60
2 2 89C51 89C51 第第第第第第第第第第 第第第第第第第第第第

第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

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第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理. 主要掌握. 基本组成(内部资源 ) 引脚 存储器的配置 I/O 口的应用功能 (以 89C51 ( AT89C51 、 P89C51 、 STC89C51 )为代表讲解). 2.1 89C51 单片机的基本组成. 1. 89C51 单片机结构框图. Flash ROM. 8 位 CPU 256 字节 RAM 4KB Flash ROM 4 个 8 位 I/O 口 2 个定时 / 计数器 5 个中断源 1 个全双工串行口 片内振荡器和时钟产生电路(最高允许振荡频率为 24MHz ) - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

第第 22 章章89C5189C51 单片机硬件结构和原单片机硬件结构和原

理理

Page 2: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

主要掌握主要掌握 基本组成(内部资源基本组成(内部资源)) 引脚引脚 存储器的配置存储器的配置 I/OI/O 口的应用功能口的应用功能

(以(以 89C5189C51 (( AT89C51AT89C51 、、 P89C51P89C51 、、 STC89C5STC89C511 )为代表讲解))为代表讲解)

Page 3: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2.1 89C512.1 89C51 单片机的基本组成单片机的基本组成

Page 4: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

1. 89C511. 89C51 单片机结构框图单片机结构框图

8 位 CPU

256 字节 RAM

4KB Flash ROM

4 个 8 位 I/O 口

2 个定时 / 计数器

5 个中断源

1 个全双工串行口

片内振荡器和时钟产生电路(最高允许振荡频率为 24MHz )

节电工作方式(空闲、掉电)

Flash ROM

89C51

89C51bus

Page 5: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

3. 89C51 CPU3. 89C51 CPU 功能介绍功能介绍

由运算器和控制器构成由运算器和控制器构成

运算器:进行算术运算、逻辑运算,由运算器:进行算术运算、逻辑运算,由 AALULU 、、 AA 、、 BB 、、 PSWPSW 、暂存器组成。、暂存器组成。

控制器:包括控制器:包括 PCPC 、、 IRIR 、、 IDID 、振荡器和、振荡器和时钟电路时钟电路

单片机的核心

Page 6: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

ALUALU Arithmetic Logic Unit Arithmetic Logic Unit AA 最忙碌的寄存器最忙碌的寄存器 BB 多用于乘除运算多用于乘除运算 PSWPSW 用于指示指令执行后的状态信息, 用于指示指令执行后的状态信息,

可供程序查询和判别用。可供程序查询和判别用。 PCPC Program Counter Program Counter ,下一条指令的,下一条指令的

地址。改变地址。改变 PCPC 的内容可以改变的内容可以改变程序程序 运行方向。 运行方向。

IRIR Instruction RegisterInstruction Register IDID Instruction DecoderInstruction Decoder 振荡器及时钟电路振荡器及时钟电路:提供片内时钟:提供片内时钟

Page 7: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2.2 89C512.2 89C51 单片机的引脚及功能单片机的引脚及功能

Page 8: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

MCS-51MCS-51 单片机信号引脚简介单片机信号引脚简介

P3P3 口线的第二功能口线的第二功能

VCC

VSS

XTAL2XTAL1

RST

P0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7

P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0

ALEP3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7

22 、振荡电路:、振荡电路: XTAL1XTAL1 、、 XTAL2XTAL2

33 、复位引脚:、复位引脚: RSTRST

44 、并行口:、并行口: P0P0 、、 P1P1 、、 P2P2 、、 P3P3

77 、、 ALEALE :地址锁存控制信号:地址锁存控制信号

11 、电源线:、电源线: VCC(+5V)VCC(+5V) 、、 VSS(VSS( 地地 ))

EA

PSEN55 、、 EAEA :访问程序存储控制信号:访问程序存储控制信号

66 、、 PSENPSEN :外部:外部 ROMROM 读选通信号读选通信号

RXD/TXD/INT0/ INT1/

T0/ T1/

WR/ RD/

123456789

1011121314151617181920

4039383736353433323130292827262524242221

8031

8051

8751

89C51

Page 9: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2.3 89C512.3 89C51 单片机的存储器配置单片机的存储器配置

