STC89C51系列单片机的结构和原理

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1、2.2 STC89C51系列单片机的内部结构系列单片机的内部结构2.3 STC89C51系列单片机的主要组成部分系列单片机的主要组成部分2.1 STC89C51如何控制流水灯如何控制流水灯2.4 单片机的复位电路单片机的复位电路2.5 单片机最小系统单片机最小系统2.1 STC89C51如何控制流水灯如何控制流水灯任务：使用单片机控制发光管按一定顺序亮任务：使用单片机控制发光管按一定顺序亮1.利用利用Proteus7连接电路图连接电路图2.利用利用 keil c软件编写程序软件编写程序3.利用 keil c软件将C语言转化成HEX文件4.将HEX文件添加到Proteus7软件中，进行仿真思考：

2、单片机如何使用？思考：单片机如何使用？2.2 STC89C51系列单片机的内部结构系列单片机的内部结构51系列单片机结构框图系列单片机结构框图 1. 电源引脚电源引脚VSS（20脚）：接地，0V参考点。VCC（40脚）：电源，提供掉电、空闲、正常工作2外接晶体引脚外接晶体引脚XTAL1（19脚）：接外部晶体的一端，振荡反向放大器的输入端和内部时钟电路输入端。XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端，振荡反向放大器的输出端。 3. 控制信号或与其它电源复用引脚控制信号或与其它电源复用引脚 控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD、 、 和 等4种形式。/.ALE PROGPSEN/PPEA

3、V RST（9脚）：复位端。脚）：复位端。当晶体在运行时，只要此引脚上出现2个机器周期高电平即可复位，内部有扩散电阻连接到Vss，仅需要外接一个电容到Vcc即可实现上电复位。 ALE（30脚）脚）：地址锁存使能。在访问外部存储器时，输出脉冲锁存地址的低字节，在正常情况下，ALE输出信号恒定为1/6振荡频率。并可用作外部时钟或定时，注意每次访问外部数据时，一个ALE脉冲将被忽略。 PSEN（29脚）脚）：程序存储使能。读外部程序存储。当从外部读取程序时，PSEN每个机器周期被激活两次，在访问外部数据存储器时PSEN无效，访问内部程序存储器时PSEN无效。 EA/Vpp（31脚）脚）：外部寻址使能

4、/编程电压。在访问整个外部程序存储器时，EA必须外部置低。如果EA为高时，将执行内部程序。当RST释放后EA脚的值被锁存，任何时序的改变都将无效。该引脚在对FLASH编程时用于输入编程电压(Vpp)。输入输入/输出引脚输出引脚 P0口口（P0.0-P0.7，32-39脚）脚）：是双向8位三态I/O口。可向其写入1 使其状态为悬浮，用作高阻输入。P0口也可以在访问外部程序存储器时作地址的低字节，在访问外部数据存储器时作数据总线，此时通过内部强上拉传送1。 P1口口（P1.0-P1.7，1-8脚）脚）：是带内部上拉的双向I/O口。向P1口写入1时，P1口被内部上拉为高电平，可用作输入口；当作为输入

5、脚时，被外部拉低的P1口会因为内部上拉而输出电流。 P2口口（P2.0-P2.7，21-28脚）脚）：是带内部上拉的双向I/O口。向P2口写入1时，P2口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的P2口会因为内部上拉而输出电流。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和16 位地址，此时通过内部强上拉传送1。当使用8位寻址方式访问外部数据存储器时,P2口发送P2 特殊功能寄存器的内容。P3口口（P3.0-P3.7，10-17脚）脚）：是带内部上拉的双向I/O 口。向P3 口写入1时，P3 口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的P3 口会

6、因为内部上拉而输出电流。P3口脚具有第二功能，表2-2介绍了P3口的第二功能。口 线第二功能类型名 称P3.0RxDI串行输入口P3.1TxD0串行输出口P3.2INT0I外部中断0P3.3INT1I外部中断1P3.4T0I定时器0 外部输入P3.5T1I定时器1 外部输入P3.6WRO外部数据存储器写信号P3.7RDO外部数据存储器读信号2.3 STC89C512.3 STC89C51的系列单片机的主要组成部分的系列单片机的主要组成部分该系列单片机由中央处理器该系列单片机由中央处理器(CPU)(CPU)、存储器和、存储器和I/OI/O接口三接口三大部分组成。大部分组成。其中其中CPUCPU包

