短，還具有間址功能，能給編程和應(yīng)用帶來(lái)方便。,⒉位尋址區(qū)⑴地址:從20H～2FH共16字節(jié)（Byte，縮寫(xiě)為英文大寫(xiě)字母B）。每B有8位（bit，縮寫(xiě)為小寫(xiě)b），共128位，每一位均有一個(gè)位地址，可位尋址、位操作。即按位地址對(duì)該位進(jìn)行置1、清0、求反或判轉(zhuǎn)。⑵用途：存放各種標(biāo)志位信息和位數(shù)據(jù)。⑶注意事項(xiàng):位地址與字節(jié)地址編址相同，容易混淆。區(qū)分方法:位操作指令中的地址是位地址;字節(jié)操作指令中的地址是字節(jié)地址。,位尋址區(qū)的位地址映象表,⒊數(shù)據(jù)緩沖區(qū),內(nèi)RAM中30H～7FH為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用于存放各種數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，起到數(shù)據(jù)緩沖的作用。,2.2.4特殊功能寄存器（SFR）,特殊功能寄存器地址映象表（一）,特殊功能寄存器地址映象表（二）,特殊功能寄存器地址映象表（三）,注：帶括號(hào)的字節(jié)地址表示每位有位地址可位操作。,⑴累加器Acc,⑵寄存器B,MOVA,R0MOVA,@R1MOVA,30HADDA,32HADDA,#32H,MOVA,BADDA,B,⑶程序狀態(tài)字寄存器PSW,PSW也稱為標(biāo)志寄存器，存放各有關(guān)標(biāo)志。其結(jié)構(gòu)和定義如下：,①Cy—進(jìn)位標(biāo)志。用于表示Acc.7有否向更高位進(jìn)位。,②AC—輔助進(jìn)位標(biāo)志。用于表示Acc.3有否向Acc.4進(jìn)位。,③RS1、RS0—工作寄存器區(qū)選擇控制位。RS1、RS0=00——0區(qū)（00H～07H）RS1、RS0=01——1區(qū)（08H～0FH）RS1、RS0=10——2區(qū)（10H～17H）RS1、RS0=11——3區(qū)（18H～1FH）,④OV—溢出標(biāo)志。表示Acc在有符號(hào)數(shù)算術(shù)運(yùn)算中的溢出。,⑤P—奇偶標(biāo)志。表示Acc中“1”的個(gè)數(shù)的奇偶性。,⑥F0、F1—用戶標(biāo)志。,⑷數(shù)據(jù)指針DPTR,⑸堆棧指針SP,專(zhuān)用于指出堆棧頂部數(shù)據(jù)的地址。堆棧中數(shù)據(jù)存取按先進(jìn)后出、后進(jìn)先出的原則。堆棧操作分自動(dòng)方式和指令方式。自動(dòng)方式是在調(diào)用子程序或發(fā)生中斷時(shí)CPU自動(dòng)將斷口地址存人或者取出；指令方式是使用進(jìn)出棧指令進(jìn)行操作。,16位，由兩個(gè)8位寄存器DPH、DPL組成。主要用于存放一個(gè)16位地址，作為訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器（外RAM和ROM）的地址指針。,,⑶執(zhí)行調(diào)用子程序或發(fā)生中斷時(shí)，CPU會(huì)自動(dòng)將當(dāng)前PC值壓入堆棧，將子程序入口地址或中斷入口地址裝入PC；子程序返回或中斷返回時(shí)，恢復(fù)原有被壓入堆棧的PC值，繼續(xù)執(zhí)行原順序程序指令。,2.2.5程序計(jì)數(shù)器PC,※PC不屬于特殊功能寄存器，不可訪問(wèn)，在物理結(jié)構(gòu)上是獨(dú)立的?！鵓C是一個(gè)16位的地址寄存器，用于存放將要從ROM中讀出的下一字節(jié)指令碼的地址，因此也稱為地址指針?！鵓C的基本工作方式有：,⑴自動(dòng)加1。CPU從ROM中每讀一個(gè)字節(jié)，自動(dòng)執(zhí)行PC+1→PC；,⑵執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)，PC會(huì)根據(jù)該指令要求修改下一次讀ROM新的地址；,2-3I/O端口結(jié)構(gòu)及工作原理,※有4個(gè)8位并行I/O口,共32條端線：P0、P1、P2和P3口。每一個(gè)I/O口都能用作輸入或輸出。,※用作輸入時(shí)，均須先寫(xiě)入“1”；用作輸出時(shí)，P0口應(yīng)外接上拉電阻。,※P0口的負(fù)載能力為8個(gè)LSTTL門(mén)電路；P1～P3口的負(fù)載能力為4個(gè)LSTTL門(mén)電路。,※在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器或I/O口情況下，P0口用于低8位地址總線和數(shù)據(jù)總線(分時(shí)傳送)P2口用于高8位地址總線，P3口常用于第二功能，用戶能使用的I/O口只有P1口和未用作第二功能的部分P3口端線。