Page 10: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

1. 1. 存储器结构存储器结构 普林斯顿结构普林斯顿结构

一般微机采用的结构一般微机采用的结构 ROMROM 、、 RAMRAM 安排在同一个地址空间安排在同一个地址空间 相同指令访问相同指令访问 ROMROM 、、 RAMRAM

哈佛结构哈佛结构 89C5189C51 采用此结构采用此结构 ROMROM 和和 RAMRAM 占用不同的物理空间占用不同的物理空间 采用不同指令访问采用不同指令访问

Page 11: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2. 89C51 2. 89C51 存储空间存储空间 物理结构物理结构

ROMROM片内、片外片内、片外

RAMRAM片内、片外片内、片外

逻辑结构逻辑结构(从用户使用的角度看)(从用户使用的角度看) ROMROM : : MOVC 0000-MOVC 0000-FFFFFFFFHH 片内片内 RAM RAM :: MOV 0000-00MOV 0000-00FFFFHH 片外片外 RAMRAM : : MOVX 0000-MOVX 0000-FFFFFFFFHH

Page 12: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

123456789

1011121314

2827262524232221 201918171615

EP

RO

M

2764

123456789

1011121314

2827262524232221 201918171615

EP

RO

M

2764

123456789

1011121314151617181920

4039383736353433323130292827262524242221

123456789

1011121314

2827262524232221 201918171615

RAM

6264

123456789

1011121314

2827262524232221 201918171615

RAM

6264

存存储储器器

8031

8751

8051

89C51片内片内RAMRAM

片内片内ROMROM

256B (字节)

4K

64K

64K

Page 13: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

3. 3. 程序存储器程序存储器

与与 ROMROM 密切相关的两个引脚密切相关的两个引脚 、 、 PSEN

通过 16 位 PC 寻址,最大可寻址 64kB 地址空间

EA

当当 ROMROM 容量不够时,尽量选择高容量存储器空间的单片机,如容量不够时,尽量选择高容量存储器空间的单片机,如89C5289C52 、、 89C5489C54 、、 89C5889C58 等,应避免外扩程序存储器,因为会等,应避免外扩程序存储器,因为会增加硬件负担。增加硬件负担。

Page 14: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

程序存储器程序存储器

程序存储器

内部 外部

0000H

0FFFH

(4K)

0000H

FFFFH

(64K)

0000H

0FFFH

(4K)

0000H0001H0002H

(PC)

0000H 是程序执行的起始单元 ,在这三个单元存放一条无条件转移指令

中断 5

中断 4

中断 3

中断 2

中断 10003H

000BH

0013H

001BH

0023H

002BH

外部中断 0

定时器 0 中断

外部中断 1

定时器 1 中断

串行口中断

8 位

...0FFFH0FFEH

EA=1 EA=0

程序存储器资源分布

中断入口地址

Page 15: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理
Page 16: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

4. 4. 数据存储器数据存储器

如何区分如何区分 0000-00FFH0000-00FFH 的地址空间是片内的地址空间是片内 RAMRAM还是片外还是片外 RAMRAM ??

片内片内 RAMRAM ::①① 低低 128B128B 片内片内 RAMRAM 0000-007FH 0000-007FH ②② 高高 128B128B 片内片内 RAMRAM 0080-00FFH 0080-00FFH

片内、片外分开编址

SFR :特殊功能寄存器区

Page 17: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

0000H

FFFFH

(64K)

内部

外部

数据存储器数据存储器

数据存储器

00H

FFH

7FH

80H

( 高 128B)

( 低 128B) RAM

专用寄存器

00H

07H08H

0FH10H

17H18H

1FH

0 区R0

R7R0

R7R0

R7R0

R7

1区

2 区

3 区

工作寄存器区

可位寻址区

20H

2FH 7F 78

07 00

30H

7FH数据缓冲区 / 堆栈区

内部 RAM 存储器

1 11 1 第 第 3 3 区区 18H~1FH18H~1FH

0 10 1 第 第 1 1 区区 08H~0FH08H~0FH

RS1 RS0RS1 RS0 寄存器区寄存器区 片内片内 RAMRAM 地址地址 0 00 0 第 第 0 0 区区 00H~07H00H~07H

1 01 0 第 第 2 2 区区 10H~17H10H~17H

工作寄存器区工作寄存器区选择位选择位 RS0RS0 、、 RS1RS1

PSW 位地址 CY

AC F0 RS1 RS0 OV F1 P

Page 18: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

MSB——Most Significant Bit (最高有效位)LSB ——Least Significant Bit (最低有效位)

