单片机原理与应用技术1

单片机原理与应用技术主讲教师：刘昌珍无锡商业职业技术学院电子工程系单片机原理与应用技术精品课程建设组单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件有关本课程学习的几点建议有关本课程学习的几点建议 本课程是一门实践性、应用性很强的学科本课程是一门实践性、应用性很强的学科仅仅听懂还不够仅仅听懂还不够,重在培养动手能力重在培养动手能力硬件硬件/软件同样重要、不可偏废软件同样重要、不可偏废 硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理这方面知识掌握得不够好的请自己补上这方面知识掌握得不够好的请自己补上预习、听课、复习、作业、实验环环都重要预习、听课、复习、作业、实验环环都重要用科学的方法学习用科学的方法学习单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件作业与答疑作业与答疑 答疑答疑 定于每周定于每周星期四星期四晚上晚上13:0013:0016:0016:00在在电子系电子系教师办公室教师办公室答疑；答疑；平时任何一天平时任何一天，同学们有问题均可到，同学们有问题均可到电子系电子系教师教师办公室寻求解答办公室寻求解答,电话电话:8327006183270061每人准备一个作业本每人准备一个作业本 作业和实验报告作业和实验报告可用其他课程用过而没用完的本子，但可用其他课程用过而没用完的本子，但不能不能用单页纸用单页纸,学期末作业本就是一本复习提纲。学期末作业本就是一本复习提纲。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件第第1 1章章 预备知识（数制与码制）预备知识（数制与码制）不讲不讲第第2 2章章 单片机基础单片机基础 4 4第第3 3章章 指令指令系统及汇编语言程序设计系统及汇编语言程序设计 6 6第第5 5章章 输入输入/输出、中断、定时与串行通信输出、中断、定时与串行通信 8 8第第4 4章章 单片机系统的扩展（并入单片机系统的扩展（并入第第6 6章章讲）讲）第第6 6章章 接口芯片与接口技术接口芯片与接口技术 12121414插入插入：C C5151程序设计程序设计 2 2第第7 7章章 单片机应用系统设计单片机应用系统设计 3 34 4第第8 8章章 几种典型的单片机几种典型的单片机 4 4课堂授课时间分配课堂授课时间分配:(40:(40学时学时)单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件绪 论单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件绪绪 论论 在工业、农业、军事、保安、在工业、农业、军事、保安、金融、金融、仪器仪器仪表、仪表、航空航天、航空航天、医疗、通讯、办公设备、医疗、通讯、办公设备、娱乐娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域休闲、健身、体育竞赛、服务领域,大量大量单片机单片机-嵌入式嵌入式技术已经无处不在。技术已经无处不在。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式。请稍微留心一下我们的周围，看看身边到请稍微留心一下我们的周围，看看身边到底发生了什么变化？底发生了什么变化？单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件从一个简单的测控应用实例说起动作选择按钮动作选择按钮红外线传感器红外线传感器89C2051单片机单片机复复位位按按钮钮电电源源指指示示灯灯单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件从一个简单的测控应用实例说起从一个简单的测控应用实例说起任务一：任务一：控制一盏灯点亮控制一盏灯点亮任务二：任务二：红灯周期性地点亮红灯周期性地点亮/熄灭熄灭信号检测信号检测柔性开关柔性开关集群灯控集群灯控顺序控制顺序控制/多任务定时切换多任务定时切换自动生产流水线自动生产流水线任务三：任务三：红外防盗报警红外防盗报警实时控制实时控制单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件简单测控实例原理图单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件数字电路中由13片IC组成的数字钟单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件数字电路中由数字电路中由1313片片ICIC组成的数字钟的数字钟单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件数字电路中由13片IC组成的数字钟单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片IC（单片机）电子钟单单片片机机单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机与嵌入式技术 重要吗？有用吗？遥远吗？问题的答案是不言而喻的。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件第一讲：单片机基础本讲重点：MCS-51的基本特性;单片机的引脚与I/O口结构;存储器、堆栈与特殊功能寄存器.单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件第二章第二章 单片机基础单片机基础 单片机与嵌入式单片机与嵌入式：单片微机（单片微机（Single Chip Micro-computerSingle Chip Micro-computer）微控制器（微控制器（M Micro-icro-C Controller ontroller U UnitnitMCUMCU）嵌入式微控制器（嵌入式微控制器（Embedded MicrocontrollerEmbedded Microcontroller）单片机应用领域单片机应用领域：测控系统、测控系统、智能仪表智能仪表、智能接口、智能接口、办公自动化办公自动化、光机电一体化设备光机电一体化设备、通讯设备、通讯设备、网络设备网络设备、汽车、汽车电子、电子、消费类电子产品消费类电子产品、智能楼宇设备、智能楼宇设备 单片机的多元化发展单片机的多元化发展：IntelIntel MotorolaMotorola Philips Philips AtmelAtmel SiemensSiemens NSNS LGLG WinbondWinbond Microchip Microchip EPSONEPSON NECNEC CypressCypress DallasDallas OkiOki Fairchild Fairchild FujitsuFujitsu Hitachi Hitachi SAMSUNGSAMSUNG单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件组成组成：CPUCPU(进行运算、控制进行运算、控制)RAMRAM(数据存储器数据存储器)I/OI/O口口(串口、并口等串口、并口等)ROMROM(程序存储器程序存储器)PCPC机机：上述部件以芯片形式安装在上述部件以芯片形式安装在主板主板上。