每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 第二章 McS51单片机的内部结构 信息与通信工程学院
第二章 MCS-51单片机的内部结构
P0.0--P0.7P2.0--P2.7 七- rcc 通道吗动器通道2动器 RAM 地址\BAM 寺存 EPROM 程序地址 Vss 器 通道动器通道2动器LRM 寄存器 缓冲器 ACC TIP1 堆栈指针 程序 寄存器匚TH2 计数器下 aLu 中断、串行口 PC PSR 定时器逻辑 P SEk ALe 定时和指令 TPTR 控制熤辑寄存器 RST 通道1锁存器通道3锁存器 通道1动器随道3驱动器 ITAL1+Ⅲ+ITAL2 P1.0--P1.TP3.0--P3.T MCs-51结构框图
MCS-51系列单片机都是以8051为核心电路发展 起来的,都具有8051的基本结构和软件特征。8051单 片机包含了作为微型计算机所必须的基本功能部件,各 功能部件相互独立而融为一体,集成在同一块芯片上
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 1CPU核心部件字长8位 1).运算器 ①算术逻辑单元ALU ②累加器A(AcC) 8位频繁使用存放操作数和中间结果,大部分操 作都通过A。 ③寄存器B 乘除运算使用,存放乘数和乘积的高8位,存放 除数和余数,还可以作一般的用。 信息与通信工程学院
1.CPU 核心部件 字长8位 1).运算器 ① 算术逻辑单元 ALU ② 累加器 A(ACC) 8位 频繁使用 存放操作数和中间结果，大部分操 作都通过A。 ③ 寄存器 B 乘除运算使用，存放乘数和乘积的高8位，存放 除数和余数，还可以作一般的用
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY ④程序状态器寄存器PSW(8位) 特殊功能寄存器 用于存放运算结果的状态信息,以供程序查询和 判断。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DO CIAC|F0 RSI RSO OV…P」sw cy(PSW7)进位(或借位)标志位有进位或借位时 cy=1,反之Cy=0进行位操作时cy做累加器用。 Ac(PsW.6)半进位(或借位)标志位低4位向高四 位有进/借位时Ac=1,否则AC=0,专用于BCD码运算 信息与通信工程学院
④ 程序状态器寄存器PSW （8位） 特殊功能寄存器 用于存放运算结果的状态信息，以供程序查询和 判断。 Cy(PSW.7)进位（或借位）标志位有进位或借位时 Cy=1，反之Cy=0 进行位操作时Cy做累加器用。 AC (PSW.6)半进位（或借位）标志位低4位向高四 位有进/借位时AC=1，否则AC=0，专用于BCD码运算
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY F0PsW5)用户自定义标志位可软件设置 OV(PSW2)溢出标志位 溢出时Ov=1,否则Ov=0,专指有符号数 RS1 RSO(PSW.4 PSW.3) 工作寄存器组选择标志位 选定的当前使用的 通用寄存器 RSO 片内RA地址 工作寄存器组区) 名称 第0组 CCE--O7H 第1组 CCH OFH ~7 0 第2组。 10H~17H 第3组 18H~1H RORT 信息与通信工程学院
F0(PSW.5) 用户自定义标志位可软件设置 OV (PSW.2)溢出标志位 溢出时OV=1，否则OV=0，专指有符号数 RS1 RS0 (PSW.4 PSW.3) 工作寄存器组选择标志位
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY P(PSW0)奇偶校验标志位 A中1的个数为奇数时P=1,反之P=0 51单片机偶校验 8086cPU奇校验 ⑤布尔处理器 McS-51cPU是8位微处理器,具有1位微处理器 的功能,布尔处理器具有较强的布尔变量处理能力 以位为单位进行运算和操作,以cy作为累加器,内 部RAM的所有可寻址的位作为操作位或存储位,有 自己的指令系统。 信息与通信工程学院
P(PSW.0)奇偶校验标志位 A中1的个数为奇数时P=1，反之P=0 。 51单片机偶校验 8086CPU奇校验 ⑤ 布尔处理器 MCS-51CPU是8位微处理器，具有1位微处理器 的功能，布尔处理器具有较强的布尔变量处理能力 以位为单位进行运算和操作，以Cy作为累加器，内 部RAM的所有可寻址的位作为操作位或存储位，有 自己的指令系统
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 2)控制器 控制器是计算机的指挥控制部件,它对来自存储 器中的指令进行译码,并通过定时和控制电路在规定 的时刻发出各种操作所需要的控制信号,使各部件协 调工作,完成指令所规定的操作。 ①程序计数器Pc 16位的计数器,其内容为CPU将要执行的下一条 指令的地址,PC将决定程序的流程,每执行完一条 指令PC会自动增值,增值量与已执行过的指令的长 度有关,寻址范围为64KB。可以通过转移、调用、 返回等指令改变其内容,以实现程序的转移。复位后 Pc=0000H 信息与通信工程学院
2）控制器 控制器是计算机的指挥控制部件，它对来自存储 器中的指令进行译码，并通过定时和控制电路在规定 的时刻发出各种操作所需要的控制信号，使各部件协 调工作，完成指令所规定的操作。 ① 程序计数器PC 16位的计数器，其内容为CPU将要执行的下一条 指令的地址，PC将决定程序的流程，每执行完一条 指令PC会自动增值，增值量与已执行过的指令的长 度有关 ，寻址范围为64KB。可以通过转移、调用、 返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。复位后 PC=0000H
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY ②指令寄存器R和指令译码器D 指令 R D 电平信号 译码 控制信号 执行操作 信息与通信工程学院
② 指令寄存器IR和指令译码器ID 指令 IR ID 电平信号 控制信号 执行操作 译码
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY ③数据指针寄存器DPTR) 存放16位的地址作为访问ROM和外部RAM的地址。 DPH高8位 两个8位寄存器用 DPL低8位 ④堆栈指针寄存器SP 8位寄存器存放栈顶地址 RAM中开辟的一个连续区域“先进后出” 进栈,SP+1,后输入数据 向上生长型堆栈出栈,输出数据,SP1 信息与通信工程学院
③数据指针寄存器(DPTR) 存放16位的地址作为访问ROM和外部RAM的地址。 两个8位寄存器用 DPH高8位 DPL低8位 ④ 堆栈指针寄存器SP 8位寄存器 存放栈顶地址 RAM中开辟的一个连续区域“先进后出” 。 向上生长型堆栈 进栈 ，SP+1，后输入数据 出栈 ，输出数据，SP-1
每)天半紫大学 IIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY 信息与通信工程学院