单元地址2FH

2EH

2DH

2CH

2BH

2AH

29H

28H

27H

26H

25H

24H

23H

22H

21H

20H

7F

77

6F

67

5F

57

4F

47

3F

37

2F

27

1F

17

0F

07

MSB 位地址 LSB7E

76

6E

66

5E

56

4E

46

3E

36

2E

26

1E

16

0E

06

7D

75

6D

65

5D

55

4D

45

3D

35

2D

25

1D

15

0D

05

7C

74

6C

64

5C

54

4C

44

3C

34

2C

24

1C

14

0C

04

7B

73

6B

63

5B

53

4B

43

3B

33

2B

23

1B

13

0B

03

7A

72

6A

62

5A

52

4A

42

3A

32

2A

22

1A

12

0A

02

79

71

69

61

59

51

49

41

39

31

29

21

19

11

09

01

78

70

68

60

58

50

48

40

38

30

28

20

18

10

08

00

RAMRAM 位寻址区位地址表位寻址区位地址表

Page 19: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

高高 128128 个单个单元元

☆离散分布有 21个特殊功能寄存器 SFR 。

☆ 11 个可以进行位寻址。

☆特别提示:对 SFR 只能使用直接寻址方式,书写时可使用寄存器符号,也可用寄存器单元地址。

Page 20: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

5. 5. 特殊功能寄存器(特殊功能寄存器( SFRSFR )) ACCACC BB DPTRDPTR :: Data PointerData Pointer ,, 1616 位,对位,对 64kB64kB

片外片外 RAM/ROMRAM/ROM 和外围设备作间接寻址。和外围设备作间接寻址。

例:例: MOV DPTR,#2000HMOV DPTR,#2000H MOVX AMOVX A ,, @DPTR @DPTR 则:则: DPH=20H, DPL=00H, DPTR=2000HDPH=20H, DPL=00H, DPTR=2000H 结果是:取出片外结果是:取出片外 RAMRAM 地址为地址为 2000H2000H 的数据,存放的数据,存放

于于 AA 。。

Page 21: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

特殊功能寄存器特殊功能寄存器PSWPSW ::

Program Status WordProgram Status Word :进位:进位 carrycarry 、辅助进位、辅助进位auxiliaryauxiliary 、用户标志、用户标志 flag zeroflag zero 、寄存器选择、寄存器选择 reregister selectgister select 、溢出、溢出 overflowoverflow 、奇偶、奇偶 parityparity 。。

CYCY ACAC F0F0 RS1RS1 RS0RS0 OVOV -- PP

例: MOV A,#0FH

ADD A,#0F8H

0000 1111

+ 1111 1000

1 0000 0111

AC=1 , CY=1 , OV=CY⊕AC=1⊕1=0 , P=1 ,所以:

11 11 ×× ×× ×× 00 ×× 11

Page 22: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

特殊功能寄存器特殊功能寄存器

SP SP ::堆栈指针 堆栈指针 (Stack Pointer)(Stack Pointer) , , 88 位,专门存放堆位,专门存放堆栈的栈顶单元的地址。入栈时自动加栈的栈顶单元的地址。入栈时自动加 11 ,出栈时自动减,出栈时自动减 11 。。

复位后,

SP = 07H

07

08

09

0A

0B

3535

PUSH ACC ,

SP = 08H

07

08

09

0A

0B

C1C1

3535

PUSH PSW ,

SP = 09H

07

08

09

0A

0B

3535

POP PSW ,

SP = 08H

07

08

09

0A

0B

07

08

09

0A

0B

POP ACC ,

SP = 07H

Page 23: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2.4 2.4 时钟电路及时钟电路及 CPUCPU 时序时序

