STC15F2K60S2单片机的基本结构

《STC15F2K60S2单片机的基本结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《STC15F2K60S2单片机的基本结构（109页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、1/109第三章第三章 STC15F2K60S2STC15F2K60S2单片机的单片机的基本结构基本结构本章学习目标本章学习目标掌握掌握STC15F2K60S2STC15F2K60S2单片机的基本结构单片机的基本结构掌握单片机掌握单片机I/O口的使用口的使用掌握单片机应用系统的典型构成掌握单片机应用系统的典型构成2/109一、单片机的内部结构一、单片机的内部结构 单片微型计算机（简称单片机）在一片芯单片微型计算机（简称单片机）在一片芯片上集成了前述微型计算机的功能结构，片上集成了前述微型计算机的功能结构，有些单片机不仅集成了有些单片机不仅集成了CPU、存储程序存储程序和和数据的存储器数据的存储

2、器、I/O接口接口、定时定时/计数器计数器等常等常规资源，而且还集成了工业测控系统中常规资源，而且还集成了工业测控系统中常用的用的模拟量模块模拟量模块。 3.1 STC15F2K60S2STC15F2K60S2单片机的基本结构单片机的基本结构3/109单片机产品单片机产品8051内核是内核是Intel 8051系列单片机的基本标准，许多参系列单片机的基本标准，许多参考书上将这种单片机称为考书上将这种单片机称为MCS-51系列单片机。系列单片机。MCS-51系列单片机的典型产品为系列单片机的典型产品为8051，它有，它有4K8ROM，128字节字节RAM，2个个16位定时位定时/计数器，计数器，

3、4个个8位位I/O口，一个串行口。口，一个串行口。二十世纪二十世纪80年代，年代，Intel将将8051内核转让或出售给几家内核转让或出售给几家著名的著名的IC厂商，如厂商，如Philips，Atmel等。这样，等。这样，8051单片单片机就变成众多制造厂家支持的，发展成为上百个产品机就变成众多制造厂家支持的，发展成为上百个产品的大家族。的大家族。最常用的宏晶最常用的宏晶STC系列单片机，系列单片机，Atmel公司的公司的AT89系列系列等等51系列，等等。只要是系列，等等。只要是8051内核的单片机，它们的内核的单片机，它们的最基本结构是相同的，并且，指令系统完全兼容标准最基本结构是相同的，

4、并且，指令系统完全兼容标准8051单片机。单片机。4/109 以目前市场上常见的以目前市场上常见的8051内核单片机内核单片机STC15F2K60S2为例，为例，说明单片机的内部结构。说明单片机的内部结构。STC12C5A60S2单片机主要集成单片机主要集成了以下资源：了以下资源：增强型增强型8051内核，单时钟机器周期，速度比传统内核，单时钟机器周期，速度比传统8051内核单片机内核单片机快快812倍倍60KB Flash程序存储器程序存储器;1KB数据数据Flash;2048字节的字节的SRAM3个个16位可自动重装载的定时位可自动重装载的定时/计数器（计数器（T0、T1、T2）可编程时钟

5、输出功能可编程时钟输出功能 至多至多42根根I/O口线口线 2个全双工异步串行口（个全双工异步串行口（UART）1个高速同步通信端口（个高速同步通信端口（SPI） 8通道通道10位位ADC3通道通道PWM/可编程计数器阵列可编程计数器阵列/捕获捕获/比较单元比较单元内部高可靠上电复位电路和硬件看门狗内部高可靠上电复位电路和硬件看门狗 内部集成高精度内部集成高精度R/C时钟，常温工作时，可以省去外部晶振电路。时钟，常温工作时，可以省去外部晶振电路。5/109图3- 7 STC15F2K60S2单片机的内部结构图STC15F2K60S2单片机内部结构框图单片机内部结构框图6/109STC15F2K

