5 解剖单片机-单片机的CPU和内存.ppt

5 解剖解剖单片机片机-单片机的片机的CPU和内存和内存MCS-51MCS-51单片机的单片机的单片机的单片机的CPUCPU和内存和内存和内存和内存 4.4.作业作业 3.3.单片机单片机CPUCPU概述概述 2.2.单片机内存单片机内存ROM&RAM 1.1.教学目标、教学目标、重点和难点重点和难点2 21.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存教学目标教学目标1.认识MCS-51的存储器结构；2.掌握数据存储器与程序存储器的访问方法；3.了解数据存储器与程序存储器的扩展方法；教学重点与难点教学重点与难点1.MCS-51的存储器结构；2.数据存储器与程序存储器的访问方法。（难点）3 31.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存v内部程序存储器（FLASH）4K 字节 v外部程序存储器（ROM）64K 字节 v内部数据存储器（RAM）256 字节v外部数据存储器（RAM）64K 字节1.AT89C51 内存配置内存配置 4 41.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存1.1 AT89C51 内存空间内存空间 5 51.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存1.1.1 低低128 个字节个字节 v寄存器区（单元地址为00H1FH）共有4组寄存器，每组8个寄存单元，各组都以R0R7作寄存单元编号。v位寻址区（单元地址为20H2FH）既可作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可以对单元中每一位进行位操作。v用户区（单元地址为30H7FH）供用户使用的一般RAM区，没有任何规定或限制，一般应用中常把堆栈开辟在此区中。6 61.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存1.1.2 高高128 个字节个字节 高128单元是供给专用寄存器使用的，也称为特殊功能寄存器，单元地址为80HFFH。7 71.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存 特殊功能寄存器位地址空间特殊功能寄存器位地址空间 8 81.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存1.1.4 复位后内部各寄存器的数据值复位后内部各寄存器的数据值 9 92.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存2.1 PSW程序状态字程序状态字 用于存放程序运行中的各种状态信息用于存放程序运行中的各种状态信息。CY（PSW.7）：高位进位标志位。常用：高位进位标志位。常用“C”表示。表示。AC（PSW.6）：辅助进位标志位。：辅助进位标志位。F0 （PSW.5）：用户标志位。：用户标志位。RS1（PSW.4）：寄存器组选择位：寄存器组选择位1。RS0（PSW.3）：寄存器组选择位：寄存器组选择位0。OV （PSW.2）：溢出标志位。：溢出标志位。（PSW.1）：保留位，无定义。：保留位，无定义。P （PSW.0）：奇偶校验位，若累加器（：奇偶校验位，若累加器（A）中的）中的“1”的位个数是奇数个则的位个数是奇数个则P1，偶，偶数个则数个则P0。10102.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存 寄存器组的选择寄存器组的选择 11112.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存2.2 ACC累加器累加器 8位寄存器，是最常用的专用寄存器，功能较多，地位重要。既可用于存放操作数，也可用来存放运算的中间结果。MCS-51单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器，许多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。12122.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存 B寄存器是一个8位寄存器，主要用于乘除运算。乘法运算时，B存乘数。乘法操作后，乘积的高8位存于B中。除法运算时，B存除数。除法操作后，余数存于B中。此外，B寄存器也可作为一般数据寄存器使用。2.3 B寄存器寄存器13132.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存 作用是控制程序的执行顺序。其内容为将要执行指令的地址，寻址范围达64 KB。PC有自动加1功能，从而实现程序的顺序执行。PC没有地址，是不可寻址的，因此用户无法对它进行读写，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。地址不在SFR（专用寄存器）之内，一般不计作专用寄存器。2.4 PC程序计数器程序计数器14142.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存 数据指针为16位寄存器。编程时，DPTR既可以按16位寄存器使用，也可以按两个8位寄 存器分开使用，即：DPH：DPTR高位字节 DPL：DPTR低位字节2.5 DPTR 数据指针数据指针15153.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存3.1 程序存储器程序存储器 u程序存储器是用于存放用户程序、数据和表格等。它是以程序计 数器PC作为地址指针，MCS-51的程序计数器PC是16位的，所以MCS-51具有64KB程序存储器寻址空间。u对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的EA端必须接地，强制CPU从外部程序存储器读取程序。u对于内部有ROM的单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。16163.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存3.2 MCS-51 ROM配置图配置图 51 51子系列子系列ROMROM配置图配置图 5252子系列子系列ROMROM配置图配置图 17173.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存3.3 具有特殊功能的地址具有特殊功能的地址 u启动地址启动地址u单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统必须从0000H单元开始执行程序。因而0000H是启动地址，也称为系统程序的复位入口地址。u中断服务程序入口地址中断服务程序入口地址 u是专门用于存放中断服务程序的地址单元，中断响应后，按中断的类型，自动转到各自的入口地址去执行程序。中中断断源源入口地址入口地址外部中外部中断断00003H定定时时/计数计数器器0000BH外部中外部中断断10013H定定时时/计数计数器器1001BH串行中串行中断断0023H*定定时时器器2溢出或溢出或T2EX（P1.1）端）端负负跳跳002BH中断源向量地址中断源向量地址 18184.MCS-514.MCS-51单片机的单片机的单片机的单片机的CPUCPU和内存和内存和内存和内存 本节课讲解了MCS-51单片机的存储器结构及CPU，学生需掌握RAM和ROM的内存分配情况，并在今后的编程中注意RAM和ROM的读写操作，了解RAM和ROM外扩存储器的常用方法。知识点小结知识点小结19194.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存1.查阅相关芯片资料，比较51单片机与其他单片机在存储器资源上的差别。2.我们编写的程序存在哪个存储器中？如何存进去？3.数据存储器和程序存储器在功能上区别？4.数据可以存在数据存储器的哪里？作业作业20204.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存5.片外扩展ROM，用6264芯片，请分析电路的实现原理。21214.MCS-51单片机的单片机的CPU和内存和内存6.片外扩展RAM，用6116芯片，请分析电路的实现原理。2222