Page 24: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

1. 1. 基本概念基本概念

振荡器: 产生内部脉冲信号振荡器: 产生内部脉冲信号 若采用外部脉冲信号若采用外部脉冲信号

时钟发生器:时钟发生器:根据脉冲信号产生时钟信号根据脉冲信号产生时钟信号

振荡周期振荡周期 PP ::脉冲信号周期脉冲信号周期 时钟周期(状态周期)时钟周期(状态周期) SS :: (( 机器状态时间机器状态时间 )S=P1+P2)S=P1+P2 机器周期:机器周期: 指令执行的单位指令执行的单位 =6S=12P=6S=12P 指令周期:指令周期: 指令执行的时间指令执行的时间 =N * 6S=N * 6S ,, N=1N=1 、、 22 、、 3……3……

1

2

XTAL

XTAL

接输入接输出

对 HMOS 单片机: XTAL2 输入, XTAL1 接地

对 CHMOS 单片机: XTAL1 输入, XTAL2 悬空

Page 25: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2. CPU2. CPU 取指、执行周期时序取指、执行周期时序ALE 有效时,表示可以读取指令。一个机器周期内, ALE 有效两次

ALE

时钟

S1 S4 S6S5S3S2

读操作码 ( )读操作码 无效

(a) 1字节1周期指令

读下一指令

S1 S4 S6S5S3S2

读操作码 读第二字节

(b) 2字节1周期指令

读下一指令

S1 S4 S6S5S3S2

读操作码 ( )读操作码 无效

(c) 1字节2周期指令

读下一指令

S1 S4 S6S5S3S2

Page 26: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

提问:若采用提问:若采用 12MHz12MHz 的晶振频率,计算机器的晶振频率,计算机器周期?周期?

Page 27: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2.5 2.5 复位操作复位操作

Page 28: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

1. 1. 复位的主要功能复位的主要功能

复位引脚:复位引脚: RSTRST 复位影响到的寄存器:除了复位影响到的寄存器:除了 P0~P3=0FFHP0~P3=0FFH ,,

SP=07HSP=07H ,, SBUF=SBUF= 不定值之外,不定值之外,其他寄存其他寄存器全部清零器全部清零。。

熟悉复位后各寄存器的状态,可以减短初熟悉复位后各寄存器的状态,可以减短初始化程序。始化程序。

初始化操作, PC=0000H

Page 29: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2.6 89C512.6 89C51 单片机的低功耗单片机的低功耗工作方式工作方式

Page 30: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

89C5189C51 提供两种节电工作方式:提供两种节电工作方式:①① 空闲工作方式:不向空闲工作方式:不向 CPUCPU 供电,只供中断、串行口、供电,只供中断、串行口、

定时器部分。定时器部分。②② 掉电工作方式:所有功能停止工作。掉电工作方式:所有功能停止工作。

方式的设定方式的设定PCONPCON (电源控制寄存器)(电源控制寄存器)

8051 : HMOS (高密度短沟道 MOS )半导体工艺89C51 : CHMOS=HMOS+CMOS

SMODSMOD ---- ---- ---- GF1GF1 GF0GF0 PDPD IDLIDL

Page 31: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2.7 2.7 输入输入 // 输出端口输出端口

Page 32: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

1. 1. 输入输入 // 输出端口输出端口 I/O I/O 口的作用?口的作用?

获取外部输入信号,向外部输出信号获取外部输入信号,向外部输出信号

I/OI/O 口太多:引脚数目增多,设备价格上涨;口太多:引脚数目增多,设备价格上涨;I/OI/O 口太少:不能满足于复杂控制的需要。口太少:不能满足于复杂控制的需要。

(( Generally, Ports are scarce and Port usage/allotment is an engineeGenerally, Ports are scarce and Port usage/allotment is an engineering decision.ring decision. ))

To increase the number of ports, use a Parallel port interface chip like To increase the number of ports, use a Parallel port interface chip like 82558255

Page 33: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

2. 89C512. 89C51 的 的 I/OI/O 口口 四个准双向并行 I/O 端口: P0 , P1 , P2 , P3 准双向的含义: 端口每位都可以定义为输入 /输出 ,但

作为输入时,必须先向该位的口锁存器写” 1”。

上电复位后,每个端口即可作输入,也可为输出端口;

