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最新2019-单片机原理及接口技术 第二章-PPT课件ppt

发布时间:2019-07-02 06:38 来源:未知 编辑:admin

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  第章MCS单片机组成原理MCS单片机的内部结构CPU的结构MCS单片机存储器时钟电路及时序输入输出端口MCS单片机的引脚功能MCS单片机的工作方式退出MCS单片机的内部结构MCS单片机的内部结构框图如图所示CPU的结构CPU包括运算器和控制器二大部分。运算器运算器包括算术/逻辑部件(ALU)、累加器A、暂存寄存器、寄存器B、程序状态寄存器(PSW)十进制调整电路等。运算器主要用于实现算术逻辑运算及位操作运算。下面介绍运算器的各组成部分。、算术/逻辑部件ALU、累加器A、寄存器B、程序状态字寄存器PSWCY(PSW):进位标志位。在进行加法(或减法)运算时若运算结果最高位有进位或借位则CY自动置“”否则CY置“”在进行布尔操作运算时CY(简称C)作为布尔处理器。AC:辅助进位标志位。当进行加法或减法时若低位向高位有进位(或借位)时AC被置“”否则AC被置“”。在十进制调整指令中AC还作为十进制调整的判别位。F:用户标志位。用户可用软件对F位置“”或清“”以决定程序的流向。OV:溢出标志位当运算结果溢出时OV为“”否则为“”此标志位反映了运算结果是否溢出。PSW:未定义位。P(PSW):奇偶标志位。MCS单片机采用的是偶校验。当累加器A中“”的个数为奇数时P置“”否则P置“”。此位反映累加器A中内容“”的奇偶性它常常用于机间通信。RS、RS:工作寄存器区选择位。用来选择当前工作的寄存器区。用户通过改变RS、RS的内容来选择当前工作寄存器区。RS、RS的内容与工作寄存器区的对应关系如表所示。控制器、指令寄存器IR和指令译码器ID。指令寄存器是存放指令代码的地方。当执行指令时CPU把从程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器然后指令译码器译码后由定时控制电路发生相应的控制信号最终完成指令所规定的操作。、程序计数器PC程序计数器PC的功能与普通微机相同它用来存放CPU执行的下一条指令的地址。当一条指令按照PC所指的地址从程序存储器中取出后PC会自动加指向下一条指令。程序计数器PC是一个位的寄存器可寻址KB的程序存储器空间。、堆栈指针SP、数据指针寄存器DPTR工作寄存器和特殊功能寄存器、工作寄存器MCS有个工作寄存器分为四个区(或组)每个区为个寄存器R、R、R、R、R、R、R、R每一时刻只有一个区工作。由PSW寄存器中的RS、RS的值来决定当前的工作区:当RSRS=时区为工作区RSRS=时区为工作区RSRS=时区为工作区RSRS=时区为工作区这个工作寄存器不但有它们的名称和区号而且还有地址。HFH共个单元。H~H为区分别对应R~RH~FH为区分别对应R~RH~H为区分别对应R~RH~FH为区分别对应R~R这个单元为内部数据存储器(即片内RAM)的H~FH存贮空间这与普通微机中的通用寄存器基本相同所不同的是普通微机的通用寄存器只有名称不占有RAM空间因此只有名字没有对应的地址而MCS单片机的工作寄存器R~R既可以用名字也可以用它的地址来表示。其中R、R寄存器除做工作寄存器外还常做间址寻址的地址指针。、特殊功能寄存器SFR(又称专用寄存器)这个特殊功能寄存器详情见表。这个特殊功能寄存器中有个寄存器具有位寻址功能即寄存器中的每位都具有位地址可以按位寻址。个寄存器的位地址如图所示。MCS单片机存储器程序存储器单片机内部有KB的掩膜ROM、单片机内部有KB的EPROM而内部没有程序存储器必须外接程序存储器。数据存储器MCS系列单片机数据存储器分内部数据存储器(即片内RAM)和外部数据存储器(即片外RAM)。、内部数据存储器、外部数据存储器由于MCS子系列单片机内部数据存储器只有个字节往往不够用这就需要扩展外部数据存储器外部数据存储器最多可扩至KB。时钟电路及时序时钟电路、内部方式时钟电路、外部方式时钟电路时序、基本概念()振荡周期振荡周期指为单片机提供定时信号的振荡源的周期即晶体振荡器直接产生的振荡信号的振荡周期。()时钟周期时钟周期是振荡周期的两倍。是对振荡器分频的信号。时钟周期又称状态周期用S来表示一个时钟周期分为两个节拍P和P节拍。P节拍通常完成算术逻辑操作P节拍通常完成内部寄存器间数据的传递。()机器周期一个机器周期由个时钟周期组成即S~S如果把一条指令的执行过程划分为几个基本操作则完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。()指令周期指令周期是执行一条指令所需的全部时间。MCS单片机的指令周期通常由~个机器周期组成。、几种典型的取指和执行时序()单字节单周期指令()双字节单周期指令()单字节双周期指令()访问外部数据存储器指令MOVX时序输入输出端口P口P口有8位每一位由一个锁存器、两个三态输入缓冲器以及控制电路和驱动电路组成其位结构如图(a)所示。、P口作通用IO口、作分时复用的地址数据总线P口P口是一个专用的位准双向IO口只具有通用输入输出口功能每一位都能设定为输入或输出它的位结构如图(b)所示。P口P口是一个位准双向IO口具有两种功能。一是作通用IO口用与P口相同。二是作扩展系统的高位地址总线。输出高位地址与P口一起组成位地址总线。它的位结构如图(c)所示。P口P口也是一个位准双向IO口除具有与P口同样的功能(即可以作通用IO口使用)外还具有第二功能。当工作在第二功能时每位都具有新的功能各位的定义如表。P口的位结构如图(d)所示当P口作通用IO口时与P口相同。P~P口的负载能力及接口要求P口的输出级的每一位可驱动个LSTTL门。P口作通用IO口时由于输出级是开漏电路故用它驱动NMOS电路时需外加上拉电阻而作地址数据总线时无需外接上拉电阻。P口~P口的输出级的每一位可驱动个LSTTL门。由于它们的输出级内部有上拉电阻因此组成系统时无需外加上拉电阻。MCS单片机的引脚功能MCS单片机共有个引脚。MCS单片机的工作方式MCS单片机有三种工作方式复位方式、程序执行方式以及节电工作方式。复位方式、单片机复位后的工作状态、复位电路程序执行方式、连续执行方式、单步执行方式节电工作方式、HMOS单片机的掉电工作方式、CHMOS单片机的节电工作方式()电源控制寄存器PCON()等待工作方式将PCON中的IDL位置单片机进入等待工作方式如图所示。()掉电工作方式

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