6、60S2单片机的内部资源单片机的内部资源中央处理器（中央处理器（CPU） 程序存储器（程序存储器（Flash）数据存储器（数据存储器（RAM）数据数据Flash存储器存储器定时定时/计数器计数器I/O接口接口通用异步串行通信接口（通用异步串行通信接口（UART）中断系统中断系统SPI接口接口高速高速A/D转换模块转换模块PWM（或捕获（或捕获/比较单元）比较单元）看门狗电路看门狗电路电源监控电源监控片内片内RC振荡器等模块振荡器等模块几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块， 可称得上一个片上系统（可称得上一个片上系统（SOC）7/1091、C

7、PU结构结构 单片机的中央处理器（单片机的中央处理器（CPU）由运算器和）由运算器和控制器组成。控制器组成。（1）运算器）运算器 以以8位算术位算术/逻辑运算部件逻辑运算部件ALU为核心，加上为核心，加上通过内部总线而挂在其周围的暂存器通过内部总线而挂在其周围的暂存器TMP1、TMP2、累加器、累加器ACC、寄存器、寄存器B、程序状态、程序状态标志寄存器标志寄存器PSW以及布尔处理机组成了整以及布尔处理机组成了整个运算器的逻辑电路。个运算器的逻辑电路。8/109算术逻辑单元算术逻辑单元ALU：用来完成二进制数的四则用来完成二进制数的四则运算和布尔代数的逻辑运算。运算和布尔代数的逻辑运算。累加器

8、累加器ACC又记作又记作A：是一个具有特殊用途的：是一个具有特殊用途的8位寄存器，在位寄存器，在CPU中工作最频繁，用来存放操中工作最频繁，用来存放操作数和运算结果。作数和运算结果。寄存器寄存器B：是专门为乘、除法设置的寄存器，是专门为乘、除法设置的寄存器，也是一个也是一个8位寄存器，用来存放乘法和除法中位寄存器，用来存放乘法和除法中的操作数及运算结果，对于其他指令，它只作的操作数及运算结果，对于其他指令，它只作暂存器用。暂存器用。程序状态字程序状态字（PSW）：又称为标志寄存器，一）：又称为标志寄存器，一个个8位寄存器，用来存放执行指令后的有关状位寄存器，用来存放执行指令后的有关状态信息，供

9、程序查询和判别之用。态信息，供程序查询和判别之用。 9/109PSW中有些位的状态是在指令执行过程中中有些位的状态是在指令执行过程中自动形成的，有些位可以由用户采用指令自动形成的，有些位可以由用户采用指令加以改变。加以改变。PSW的各位定义如下所示：的各位定义如下所示：位号位号D7D6D5D4D3D2D1D0符号符号 CYACF0RS1 RS0OVF1P10/109CY（PSW.7）：）：进位标志位进位标志位 当执行加当执行加/减法指令时，如果操作结果的最高位减法指令时，如果操作结果的最高位D7出现进出现进/借位，则借位，则CY置置“1”，否则清，否则清“0”。执行。执行乘除运算后，乘除运算后

10、，CY清零。此外，清零。此外，CPU在进行移位操在进行移位操作时也会影响这个标志位。作时也会影响这个标志位。位号位号D7D6D5D4D3D2D1D0符号符号 CYACF0RS1 RS0OVF1P11/109AC（PSW.6）：）：辅助进位标志位辅助进位标志位 当执行加当执行加/减法指令时，如果低四位数向高减法指令时，如果低四位数向高四位数产生进四位数产生进/借位，则借位，则AC置置“1”，否则清，否则清零。零。位号位号D7D6D5D4D3D2D1D0符号符号 CYACF0RS1 RS0OVF1P12/109F0（PSW.5）：）：用户标志用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件

11、该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件来使它置来使它置“1”或清或清“0”，也可以由软件测试，也可以由软件测试F0控控制程序的流向。制程序的流向。F1（PSW.1）：）：用户标志用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似，类似，可以用软件来使它置可以用软件来使它置“1”或清或清“0”，也可以由软，也可以由软件测试件测试F1控制程序的流向。控制程序的流向。位号位号D7D6D5D4D3D2D1D0符号符号 CYACF0RS1 RS0OVF1P13/109RS1，RS0（PSW.4PSW.3）：）：工作寄存工作寄存器组选择控制位器组选择控制位，其详