Page 34: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

33 、并行输入、并行输入 // 输出电路结构输出电路结构

P0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7

P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0

P3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7

4 个 8位并行 I/O 口: P0 , P1 , P2 , P3 ;

均可作为双向 I/O 端口使用。

(1)(1) 特点:特点:

P0 :访问片外扩展存储器时, 复用为低 8位地址线和数据线 P2 :高 8位地址线。

P1 :双向 I/O 端口

P3 :第二功能

123456789

1011121314151617181920

4039383736353433323130292827262524242221

8031

8051

8751

89C51

Page 35: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

ALE

WR RD

P1. 0

P1. 1

P1. 2

P1. 3

P1. 4

P1. 5

P1. 6

P1. 7

指令 1: MOV P1,#00H

指令 2 : MOV P1,#0FFH

指令 3: MOV P1,#0AAH

(2)(2) 输出举例输出举例

指令 4: CLR P1.0

指令 5: SETB P1.0

+5V

Page 36: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

(3)(3) 输入举例输入举例

S0S0+5 V+5 V 4.7 k4.7 k

ALE

WR RD

P3. 0

P3. 1

P3. 2

P3. 3

P3. 4

P3. 5

P3. 6

P3. 7

读端口: MOV P3, #11111111B

MOV A, P3 89C51

× × × × × × × ×寄存器寄存器 AA

注:注:当当 I/OI/O 端口作为输入使端口作为输入使用时,需先向端口写入用时,需先向端口写入““ 1”1” ,使内部的,使内部的 FETFET 截止,截止,再读入引脚的状态。 再读入引脚的状态。

你知道你知道 P3.4P3.4对应寄存器对应寄存器AA 哪一位吗?哪一位吗?

P3.4

1 1 1 1 1 1 1 101

Page 37: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

4. I/O4. I/O 口的构成口的构成

1.1. 口锁存器口锁存器 (CPU(CPU 通过内部总线把数据写入口锁存通过内部总线把数据写入口锁存器器 ))

2.2. 输出驱动器输出驱动器3.3. 输入缓冲器输入缓冲器

Page 38: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

锁存器的含义锁存器的含义

CTR开关

Bus锁存器

其它器件

00 OUT=BusOUT=Bus

11 OUTOUT保持保持

OUT

Page 39: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

CPUCPU 对对 I/OI/O 口的读操作口的读操作 一是读口锁存器的状态一是读口锁存器的状态

二是二是 CPUCPU 读口引脚上的外部输入信息读口引脚上的外部输入信息

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I/OI/O 口口 P1P1 口只有通用输入口只有通用输入 // 输出端口的功能;输出端口的功能;

P0P0 ,, P2P2 ,, P3P3 除了可以作为通用的除了可以作为通用的 I/OI/O 口,还可以用于其口,还可以用于其他用途。他用途。

共同点:共同点: P0P0 、、 P1P1 、、 P2P2 、、 P3P3 都是都是准双向口准双向口;执行“;执行“读—修读—修改—写改—写”类指令时,读的是锁存器而不是引脚,如:”类指令时,读的是锁存器而不是引脚,如:

ANL P1ANL P1 ,, AAORL P1ORL P1 ,, #data#dataXRL P1XRL P1 ,, AACPL P1. × CPL P1. × INC P1INC P1DEC P1DEC P1

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P1P1 口口

P1P1 口特点:口特点: 唯一的 唯一的静态静态 I/OI/O 口;口;

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P3P3 口口P3P3 口特点口特点 (比(比 P1P1 多一个“与非门”和“缓冲器”——第二多一个“与非门”和“缓冲器”——第二

功能)功能)

多功能口多功能口

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P3P3 口第二功能口第二功能(在真正的应用电路中,第二功能显得更重要)(在真正的应用电路中,第二功能显得更重要)

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P2P2 口口

特点:特点:总线口总线口,输出高,输出高 88 位地址;位地址;

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P2P2 口口 系统扩展片外系统扩展片外 EPROMEPROM 和和 RAMRAM 时,时, P2P2 口输出口输出高高 88 位地址, 位地址, P0P0 口输出低口输出低 88 位地址;位地址;