上。单片机单片机：上述部件被集成到：上述部件被集成到单芯片单芯片中。中。通用通用PCPC包括：包括：键盘、显示器、鼠标、硬键盘、显示器、鼠标、硬/软软/光驱、光驱、音箱、打印机、扫描仪音箱、打印机、扫描仪等外设等外设。单片机单片机则只是一片集成电路。（则只是一片集成电路。（100100、4848、4040、3232、2828、2020、1616、8 8条引脚）条引脚）。单片机与计算机之异同（1）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件功能功能：PCPC机：机：数据运算、采集、处理、存储、传输；数据运算、采集、处理、存储、传输；单片机：单片机：控制（或受控于）外设。控制（或受控于）外设。通用计算机擅长于数据通用计算机擅长于数据运算运算、采集、处理、存储、采集、处理、存储和传输；和传输；单片机的专长则是单片机的专长则是测控测控，往往，往往嵌入嵌入某个仪器某个仪器/设备设备/系统中，使其达到智能化的效果。系统中，使其达到智能化的效果。单片机与计算机之异同（2）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件应用特点：个人计算机（微机）：体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通用计通用计算机算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。单片机：体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，属属专用计算机。专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习是一种特殊器件，需经过专门学习方能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。方能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。单片机与计算机之异同（3）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件MCS-51单片机基本特性8 8 位的位的 CPUCPU，片内有振荡器和时钟电路片内有振荡器和时钟电路,工作频率为工作频率为 1 112MHz12MHz（AtmelAtmel 89Cxx 89Cxx为为0 024MHz24MHz）片内有片内有 128/256128/256字节字节 RAMRAM片内有片内有 0K/4K/8K0K/4K/8K字节字节 程序存储器程序存储器ROMROM可寻址片外可寻址片外 64K64K字节字节 数据存储器数据存储器RAMRAM可寻址片外可寻址片外 64K64K字节字节 程序存储器程序存储器ROMROM片内片内 21/2621/26个个 特殊功能寄存器特殊功能寄存器（SFRSFR）4 4个个8 8位位 的并行的并行I/OI/O口口（PIOPIO）1 1个个 全双工串行口全双工串行口（SIO/UARTSIO/UART）2/32/3个个1616位位 定时器定时器/计数器计数器（TIMER/COUNTERTIMER/COUNTER）可处理可处理 5/65/6个个中断源，中断源，两级两级中断优先级中断优先级内置内置1 1个个布尔处理器布尔处理器和和1 1个个布尔累加器布尔累加器（CyCy）MCS-51MCS-51指令集含指令集含 111111条指令条指令单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件MCS-51系列单片机配置一览表系列片内存储器（字节）定时器计数器并行I/O串行I/O中断源片内ROM片内RAM无有ROM有EPROMIntelMCS-51子系列803180C31805180C51(4K字节)875187C51(4K字节)128字节2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K字节)875287C52(8K字节)256字节3x164x8位16注意：今后将会经常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！ATEML89C系列(常用型)1051(1K)/2051(2K)/4051(4K)（20条引脚DIP封装）1282151589C51(4K)/89C52(8K)（40条引脚DIP封装）128/2562/33215/6单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件内部结构框图单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚定义从一片集成电路的角度去认识单片机单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件认识单片机的引脚MCS-51MCS-51单片机单片机4040脚脚VccVcc,GNDGND 2 2XTAL1XTAL1,XTAL2XTAL2 2 2RESETRESET 1 1EAEA/VppVpp 1 1ALEALE/PROG /PROG 1 1PSENPSEN 1 1P0.0P0.0P0.7 P0.7 8 8 P1.0P1.0P1.7 P1.7 8 8 P2.0P2.0P2.7 P2.7 8 8 P3.0P3.0P3.7 P3.7 8 8单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（电源端）VccVcc,GND,GND:正电源端与接地端（正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（晶振端）VccVcc,GND:,GND:正电源端与接地端（正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入片内振荡电路输入/输出端输出端单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（晶振端）VccVcc,GND:,GND:正电源端与接地端正电源端与接地端 (+5V/3.3V/2.7V)(+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入片内振荡电路输入/输出端输出端151545pf45pfx2x21 112MHz12MHz（MCS-51MCS-51）0 024MHz24MHz（Atmel-89CAtmel-89C）XTAL1XTAL1XTAL2XTAL2也可以由也可以由 XTAL1XTAL1端接入外部时钟，端接入外部时钟，此时应将此时应将 XTAL2XTAL2接地：接地：XTAL2XTAL2XTAL1XTAL1外部时钟外部时钟通常通常外接外接一个晶振一个晶振两个电容两个电容单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（晶振端）VccVcc,GND:,GND:正电源端与接地端（正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端CPUCPU总是按照一定的时钟节拍与时序工作：总是按照一定的时钟节拍与时序工作：振荡周期振荡周期/时钟周期：时钟周期：TcTc=晶振频率晶振频率foscfosc（或（或外加频率）的倒数外加频率）的倒数状态周期：状态周期：TsTs=2 2个时钟周期个时钟周期(TcTc)（很少用到此概念）很少用到此概念）机器周期：机器周期：TmTm=6 6个状态周期个状态周期(TsTs)=)=1212个振荡周期个振荡周期(TcTc)指令周期指令周期:Ti:Ti:执行一条指令所需的机器周期执行一条指令所需的机器周期(TmTm)数数牢牢记住牢牢记住：振荡周期振荡周期 =晶振频率晶振频率foscfosc的倒数；的倒数；1 1个机器周期个机器周期 =12=12个振荡周期；个振荡周期；1 1个指令周期个指令周期 =1=1、2 2、4 4个机器周期个机器周期单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（复位端）VccVcc,GND:,GND:电源端电源端 （+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端RESET:RESET:复位端（正脉冲有效，宽度复位端（正脉冲有效，宽度 8 8 mSmS）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件复位使单片机进入某种确定的复位使单片机进入某种确定的初始状态初始状态：PC PC值归零（值归零（0000H0000H）；）；各个各个SFRSFR被赋予初始值（见被赋予初始值（见P.42P.42）：）：P0P0P3=0FFHP3=0FFH，Acc=0Acc=0，B=0B=0，TH0=0TH0=0，TL0=0TL0=0，TH1=0TH1=0，TL0=0TL0=0，SP=7SP=7，PSW=0 PSW=0 退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切程序进程、退出程序的死循环，程序进程、退出程序的死循环，从头开始从头开始。单片机的引脚（复位端）VccVcc,GND:,GND:电源端电源端 （+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端RESET:RESET:复位端（正脉冲有效，宽度复位端（正脉冲有效，宽度 8 8 mSmS）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件PC与SFR复位状态表寄存器复位状态寄存器复位状态PC0000HTCON00HA00HT2CON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUFXXHIE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（复位端）+5V10uF10KVccRSTGND上电上电复位复位10uF10KVccRSTGND手动手动&上电上电复位复位1KVccVcc,GND:,GND:电源端电源端 （+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端RESET:RESET:复位端复位端 （正脉冲有效，宽度（正脉冲有效，宽度 8 8 mSmS）+5V单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（EA端）VccVcc,GND:,GND:电源端电源端 （+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端RESET:RESET:复位端复位端 （正脉冲有效，宽度（正脉冲有效，宽度 8 8 mSmS）EA/EA/VppVpp:寻址外部寻址外部ROMROM控制端控制端/编程电源输入端。编程电源输入端。低有效低有效，片内，片内无无ROMROM时时必须必须接地接地；片内片内有有ROMROM时时应当应当接高电平接高电平；对片内对片内ROMROM编程时编程正电源加到此端。编程时编程正电源加到此端。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（ALE端）VccVcc,GND:,GND:电源端电源端 （+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端RESET:RESET:复位端复位端 （正脉冲有效，宽度（正脉冲有效，宽度 8 8 mSmS）EA/EA/VppVpp:寻址外部寻址外部ROMROM控制端控制端/编程电源输入端。编程电源输入端。ALE/PROG:ALE/PROG:地址锁存允许地址锁存允许/编程脉冲输入端。编程脉冲输入端。P0P0口寻址外部低口寻址外部低8 8位地址位地址时时接外部锁存器接外部锁存器 G G端；端；ALEALE端端平时会输出周期正脉冲平时会输出周期正脉冲：f f fosc/6fosc/6 ；对片内对片内ROMROM编程时编程脉冲由此端加入。编程时编程脉冲由此端加入。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（PSEN端）PSENPSEN：寻址外部程序存储器时选通外部寻址外部程序存储器时选通外部EPROMEPROM的的 读控制端读控制端（OEOE）低有效。