單片機第二章、單片機的結(jié)構(gòu)和原理.ppt
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第2章單片機的結(jié)構(gòu)和原理,2.180C51系列單片機總體基本結(jié)構(gòu)組成2.280C51單片機的引腳功能及結(jié)構(gòu)框圖2.380C51CPU的結(jié)構(gòu)和特點2.4存儲器結(jié)構(gòu)和地址空間2.5布爾(位)處理器2.680C51單片機的工作方式,,2.180C51系列單片機總體基本結(jié)構(gòu),8051/8052系列單片機主要包括以下功能部件:8位CPU:(1)運算器:由ALU、暫存器(1、2)、ACC、B、PSW和一個布爾處理器(作位運算)等組成。用于實現(xiàn)算術(shù)運算和邏輯運算。(2)控制器:由PC、DPTR、IR、ID等組成。是計算機的控制指揮部件,使計算機各部份能自動協(xié)調(diào)的工作。存儲器:用于存放程序和數(shù)據(jù)4K/8K片內(nèi)程序存儲器(ROM/EPROM/EEPROM);128/256字節(jié)的片內(nèi)RAM;可尋址外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器各64K;Princeton結(jié)構(gòu),Har-vard結(jié)構(gòu)介紹,2/3個16位定時器/計數(shù)器(timer/counter);精確定時、對外部事件計數(shù);1個全雙工異步串行口(serilport、UART),以實現(xiàn)單片機和其它設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。;5/6個中斷源,2個中斷優(yōu)先級,51單片機的中斷功能較強,以滿足不同控制應用的需要。具有位尋址能力(bit);片內(nèi)振蕩器和時鐘電路(osc),時鐘電路為單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列。,2.280C51單片機的引腳功能及結(jié)構(gòu)框圖,2.2.18051單片機的引腳功能80C51雙列直插式封裝PDIP的引腳圖。,,AT89C51有PDIP、PQFP、TQFPPLCC、LCC等多種封裝形式,根據(jù)引腳功能可分為4類:(1)電源引腳:Vcc(40)、Vss(20)(2)時鐘電路引腳:XTAL1(19):反相振蕩放大器輸入端和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路輸入。XTAL2(18):片內(nèi)振蕩器反向器輸出端。(3)控制信號引腳RST/Vpd:復位輸入/備用電源輸入,當晶振在運行中只要復位管腳出現(xiàn)2個機器周期高電平即可復位。ALE//PROG:地址鎖存輸出信號/編程脈沖輸入信號/PSEN:片外程序存儲器選通信號(從EPROM/ROM中讀取指令)/EA/Vpp:外部程序存儲器訪問允許信號,輸入/編程電壓輸入當/EA接高電平時,CPU只訪問及執(zhí)行片內(nèi)EPROM/ROM,但當PC的值超過0FFFH(對8751/8051為4KB)時,將自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲器的內(nèi)容;當/EA接低電平時,CPU只訪問及執(zhí)行片外EPROM/ROM中的程序;Vpp=12V~21V,對8751片內(nèi)的EPROM固化程序ALE、/PSEN的負載能力:8個LS型TTL,(4)輸入/輸出端口:P0--P3P0口:8位漏極開路雙向I/O口,尋址外部存儲器時,分時使用(復用)作數(shù)據(jù)和外部存儲器低8位地址,有8個TTL負載的驅(qū)動能力。作輸出口時,輸出高電平要接上拉電阻。P1口:8位準雙向I/O口,4個TTL負載的驅(qū)動能力。P2口:8位準雙向I/O口,尋址外部存儲器時作外部存儲器高8位地址,具有4個TTL負載的驅(qū)動能力。P3口:8位準雙向I/O口,有4個TTL負載的驅(qū)動能力,同時具有第二功能。P3.0:RXD串行接收,輸入。P3.1:TXD串行發(fā)送,輸出。P3.2:/INT0外部中斷0請求,輸入,低電平或下降沿有效。P3.3:/INT1外部中斷1請求,輸入,低電平或下降沿有效。P3.4:T0定時/計數(shù)器0外部,輸入。P3.5:T1定時/計數(shù)器1外部,輸入。P3.6:/WR外部RAM寫信號,輸出,低電平有效。P3.7:/RD外部RAM讀信號,輸出,低電平有效。,2.2.28051單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖及組成,,,2.380C51CPU的結(jié)構(gòu)和特點CPU包括:控制器、運算器、工作寄存器及時序電路。