若片外扩展存储器容量若片外扩展存储器容量 >256B>256B ,, P2P2 口输出口输出高高 88 位地址。位地址。

若系统只扩展片外若系统只扩展片外 256B256B 的的 RAMRAM ,使用”,使用” MOMOVX @Ri“VX @Ri“ 类指令访问片外类指令访问片外 RAMRAM 时,寻址范时,寻址范围是围是 256B256B ,只需低,只需低 88 位地址线就可实现,位地址线就可实现,因此因此 P2P2 口仍可作为通用口仍可作为通用 I/OI/O 口。口。

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P0P0 口口特点:特点:(( 11 )总线口,)总线口,分时输出低分时输出低 88 位地址和传送数据位地址和传送数据;(;( MOMOVXVX 、、 MOVCMOVC 、取指)、取指) (2) (2) 负载能力强负载能力强。。

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  各端口的第二功能完全是自动的,不需要用指令来转换。各端口的第二功能完全是自动的,不需要用指令来转换。

P0P0 口、口、 P2P2 口和口和 P3P3 的第二功能用法的第二功能用法

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端口的负载能力和接口要求端口的负载能力和接口要求 11 、、 P0P0 口的负载能力和接口要求口的负载能力和接口要求负载能力负载能力 :: 可驱动可驱动 88 个个 LSLS (低功耗、甚高速)(低功耗、甚高速)型型 TTLTTL

22 、、 P1~P3P1~P3 口的负载能力和接口要求口的负载能力和接口要求负载能力负载能力 :: 可驱动可驱动 44 个个 LSLS 型型 TTLTTL接口要求接口要求::作为一般作为一般 I/OI/O 口输出时,驱动任何口输出时,驱动任何电路都不需要要接上拉电阻(因为内部有上电路都不需要要接上拉电阻(因为内部有上拉电阻);作为一般拉电阻);作为一般 I/OI/O 口为准双向口。口为准双向口。

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指令指令寄存器寄存器译码译码

地址地址译码译码

程序计数器程序计数器 地址寄存器地址寄存器

累加器累加器 AA运算器运算器①②①②

存存储储器器

内内部部数数据据总总线线

内内部部数数据据总总线线

外部地址总线外部地址总线 ABAB外部地址总线外部地址总线 ABAB

数据缓冲器数据缓冲器外部数据总线外部数据总线 DBDB外部数据总线外部数据总线 DBDB

寄存器区寄存器区

外部控制总线外部控制总线 CBCB外部控制总线外部控制总线 CBCB

内部控制信号内部控制信号

时钟及清零时钟及清零

总结:单片机的工作过程总结:单片机的工作过程

取指过程取指过程

例 : MOV A,#09H 74H 09H ; 把 09H 送到累加器 A中

执行过程PC= 0000H

0001H0000H

0002H

0 1 1 1 0 1 0 0

0 0 0 0 1 0 0 1(PC)(PC)

0001H0002H 0000H

外部控制总线外部控制总线 CBCB外部控制总线外部控制总线 CBCB

取指过程取指过程

(PC)

执行过程

你知道你知道 PCPC的作用吗?的作用吗?

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11 、、 CPUCPU 主要的组成部部分为主要的组成部部分为 ( )( ) 。。

BB ..加法器,寄存器加法器,寄存器

CC ..运算器运算器 ,, 寄存器寄存器 DD ..运算器,指令译码器运算器,指令译码器

AA ..运算器,控制器运算器,控制器

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22 、、 80318031 有四个工作寄存器区,由有四个工作寄存器区,由 PSWPSW 状态字中的状态字中的 RS1RS1 、、RS0RS0 两位的状态来决定,单片机复位后,若执行 两位的状态来决定,单片机复位后,若执行 SETB SETB RS1 RS1 指令,此时只能使用( )区的工作寄存器。指令,此时只能使用( )区的工作寄存器。

AA .. 00 区区 BB .. 11 区区 CC .. 22 区区 DD .. 33 区区

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3.3. 09H09H 位所在的单元地址是( )位所在的单元地址是( )