低有效。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机单片机锁存器锁存器74LS373P0.0-P0.7ALEPSENP2.0-P2.48D8QOEA8-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM单片机的引脚（PSEN端）PSENPSEN：寻址外部程序存储器时选通外部寻址外部程序存储器时选通外部EPROMEPROM的的 读控制端读控制端（OEOE）低有效。低有效。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的I/O引脚结构众多功能各异的I/O引脚源于它结构的不同单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（P1口）P1.0P1.0P1.7:P1.7:准双向准双向I/OI/O口口（内置内置了上拉电阻）了上拉电阻）输出时一切照常，输出时一切照常，仅在作仅在作输入口输入口用时要先对其用时要先对其 写写“1 1”。21DQCK/Q读读引脚引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读读引脚引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输输出出数据数据=1 时时110截截止止=1单片机的引脚（P1口）P1.0P1.0P1.7:P1.7:准双向准双向I/OI/O口口（内置内置了上拉电阻）了上拉电阻）输出时一切照常，输出时一切照常，仅在作仅在作输入口输入口用时要先对其用时要先对其 写写“1 1”。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读读引脚引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输输出出数据数据=0 时时001=0导导通通单片机的引脚（P1口）P1.0P1.0P1.7:P1.7:准双向准双向I/OI/O口（口（内置内置了上拉电阻了上拉电阻）输出时一切照常，输出时一切照常，仅在作仅在作输入口输入口用时要先对其用时要先对其 写写“1 1”。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=1读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输输入入数据时，要先对其写数据时，要先对其写“1”110截截止止单片机的引脚单片机的引脚（P1P1口）口）P1.0P1.0P1.7:P1.7:准双向准双向I/OI/O口（口（内置内置了上拉电阻了上拉电阻）输出时一切照常，输出时一切照常，仅在作仅在作输入口输入口用时要先对其用时要先对其 写写“1 1”。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件简单测控实例原理图单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件P1.3作输入端口光路光路通畅，通畅，R亮亮 2K 光路阻光路阻断，断，R暗暗 400K R亮亮 250K 单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件JOB3:CLR P1.1 ;亮绿灯REDO:SETB P1.3 ;P1.3作输入口必先置1CHECK:JNB P1.3,CHECK;检测通道是否被阻断？LOOP:;有入侵者，报警！AJMP REDO ;再跳回去检测任务三：红外防盗报警P1.3口用于输入状态检测的语句：R亮250K，红外线光路阻断时，P1.3端高电平单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7:P0.0P0.7:双向双向I/O I/O（内置内置场效应管场效应管上拉）上拉）寻址外部程序存储器时寻址外部程序存储器时分时分时作为作为双向双向8 8位数据口位数据口和和输出低输出低8 8位地址位地址复用口复用口；不接外部程序存储器时可不接外部程序存储器时可作为作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。21DQCK/Q读读引脚引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制引脚引脚P0.X34Vcc单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=1读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制引脚引脚P0.X34控制控制=0 时时，此脚作，此脚作输入口输入口（事先必须对它写（事先必须对它写“1”）00100截截止止截截止止=0Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7:P0.0P0.7:双向双向I/O I/O（内置内置场效应管场效应管上拉）上拉）寻址外部程序存储器寻址外部程序存储器时分时作为时分时作为双向双向8 8位数据口位数据口和和输出低输出低8 8位地址位地址复用口；复用口；不接外部程序存储器时可作为不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=0读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制=1引脚引脚P0.X34控制控制=1时，此脚作地址时，此脚作地址/数据数据复用口复用口：（1）输出地址输出地址/数据数据=0 时时1011=0导导通通截截止止=0Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7:P0.0P0.7:双向双向I/O I/O（内置内置场效应管场效应管上拉）上拉）寻址外部程序存储器时分时作为寻址外部程序存储器时分时作为双向双向8 8位数据口位数据口和和输出低输出低8 8位地址位地址复用口；复用口；不接外部程序存储器时可作为不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=0读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制=1引脚引脚P0.X34控制控制=1时，此脚作地址时，此脚作地址/数据数据复用口复用口：（2）输出地址输出地址/数据数据=1 时时1100=1截截止止导导通通=1Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7:P0.0P0.7:双向双向I/O