2.3.1中央控制器由PC、DPTR(DPH、DPL)、IR、ID等組成地址寄存器PC和DPTR程序計數(shù)器PC指明即將執(zhí)行的下一條指令的地址,16位,尋址64KB范圍,復位時PC=0000H。PC的作用是用來存放將要執(zhí)行的指令地址,共16位,可對64KROM直接尋址,在外擴存儲器時,PC低8位經(jīng)P0口輸出,高8位經(jīng)P2口輸出。也就是說,程序執(zhí)行到什么地方,程序計數(shù)器PC就指到哪里,它始終是跟著程序的執(zhí)行。我們知道,用戶程序是存放在內(nèi)部的ROM中的,我們要執(zhí)行程序就要從ROM中一個個字節(jié)的讀出來,然后到CPU中去執(zhí)行,那么ROM具體執(zhí)行到哪一條呢?這就需要我們的程序計數(shù)器PC來指示。程序計數(shù)器PC的基本工作方式:具有自動加1的功能,即從存儲器中讀出一個字節(jié)的指令碼后,PC自動加1(指向下一個存儲單元),這是最基本工作方式。執(zhí)行轉(zhuǎn)移時,PC被置入新值,程序的流程就發(fā)生變化。在執(zhí)行調(diào)用、或響應中斷時,PC被保護后被置入新值。,數(shù)據(jù)指針DPTR是一個16位的特殊功能寄存器,可分為2個8位的寄存器(DPH、DPL)在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器時,必須以DPTR為數(shù)據(jù)指針通過ACC進行訪問。PC與DPTR的比較:兩者都是與地址有關(guān),PC與程序存儲器的地址有關(guān),DPTR與數(shù)據(jù)存儲器的地址有關(guān);PC只能作為16位的寄存器,能自動加1,是不可以訪問的,它的變化改變程序的執(zhí)行流程;而DPTR可以作為16位的寄存器,也可分為2個8位的寄存器,是可以訪問的。3)指令寄存器IR、指令譯碼器ID、及控制邏輯指令寄存器IR的作用就是用來存放即將執(zhí)行的指令代碼。指令譯碼器ID用于對送入指令寄存器中的指令進行譯碼,所謂譯碼就是把指令轉(zhuǎn)變成執(zhí)行此指令所需要的電信號。定時控制邏輯電路根據(jù)指令的性質(zhì)發(fā)出一系列定時控制信號,控制計算機的各個組成部分進行相應的工作,執(zhí)行指令。CPU執(zhí)行指令的過程,首先由程序存儲器(ROM)中讀取指令代碼送入到指令寄存器,經(jīng)譯碼器譯碼后再由定時與控制電路發(fā)出相應的控制信號,從而完成指令的功能。,2.3.2運算器運算器由ALU、暫存器(1、2)、累加器ACC、寄存器B、程序狀態(tài)字PSW、BCD運算修正電路和一個布爾處理器(作位運算)等組成。1.算術(shù)邏輯運算單元ALU,,運算器主要功能8位算術(shù)運算;增量或減量;8位邏輯運算;十進制數(shù)調(diào)整(BCD);位操作(置‘1’清‘0’取反);左移位、右移位;半字節(jié)交換;2.累加器通常用A或ACC表示,使用最頻繁。其作用:因為在運算器做運算時其中一個數(shù)一定是在ACC中的緣故。所有的運算類指令都離不開它。CPU中的數(shù)據(jù)傳送大多都通過累加器,是一個數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站。自身帶有全零標志Z,若A=0則Z=1;若A≠0則z=0。該標志常用作程序分枝轉(zhuǎn)移的判斷條件。3.B寄存器。在做乘、除法時放乘數(shù)或除數(shù),不做乘除法時,可做通用寄存器用。,4.程序狀態(tài)字PSW:(ProgramStatusWord)是一個8位特殊功能寄存器,這是存放CPU工作時的很多狀態(tài),通過它可以了解CPU的當前狀態(tài),并作出相應的處理。它的各位功能請看下表,,下面我們逐一介紹各位的用途:(1)CY:進位標志。8051中的運算器是一種8位的運算器,8位運算器放最大數(shù)255,如果做加法的話,兩數(shù)相加可能會超過255,這樣最高位就會丟失,最高位就進到這里。例:78H+97H(01111000+10010111)(2)AC:輔助進位標志(半進位標志)例:57H+3AH(01010111+00111010)(3)F0:用戶標志位,由編程人員決定什么時候用,什么時候不用。,(4)RS1、RS0:工作寄存器組選擇位。(5)0V:溢出標志位。(6)P:奇偶校驗位:它用來表示ALU運算結(jié)果中二進制數(shù)位“1”的個數(shù)的奇偶性。若為奇數(shù),則P=1,否則為0。例:某運算結(jié)果是78H(01111000),顯然1的個數(shù)為偶數(shù),所以P=0。,,2.3.3時鐘電路及CPU的工作時序1.時鐘電路計算機工作時,是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進行的。