AA . . 02H CC . . 08HBB . . 21H DD .. 20H

Page 53: 第 2 章 89C51 单片机硬件结构和原理

4.4. 单片机在进行取指令操作时,指令的地址是由( 单片机在进行取指令操作时,指令的地址是由( )的内容决定。)的内容决定。

AA . . SP CC . . DPTR DD . . PSEN 和 ALE BB .. PC

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5. 5. P0,P1P0,P1 口作输入用途之前必须口作输入用途之前必须 ( )( ) 。。

AA ..外接高电平 BB ..外接上拉电阻

CC ..相应端口先置 0 DD ..相应端口先置 1

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6.6. 程序计数器程序计数器 PCPC 用来用来 ( )( ) 。。

A .存放指令 B .存放上一条的指令地址

D.存放正在执行的指令地址 C.存放下一条的指令地址

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1. 8031 单片机内部 RAM包括 ( ) 。 A. 程序存储区 B .堆栈区 C .工作寄存器及特殊功能区 D .位寻址区 E. 中断入口地址区

2. 8051 单片机 CPU 的主要功能有 ( ) 。A. 产生控制信号 B .存储数据 C. 算术、逻辑运算及位操作 D.驱动 LED

3. 单片机能够直接运行的程序是( )。 A. 汇编源程序 B. C语言源程序 C. 高级语言程序 D. 机器语言源程序

思 考 题

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思 考 题

4. 十进制数 126其对应的十六进制可表示为 ( ) 。

A . 8F B . 8E C . FE D. 7E

5. 十进制数 89.75其对应的二进制可表示为 ( ).

A.10001001.01110101 B . 1001001.10 C.1011001.11 D.1001001.11

6. 二进制数 110010010 对应的十六进制数可表示为 ( )

A.192H B . C90H C . 1A2H D. CA0H

7. -3 的补码是 ( ) 。

A . 10000011 B. 11111100 C . 11111110 D . 11111101

整数:除二取余小数:乘二取整

正数的补码同原码;

负数的补码符号位为1 ,数值位为反码加

1

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思 考 题8. 对于 INTEL 8031来说, /EA 脚总是 ( )

A. 接地 B. 接电源 C. 悬空 D. 不用

9. 在单片机中,通常将一些中间计算结果放在 ( )中

A.累加器 B .控制器 C. 程序存储器 D. 数据存储器10. 指令和程序是以 ( )形式存放在程序存储器中。 A. 源程序 B. 汇编程序 C. 二进制编码 D . BCD码11. 单片机应用程序一般存放在 ( ) 中。 A. RAM B . ROM C. 寄存器 D . CPU

12. 单片机上电后或复位后,工作寄存器 R0 是在 ( ) 。 A. 0 区 00H 单元 B . 0 区 01H 单元 C. 1 区 09H 单元 D . SFR

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思 考 题

13. 进位标志 CY 在 ( ) 中。 A. 累加器 A B .算术逻辑运算部件 ALU C .程序状态字寄存器PSW D. DPDR

14. 单片机 8051 的 XTALl 和 XTAL2 引脚是( )引脚 A. 外接定时器 B .外接串行口 C. 外接中断 D. 外接晶振

15. 8031 复位后, PC 与 SP 的值为 ( ) 。 A . 0000H , 00H B . 0000H , 07H C . 0003H , 07H D. 0800H , 00H

16. 8031 单片机中既可位寻址,又可字节寻址的单元是( )。

A . 20H B . 30H C . 00H D . 70H

17. 8031 单片机中片内 RAM共有 ( ) 字节。

A . 128 B . 256 C . 4K D . 64K

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思 考 题18. 8051 的程序计数器 PC 为 16 位计数器,其寻址范围是 ( ) 。 A. 8K B. 16K C . 32K D . 64K

19. 8051 单片机中,唯一一个用户不能直接使用的寄存器是 ( ) 。 A . PSW B. DPTR C . PC D. B

20. 对 MCS-51 单片机来说,其内部 RAM( ) 。 A.只能位寻址 D .只能字节寻址 C .既能位寻又能字节寻址 D .少部分能位寻址

21. 所谓系统总线,指的是 ( ) 。 A. 数据总线 B .地址总线 C. 内部总线 D .外部总线 E .控制总线