,單片機(jī)的I/O引腳結(jié)構(gòu),眾多功能各異的I/O引腳源于它結(jié)構(gòu)的不同,單片機(jī)的引腳（P0口）,P0.0—P0.7:雙向I/O（內(nèi)置場(chǎng)效應(yīng)管上拉）尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)分時(shí)作為雙向8位數(shù)據(jù)口和輸出低8位地址復(fù)用口；不接外部程序存儲(chǔ)器時(shí)可作為8位準(zhǔn)雙向I/O口使用。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,1,D,Q,CK,/Q,讀引腳,讀鎖存器,寫(xiě)鎖存器,內(nèi)部總線,,地址/數(shù)據(jù),控制,引腳P0.X,3,4,,,,,,,Vcc,V1,V2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,1,D,Q,CK,/Q,讀引腳=1,讀鎖存器,寫(xiě)鎖存器,內(nèi)部總線,,地址/數(shù)據(jù),控制,引腳P0.X,3,4,,,,,,,0,0,1,0,0,,,截止,截止,,=0,Vcc,單片機(jī)的引腳（P0口）,,P0用作通用I/O時(shí)，控制=0：（1）此腳作輸入口（事先必須對(duì)它寫(xiě)“1”）,V2,V1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,1,D,Q,CK,/Q,讀引腳,讀鎖存器,寫(xiě)鎖存器,內(nèi)部總線,,地址/數(shù)據(jù),控制,引腳P0.X,3,4,,,,,,,0,0,1,0,0,,截止,截止,=0,Vcc,單片機(jī)的引腳（P0口）,,P0用作通用I/O時(shí)，控制=0：（2）此腳作輸出口時(shí)，當(dāng)P0口用作輸出口時(shí)，因輸出級(jí)處于開(kāi)漏狀態(tài)，必須外接上拉電阻。當(dāng)“寫(xiě)鎖存器”信號(hào)加在鎖存器的時(shí)鐘端CLK上，此時(shí)D觸發(fā)器將“內(nèi)部總線”上的信號(hào)反相后輸出到Q端，若D端信號(hào)為0，Q=1，v2導(dǎo)通，P0．x引腳輸出“0”；若D端信號(hào)為1，Q=0，v2截止，雖然V1截止，因P0．x引腳已外接上拉電阻，P0．x引腳輸出“1”。,V2,V1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,1,D,Q,CK,/Q,讀引腳=0,讀鎖存器,寫(xiě)鎖存器,內(nèi)部總線,,地址/數(shù)據(jù),控制=1,引腳P0.X,3,4,,,,,,,1,0,1,1,=0,,導(dǎo)通,截止,=0,Vcc,單片機(jī)的引腳（P0口）,,P0口用作地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口，控制=1（1）作地址/數(shù)據(jù)輸出：輸出地址/數(shù)據(jù)=0時(shí),V1,V2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,1,D,Q,CK,/Q,讀引腳=0,讀鎖存器,寫(xiě)鎖存器,內(nèi)部總線,,地址/數(shù)據(jù),控制=1,引腳P0.X,3,4,,,,,,,1,1,0,0,=1,,截止,導(dǎo)通,=1,Vcc,單片機(jī)的引腳（P0口）,,P0口用作地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口，控制=1（2）作地址/數(shù)據(jù)輸出：輸出地址/數(shù)據(jù)=1時(shí),V1,V2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,1,D,Q,CK,/Q,讀引腳=1,讀鎖存器,寫(xiě)鎖存器,內(nèi)部總線,,地址/數(shù)據(jù),控制=0,引腳P0.X,3,4,,,,,,,,,,Vcc,單片機(jī)的引腳（P0口）,P0口用作地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口（3）作/數(shù)據(jù)輸入：與P0用作通用I/O時(shí)輸入時(shí)情況相同，CPU使V1、V2均截止，從引腳上輸入的外部數(shù)據(jù)經(jīng)緩沖器U2進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。,V1,V2,2-4時(shí)鐘和時(shí)序,CPU總是按照一定的時(shí)鐘節(jié)拍與時(shí)序工作,2-4時(shí)鐘和時(shí)序,2.4.1時(shí)鐘電路,80C51單片機(jī)內(nèi)有一高增益反相放大器，按圖2-8a連接即可構(gòu)成自激振蕩電路，振蕩頻率取決于石英晶體的振蕩頻率.,2.4.2時(shí)鐘周期和機(jī)器周期,⑴時(shí)鐘周期。