這個脈沖是由單片機控制器中的時序電路發(fā)出的。單片機的時序就是CPU在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序,為了保證各部件間的同步工作,單片機內(nèi)部電路應在唯一的時鐘信號下嚴格地控時序進行工作,在學習51單片機的時序之前,我們先來了解下時序相關(guān)的一些概念。8051單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器,這個反相放大器的作用就是用于構(gòu)成振蕩器用的,但要形成時鐘,外部還需要加一些附加電路。8051單片機的時鐘產(chǎn)生有以下兩種方法:一、內(nèi)部時鐘方式:利用單片機內(nèi)部的振蕩器,然后在引腳XTAL1(18腳)和XTAL2(19腳)兩端接晶振,就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器,其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路,外接晶振時,晶振兩端的電容一般選擇為30PF左右;這兩個電容對頻率有微調(diào)的作用,晶振的頻率范圍可在1.2MHz-12MHz之間選擇。為了減少寄生電容,更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作,振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近。二、外部時鐘方式:此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTAL1或XTAL2。HMOS和CHMOS單片機外時鐘信號接入方式不同,HMOS型單片機(8051)外時鐘信號由XTAL2端腳注入后直接送至內(nèi)部時鐘電路,輸入端XTAL1應接地。對于CHMOS型的單片機(80C51),因內(nèi)部時鐘發(fā)生器的信號取自反相器的輸入端,故采用外部時鐘源時,接線方式為外時鐘信號接到XTAL1而XTAL2懸空。如下圖,,80C51的時鐘電路:,2、時序定時單位:一般按指令的執(zhí)行過程規(guī)定了幾中周期,即時鐘周期、機器周期和指令周期,也稱為時序定時單位,下面分別予以講解。一、時鐘周期時鐘周期也稱為振蕩周期,定義為時鐘脈沖的倒數(shù)(時鐘周期就是單片機外接晶振的倒數(shù),例如12M的晶振,它的時間周期就是1/12us),是計算機中最基本的、最小的時間單位。在一個時鐘周期內(nèi),CPU僅完成一個最基本的動作。對于某種單片機,若采用了1MHZ的時鐘頻率,則時鐘周期為1us;若采用4MHZ的時鐘頻率,則時鐘周期為250us。由于時鐘脈沖是計算機的基本工作脈沖,它控制著計算機的工作節(jié)奏(使計算機的每一步都統(tǒng)一到它的步調(diào)上來)。顯然,對同一種機型的計算機,時鐘頻率越高,計算機的工作速度就越快。但是,由于不同的計算機硬件電路和器件的不完全相同,所以其所需要的時鐘周頻率范圍也不一定相同。我們學習的80C51單片機的時鐘范圍是1.2MHz-40MHz。在8051單片機中把一個時鐘周期定義為一個節(jié)拍(用P表示),二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期(用S表示)二、機器周期在計算機中,常把一條指令的執(zhí)行過程劃分為若干個階段,每一階段完成一項工作。例如,取指令、存儲器讀、存儲器寫等,這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。一般情況下,一個機器周期由若干個S周期(狀態(tài)周期)組成。80C51系列單片機的一個機器周期同6個S周期(狀態(tài)周期)組成。前面已說過一個時鐘周期定義為一個節(jié)拍(用P表示),二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期(用S表示),8051單片機的機器周期由6個狀態(tài)周期組成,也就是說一個機器周期=6個狀態(tài)周期=12個時鐘周期。,3、指令周期指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時間,一般由若干個機器周期組成。指令不同,所需的機器周期數(shù)也不同。對于一些簡單的的單字節(jié)指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即譯碼執(zhí)行,不再需要其它的機器周期。對于一些比較復雜的指令,例如轉(zhuǎn)移指令、乘法指令,則需要兩個或者兩個以上的機器周期。時鐘周期、狀態(tài)周期、機器周期、指令周期之間的關(guān)系圖如下。,,2.4存儲器結(jié)構(gòu)和地址空間,一般的微機的只有一個存儲空間,統(tǒng)一編址,ROM和RAM可以安排在任一范圍內(nèi),用相同的指令訪問ROM或RAM,程序和數(shù)據(jù)共用一個存儲器邏輯空間,統(tǒng)一編址。