7、括包括运算器运算器和和控制器控制器两大部分。两大部分。2.3.1 2.3.1 运算器运算器对操作数进行算术、逻辑和位操作运算。主要包括算术对操作数进行算术、逻辑和位操作运算。主要包括算术逻辑运算单元逻辑运算单元ALUALU、累加器、累加器A A、位处理器、程序状态字寄存、位处理器、程序状态字寄存器器PSWPSW及两个暂存器等。及两个暂存器等。1 1算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALU可对可对8 8位变量位变量逻辑运算逻辑运算（与、或、异或、循环、求补和清（与、或、异或、循环、求补和清零），还可零），还可算术运算算术运算（加、减、乘、除）（加、减、乘、除）12ALUALU还有位操作功能，

8、对位变量进行位处理，如置还有位操作功能，对位变量进行位处理，如置“1 1”、清、清“0 0”、求补、测试转移及逻辑、求补、测试转移及逻辑“与与”、“或或”等。等。2 2累加器累加器A A使用最频繁的寄存器，使用最频繁的寄存器，可写为可写为AccAcc。“A A”与与“AccAcc” 作用如下：作用如下：（1 1）ALUALU单元的输入数据源之一，又是单元的输入数据源之一，又是ALUALU运算结果存放单运算结果存放单元。元。（2 2）数据传送大多都通过累加器）数据传送大多都通过累加器A A，相当于数据的中转站。，相当于数据的中转站。13A A的进位标志的进位标志CyCy是特殊的，因为它同时又是是

9、特殊的，因为它同时又是位处理机的位处理机的位累位累加器加器3 3程序状态字寄存器程序状态字寄存器PSWPSWPSWPSW（Program Status WordProgram Status Word）位于片内特殊功能寄存器区，）位于片内特殊功能寄存器区，字节地址为字节地址为D0HD0H。包含了包含了程序运行状态的信息程序运行状态的信息，其中，其中4 4位保存当前指令执行后位保存当前指令执行后的状态，供程序查询和判断。的状态，供程序查询和判断。格式如图格式如图2-32-3所示。所示。 图图2-32-3 PSW PSW的格式的格式14PSWPSW中各个位的功能中各个位的功能：（1 1）CyCy（P

10、SW.7PSW.7）进位标志位）进位标志位 可写为可写为C C。在算术和逻辑运算时，若有。在算术和逻辑运算时，若有进位进位/ /借位借位，CyCy1 1；否则，；否则，CyCy0 0。在位处理器中，它是位累加器。在位处理器中，它是位累加器。（2 2）AcAc（PSW.6PSW.6）辅助进位标志位）辅助进位标志位 在在BCDBCD码运算时，用作十进位调整。即当码运算时，用作十进位调整。即当D3D3位向位向D4D4位产位产生进位或借位时，生进位或借位时，AcAc1 1；否则，；否则，AcAc0 0。（3 3）F0F0（PSW.5PSW.5）用户设定标志位）用户设定标志位 由用户使用的一个状态标志位

11、，可用指令来使它置由用户使用的一个状态标志位，可用指令来使它置1 1或或清清0 0，控制程序的流向。用户应充分利用。，控制程序的流向。用户应充分利用。15（4 4）RS1RS1、RS0RS0（PSW.4PSW.4、PSW.3PSW.3）4 4组工作寄存器区选择组工作寄存器区选择选择片内选择片内RAMRAM区中的区中的4 4组工作寄存器区中的某一组为当前工组工作寄存器区中的某一组为当前工作寄存区。作寄存区。（5 5）OVOV（PSW.2PSW.2）溢出标志位）溢出标志位当执行算术指令时，用来指示运算结果是否产生溢出。如当执行算术指令时，用来指示运算结果是否产生溢出。如果结果产生溢出，果结果产生溢