,80C51振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖頻率的倒數(shù)，是最基本最小的定時(shí)信號(hào)。,⑵狀態(tài)周期。,它是將時(shí)鐘脈沖二分頻后的脈沖信號(hào)。狀態(tài)周期是時(shí)鐘周期的兩倍。狀態(tài)周期又稱S周期。在S周期內(nèi)有兩個(gè)時(shí)鐘周期，即分為兩拍，分別稱為P1和P2,機(jī)器周期是6個(gè)狀態(tài)周期、12個(gè)時(shí)鐘周期。當(dāng)時(shí)鐘頻率為12MHz時(shí)，機(jī)器周期為1?S；當(dāng)時(shí)鐘頻率為6MHz時(shí)，機(jī)器周期為2?S。,(3)機(jī)器周期,80C51單片機(jī)工作的基本定時(shí)單位，簡(jiǎn)稱機(jī)周。一個(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，分別為S1、S2、…、S6，每個(gè)狀態(tài)周期有兩拍，分別為S1P1、S1P2、S2P1、S2P2…，S6P1、S6P2,（4）指令周期,指CPU執(zhí)行一條指令占用的時(shí)間(用機(jī)器周期表示)。80C51執(zhí)行各種指令時(shí)間是不一樣的，可分為三類(lèi)：?jiǎn)螜C(jī)周指令、雙機(jī)周指令和四機(jī)周指令。其中單機(jī)周指令有64條，雙機(jī)周指令有45條，四機(jī)周指令只有2條(乘法和除法指令)，無(wú)三機(jī)周指令。,,圖2-980C51的取指／執(zhí)行時(shí)序a)單字節(jié)單周期指令，例：INCAb)雙字節(jié)單周期指令，例：ADDA，#datac)單字節(jié)雙周期指令，例INCDPTRd)雙字節(jié)雙周期指令：例PHSHdirect,牢牢記?。赫袷幹芷?時(shí)鐘周期)=晶振頻率fosc的倒數(shù)；1個(gè)機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)周期1個(gè)機(jī)器周期=12個(gè)時(shí)鐘周期；1個(gè)指令周期=1、2、4個(gè)機(jī)器周期,80C51單片機(jī)的工作方式共有四種：⑴復(fù)位方式；⑵程序執(zhí)行方式；⑶低功耗方式；⑷片內(nèi)ROM編程（包括校驗(yàn)）方式。,2-5復(fù)位和低功耗工作方式,2.5.1復(fù)位方式,⒈復(fù)位條件RST引腳保持2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平。實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，必須使RST引腳(9)保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平。例如，若時(shí)鐘頻率為12MHz，每機(jī)周為1?S，則只需持續(xù)2?S以上時(shí)間的高電平；若時(shí)鐘頻率為6MHz，每個(gè)機(jī)器周期為2?S，則需要持續(xù)4?S以上時(shí)間的高電平。,⒉復(fù)位電路,上電復(fù)位電路。RC構(gòu)成微分電路，在上電瞬間，產(chǎn)生一個(gè)微分脈沖，其寬度若大于2個(gè)機(jī)器周期，80C51將復(fù)位。為保證微分脈沖寬度足夠大，RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)大于兩個(gè)機(jī)器周期。一般取22電容、1k電阻。,按鍵復(fù)位電路。該電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只需按下圖中RESET鍵，R1C2仍構(gòu)成微分電路，使RST端產(chǎn)生一個(gè)微分脈沖復(fù)位，復(fù)位完畢C2經(jīng)R2放電，等待下一次按下復(fù)位按鍵。,⒊復(fù)位后CPU狀態(tài),PC：0000HTMOD：00HAcc：00HTCON：00HB：00HTH0：00HPSW：00HTL0：00HSP：07HTH1：00HDPTR：0000HTL1：00HP0～P3：FFHSCON：00HIP：00000BSBUF：不定IE：000000BPCON：00000B,2.5.2低功耗工作方式,⑴待機(jī)(休閑)方式（Idle）⑵掉電保護(hù)方式（PowerDown）。,在Vcc=5V，fosc=12MHz條件下，正常工作時(shí)電流約20mA；待機(jī)(休閑)方式時(shí)電流約5mA；掉電保護(hù)方式時(shí)電流僅75?A。,兩種低功耗工作方式由電源控制寄存器PCON確定。