這種結(jié)構(gòu)稱為普林斯頓結(jié)構(gòu)。80C51的存儲器在物理上分為四個存儲空間:片內(nèi)程序存儲器、片外程序存儲器和片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、片外數(shù)據(jù)存儲器,這種程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的結(jié)構(gòu)稱為哈佛結(jié)構(gòu)。,80C51單片機在物理結(jié)構(gòu)上有四個存儲空間:1、片內(nèi)程序存儲器2、片外程序存儲器3、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器4、片外數(shù)據(jù)存儲器但在邏輯上,即從用戶的角度上,8051單片機有三個存儲空間:1、片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64K的程序存儲器地址空間(MOVC)2、256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的地址空間(MOV)3、64K片外數(shù)據(jù)存儲器的地址空間(MOVX)在訪問三個不同的邏輯空間時,應采用不同形式的指令(具體我們在后面的指令系統(tǒng)學習時將會講解),以產(chǎn)生不同的存儲器空間的選通信號。,8051單片機存儲器的空間結(jié)構(gòu)圖,,2.4.1程序存儲器,對于80C51來說,片內(nèi)程序存儲器(ROM)共有4KB,內(nèi)部地址為0000H-0FFFH;外部地址為1000H-FFFFH,共60KB。當程序計數(shù)器由內(nèi)部0FFFH執(zhí)行到外部1000H時,會自動跳轉(zhuǎn)。對于8751來說,內(nèi)部有4KB的EPROM,將它作為內(nèi)部程序存儲器;8031內(nèi)部無程序存儲器,必須外接程序存儲器。80C51最大具有片內(nèi)外統(tǒng)一編址64KB程序存儲器尋址空間,它是用于存放用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息。1、程序存儲器分片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器當/EA=1時,程序從片內(nèi)ROM開始執(zhí)行,當PC值超過片內(nèi)ROM容量時會自動轉(zhuǎn)向外部ROM空間。當/EA=0時,程序從外部存儲器開始執(zhí)行,例如前面提到的片內(nèi)無ROM的8031單片機,在實際應用中就要把80C31的引腳接為低電平。2.程序運行的入口地址實際應用時,程序存儲器的容量由用戶根據(jù)需要擴展,而程序地址空間原則上也可由用戶任意安排。但程序最初運行的入口地址,51單片機是固定的,用戶不能更改。程序存儲器中有復位和中斷源共7個固定的入口地址見下表:,,51單片機復位、中斷入口地址,單片機復位后程序計數(shù)器PC的內(nèi)容為0000H,故必須從0000H單元開始取指令來執(zhí)行程序。0000H單元是系統(tǒng)的起始地址,一般在該單元存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令,用戶設(shè)計的程序是從轉(zhuǎn)移后的地址開始存放執(zhí)行的。,2.4.2數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器也稱為隨機存取數(shù)據(jù)存儲器。數(shù)據(jù)存儲器分為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器。80C51系列內(nèi)部RAM有128(51子系列)或256(52子系列)個字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)存儲器(不同的型號有分別),片外最多可擴展64KB的RAM,構(gòu)成兩個地址空間,訪問片內(nèi)RAM用“MOV”指令,訪問片外RAM用“MOVX”指令。它們是用于存放執(zhí)行的中間結(jié)果和過程數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)存儲器均可讀寫,部分單元還可以位尋址。1、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器1)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的編址51系列單片機的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器由讀寫存儲器RAM組成,用于存儲數(shù)據(jù)。它由RAM塊和特殊功能寄存器(SFR)塊組成,其結(jié)構(gòu)如上圖所示。51子系列有128KB;52子系列有256KB。2)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM塊由上圖可見,內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM塊共分為工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)、字節(jié)尋址區(qū)和堆棧區(qū)4個部分。,,A)工作寄存器區(qū)內(nèi)部RAM塊的00H~1FH區(qū),共分4個組,每組有8個工作寄存器R0~R7,共32個內(nèi)部RAM單元。寄存器和RAM地址的對應關(guān)系如下表所示。,工作寄存器和RAM地址對照表,工作寄存器共有4組,但程序每次只用1組,其它各組不工作。哪1組寄存器工作由程序狀態(tài)字PSW中的PSW.3(RS0)和PSW.4(RS1)兩位來選擇,其對應關(guān)系如下表所示。CPU通過軟件修改PSW中RS0和RS1兩位的狀態(tài),就可任選一個工作寄存器工作,這個特點使80C51單片機具有快速現(xiàn)場保護功能,對于提高程序的效率和響應中斷的速度是很有利的,若程序中并不要4個工作寄存器組,那么剩下的工作寄存器組所對應的單元也可以作為一般的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用。,表工作寄存器組的選擇表,B)位尋址區(qū)(20H-2FH)片內(nèi)RAM的20H—2FH單元為位尋址區(qū),既可作為一般單元用字節(jié)尋址,也可對它們的位進行尋址。位尋址區(qū)共有16個字節(jié),128個位,位地址為00H—7FH。位地址分配如下表所示:CPU能直接尋址這些位,執(zhí)行例如置“1”、清“0”、求“反”、轉(zhuǎn)移,傳送和邏輯等操作。我們常稱80C51具有布爾處理功能,布爾處理的存儲空間指的就是這些位尋址區(qū)。C)字節(jié)尋址區(qū)(30H-7FH)在片內(nèi)RAM低128單元中,工作寄存器占去32個單元,位尋址區(qū)占去16個單元,剩下的80個單元就是供用戶使用的一般RAM區(qū)了,地址單元為30H-7FH。對這部份區(qū)域的使用不作任何規(guī)定和限制,但應說明的是,堆棧一般開辟在這個區(qū)域。52子系列片內(nèi)RAM有256個單元,前兩個的單元數(shù)與地址都和51子系列一致。用戶RAM區(qū)從30H~FFH,共208個單元。,表內(nèi)部RAM中位地址表,D)堆棧區(qū)與堆棧指針在程序?qū)嶋H運行中,往往需要一個后進先出的RAM區(qū),在子程序調(diào)用、中斷服務處理等場合用以保護CPU的現(xiàn)場,這種后進先出的緩沖區(qū)稱為堆棧。80C51單片機堆棧區(qū)不是固定的,原則上可設(shè)在內(nèi)部RAM的任意區(qū)域內(nèi),但為了避開工作寄存器區(qū)和位尋址區(qū),一般設(shè)在30H以后的范圍內(nèi),棧頂?shù)奈恢糜蓪iT設(shè)置的堆棧指針寄存器SP(8位)指出。80C51單片機的堆棧屬向上生長型,如圖所示。有兩個操作:進棧、出棧。,圖80C51單片機堆棧,3)特殊功能寄存器SFR區(qū)(SpecialFunctionRegister)特殊功能寄存器SFR,又稱為專用寄存器。它專用于控制、管理單片機內(nèi)算術(shù)邏輯部件、并行I/O口鎖存器、串行口數(shù)據(jù)緩沖器、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能模塊的工作。SFR的地址空間為80H~FFH。特殊功能寄存器區(qū)的SFR只能通過直接尋址的方式進行訪問。80C51單片機共定義了21個特殊功能寄存器,52子系列增加5個特殊功能寄存器。,表特殊功能寄存器名稱、標識符、地址一覽表,4)位尋址空間在80C51單片機的內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器RAM塊和特殊功能寄存器SFR塊中,有一部分地址空間可以按位尋址,按位尋址的地址空間又稱之為位尋址空間。位尋址空間一部分在內(nèi)部RAM的20H~2FH的16個字節(jié)內(nèi),共128位;另一部分在SFR的80H~FFH空間內(nèi),凡字節(jié)地址能被8整除的專用寄存器都有位地址,共93位。因此,80C51系列單片機共有221個可尋址位,其位地址見上表所示。,2、外部數(shù)據(jù)存儲器外部數(shù)據(jù)存儲器一般由靜態(tài)RAM芯片組成。