,其中：SMOD：波特率倍增位（在串行通信中使用）GF1、GF0：通用標(biāo)志位PD：掉電方式控制位，PD=1，進(jìn)入掉電工作方式；IDL：待機(jī)(休閑)方式控制位,IDL=1,進(jìn)入待機(jī)工作方式。,注意:PCON字節(jié)地址87H，不能位尋址。讀寫(xiě)時(shí)，只能整體字節(jié)操作，不能按位操作。,PSON,MSB,LSB,⒈待機(jī)（休閑）方式,⑶待機(jī)（休閑）狀態(tài)退出①產(chǎn)生中斷；②復(fù)位。,⑴待機(jī)（休閑）方式狀態(tài)●片內(nèi)時(shí)鐘僅向中斷源提供，其余被阻斷；●PC、特殊功能寄存器和片內(nèi)RAM狀態(tài)保持不變；●I/O引腳端口值保持原邏輯值；●ALE、保持邏輯高電平；●CPU不工作，但中斷功能繼續(xù)存在。,⑵待機(jī)（休閑）狀態(tài)進(jìn)入只要使PCON中IDL位置1。,⒉掉電保護(hù)方式,⑶掉電保護(hù)狀態(tài)退出,⑴掉電保護(hù)方式狀態(tài),●片內(nèi)振蕩器停振，所有功能部件停止工作；●片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)信息保存不變；●ALE、PSEN為低電平；●Vcc可降至2V，但不能真正掉電。,⑵掉電保護(hù)狀態(tài)進(jìn)入,只要使PCON中PD位置1。,唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)不變，特殊功能寄存器內(nèi)容按復(fù)位狀態(tài)初始化。,,51單片機(jī)的8個(gè)特殊引腳,Vcc,GND:電源端XTAL1,XTAL2:片內(nèi)振蕩電路輸入、輸出端RESET:復(fù)位端正脈沖有效（寬度?8mS）EA/Vpp:尋址外部ROM控制端。低有效片內(nèi)有ROM時(shí)應(yīng)當(dāng)接高電平。ALE/PROG:地址鎖存允許控制端。PSEN：選通外部ROM的讀(OE)控制端。低有效,,,,小結(jié),51單片機(jī)的4個(gè)8位的I/O口,P0.0—P0.7:8位數(shù)據(jù)口和輸出低8位地址復(fù)用口(復(fù)用時(shí)是雙向口；不復(fù)用時(shí)也是準(zhǔn)雙向口)P1.0—P1.7:通用I/O口（準(zhǔn)雙向口）,P2.0—P2.7:輸出高8位地址（用于尋址時(shí)是輸出口；不尋址時(shí)是準(zhǔn)雙向口）P3.0—P3.7:具有特定的第二功能（準(zhǔn)雙向口）,注意：在不外擴(kuò)ROM/RAM時(shí)，P0～P3均可作通用I/O口使用，而且都是準(zhǔn)雙向I/O口(例如:AT89C51)！,小結(jié),P3口第二功能表（P.26表2－3）,小結(jié),PC與SFR復(fù)位狀態(tài)表,,回顧,89C51單片機(jī)存儲(chǔ)器配置,片內(nèi)RAM128字節(jié)（00H—7FH）；片內(nèi)RAM前32個(gè)單元是工作寄存器區(qū)(00H—1FH)片內(nèi)RAM有128個(gè)可按位尋址的位，占16個(gè)單元。位地址編號(hào)為：00H—7FH分布在：20H—2FH單元片內(nèi)21個(gè)特殊功能寄存器(SFR)中：地址號(hào)能被8整除的SFR中的各位也可按位尋址可尋址片外RAM64K字節(jié)（0000H—FFFFH）可尋址片外ROM64K字節(jié)（0000H—FFFFH）片內(nèi)FlashROM4K字節(jié)（000H—FFFH）,小結(jié),存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）,片內(nèi)RAM128字節(jié)（00H—7FH）,,,,,00H,20H,2FH,7FH,1FH,30H,80H,FFH,52子系列才有的RAM區(qū),普通RAM區(qū),位尋址區(qū),工作寄存器區(qū),,SFR分布在80H-FFH其中92個(gè)位可位尋址,80H,FFH,所有的RAM區(qū)(包括位尋址區(qū)、工作寄存器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器,,128字節(jié),,小結(jié),單片機(jī)存儲(chǔ)器配置（片外RAM/ROM）,可尋址片外RAM64K字節(jié)（0000H—FFFFH）；可尋址片外ROM64K字節(jié)（0000H—FFFFH）；片內(nèi)FlashROM4K字節(jié)（000H—FFFH）；,,FFFFH,0000H,可尋址片外RAM,,64K字節(jié),,FFFFH,0000H,可尋址片外ROM,,64K字節(jié),,FFFH,000H,可尋址片內(nèi)FlashROM,,4K字節(jié),89C51,,7FH,00H,片內(nèi)RAM,128字節(jié),,FFH,80H,小結(jié),OVER!,