擴展存儲器容量的大小,由用戶根據(jù)需要而定,但80C51單片機訪問外部數(shù)據(jù)存儲器可用1個特殊功能寄存器——數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR進行尋址。由于DPTR為16位,可尋址的范圍可達64KB,所以擴展外部數(shù)據(jù)存儲器的最大容量是64KB。訪問外部數(shù)據(jù)存儲器只能用間接尋址方式。2.5布爾處理機布爾處理(即位處理)是51單片機ALU所具有的一種功能。單片機指令系統(tǒng)中的布爾指令集(17條位操作指令),存儲器中的位地址空間,以及借用程序狀態(tài)標志寄存器PSW中的進位標志CY作為位操作“累加器”,構(gòu)成了單片機內(nèi)的布爾處理機。給“面向控制”的實際運用帶來了極大的方便。,2.680C51單片機的工作方式80C51有復位、程序執(zhí)行、低功耗及編程和校驗4種工作方式。2.6.1復位方式1.復位電路通過某種方式,使單片機內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復位。80C51單片機在時鐘電路工作以后,在RST/VPD端持續(xù)給出2個機器周期的高電平就可以完成復位操作(一般復位正脈沖寬度大于10ms)。復位時PC值為0000H。當程序運行時出錯使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時,這時需按復位鍵以重新啟動。復位分為上電復位和外部復位兩種方式。,80C51單片機復位參考電路(a)上電復位電路;(b)上電/外部復位電路,2.復位狀態(tài)80C51單片機復位后,程序計數(shù)器PC和特殊功能寄存器復位的狀態(tài)如下表所示。復位不影響片內(nèi)RAM存放的內(nèi)容,而ALE、I/O在復位期間將輸出高電平。由表可以看出:(1)(PC)=0000H表示復位后程序的入口地址為0000H;(2)(PSW)=00H,其中RS1(PSW.4)=0,RS0(PSW.3)=0,表示復位后單片機選擇工作寄存器0組;(3)(SP)=07H表示復位后堆棧在片內(nèi)RAM的08H單元處建立;(4)P0口~P3口鎖存器為全1狀態(tài),說明復位后這些并行接口可以直接作輸入口,無須向端口寫1;(5)定時器/計數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)等特殊功能寄存器復位后的狀態(tài)對各功能部件工作狀態(tài)的影響,將在后續(xù)有關(guān)章節(jié)介紹。,表PC與SFR復位狀態(tài)表,2.6.2程序執(zhí)行方式程序執(zhí)行方式是單片機的基本工作方式。由于復位后(PC)=0000H,因此程序從地址0000H開始執(zhí)行。2.6.3低功耗各種方式80C51有兩種低功耗方式:待機方式和掉電保護方式。其硬件如下圖所示:,待機方式和掉電方式都是由電源控制寄存器(PCON)的有關(guān)位來控制的。PCON:(97H),SMOD波特率倍增位,在串行口通信時使用。GF1通用標志位1。GF0通用標志位0。PD掉電方式位,PD=1,則進入掉電方式。IDL待機方式位,IDL=1,則進入待機方式。,1、待機方式(休眠方式)當利用軟件使待機方式位IDL(PCON.0)=0時,單片機進入空閑方式。此時,CPU處于休眠狀態(tài),而片內(nèi)所有其它外圍設(shè)備都保持工作狀態(tài),片內(nèi)RAM和所有特殊功能寄存器內(nèi)容保持不變。在待機方式下,當晶振fOSC=12MHz,電源電壓VCC=6V時,電源電流ICC從20mA降至5mA;而VCC=3V時,ICC由5.5mA降至1mA。中斷或硬件復位可以終止待機方式。2)掉電方式掉電方式由掉電方式位PD(PCON.1)=1設(shè)置。此時,振蕩器停止工作,設(shè)置掉電方式的指令成為最后執(zhí)行的一條指令,片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器內(nèi)容保持不變。在掉電方式下,VCCmin=2V。當VCC=6V時,ICCmax=100μA;當VCC=3V時,ICCmax=20μA。退出掉電方式的唯一方式是硬件復位。,硬件復位將重新定義特殊功能寄存器,但不影響片內(nèi)RAM。復位的保持時間應足夠長,以便振蕩器能重新開始工作并穩(wěn)定下來。在VCC沒有恢復到正常工作電壓之前,不應進行復位。,作業(yè)80C51單片機低128字節(jié)是如何組織的?,- 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- 單片機 第二 結(jié)構(gòu) 原理
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