I/O（内置内置场效应管场效应管上拉）上拉）寻址外部程序存储器时分时作为寻址外部程序存储器时分时作为双向双向8 8位数据口位数据口和和输出低输出低8 8位地址位地址复用口；复用口；不接外部程序存储器时可作为不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=1读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 控制控制=1引脚引脚P0.X34控制控制=1时，此脚作地址时，此脚作地址/数据数据复用口复用口：（3）输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通Vcc单片机的引脚（P0口）P0.0P0.7:P0.0P0.7:双向双向I/O I/O（内置内置场效应管场效应管上拉）上拉）寻址外部程序存储器时分时作为寻址外部程序存储器时分时作为双向双向8 8位数据口位数据口和和输出低输出低8 8位地址位地址复用口；复用口；不接外部程序存储器时可作为不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（P2口）P2.0P2.0P2.7:P2.7:双向双向I/O I/O（内置了上拉电阻）内置了上拉电阻）寻址外部程序存储器时寻址外部程序存储器时输出高输出高8 8位地址位地址；不接外部程序存储器时可不接外部程序存储器时可作为作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。21DQCK/Q读引脚读引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制引脚引脚 P2.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=0读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制 引脚引脚P2.X控制控制=0时，此脚作通用时，此脚作通用输出口输出口：输出输出=1时时110截截止止3内部上拉电阻内部上拉电阻11Vcc=1=0单片机的引脚（P2口）P2.0P2.0P2.7:P2.7:双向双向I/O I/O（内置了上拉电阻）内置了上拉电阻）寻址外部程序存储器时寻址外部程序存储器时输出高输出高8 8位地址位地址；不接外部程序存储器时可作为；不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=0读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制 引脚引脚P2.X控制控制=0时，此脚作通用时，此脚作通用输出口输出口：输出输出=0时时001导导通通3内部上拉电阻内部上拉电阻00Vcc=0=0单片机的引脚单片机的引脚（P2P2口）口）P2.0P2.0P2.7:P2.7:双向双向I/O I/O（内置了上拉电阻）内置了上拉电阻）寻址外部程序存储器时寻址外部程序存储器时输出高输出高8 8位地址位地址；不接外部程序存储器时可作为；不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=0读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制=1 引脚引脚P2.X控制控制=1 时，此脚作时，此脚作高高8位地址位地址A8A15输出口：输出口：当当输出输出=1 时时10截截止止3内部上拉电阻内部上拉电阻1=1Vcc=1单片机的引脚（P2口）P2.0P2.0P2.7:P2.7:双向双向I/O I/O（内置了上拉电阻）内置了上拉电阻）寻址外部程序存储器时寻址外部程序存储器时输出高输出高8 8位地址位地址；不接外部程序存储器时可作为；不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚=0读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 控制控制=1 引脚引脚P2.X01导导通通3内部上拉电阻内部上拉电阻0=0Vcc=0控制控制=1 时，此脚作时，此脚作高高8位地址位地址A8A15输出口：输出口：当当输出输出=0 时时单片机的引脚单片机的引脚（P2P2口）口）P2.0P2.0P2.7:P2.7:双向双向I/O I/O（内置了上拉电阻）内置了上拉电阻）寻址外部程序存储器时寻址外部程序存储器时输出高输出高8 8位地址位地址；不接外部程序存储器时可作为；不接外部程序存储器时可作为8 8位位准双向准双向I/OI/O口口使用。使用。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件单片机的引脚（P3口）P3.0P3.0P3.7:P3.7:双功能口双功能口（内置了上拉电阻）（内置了上拉电阻）它它具有特定的第二功能具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双通用准双向向I/OI/O口口。21DQCK/Q读引脚读引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线第二功能输出第二功能输出引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc第二功能输入第二功能输入4单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线第二功能输出第二功能输出（WRWR，RDRD，TxDTxD）引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc4第二功能输出时，内部自动第二功能输出时，内部自动 D=1D=1111反相器反相器单片机的引脚（P3口）P3.0P3.0P3.7:P3.7:双功能口双功能口（内置了上拉电阻）（内置了上拉电阻）它它具有特定的第二功能具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双通用准双向向I/OI/O口口。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件21DQCK/Q读引脚读引脚读读锁存器锁存器写写锁锁存器存器内部内部总线总线此端自动此端自动1 1引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc 第二功能输入第二功能输入（RxDRxD，T0T0，T1T1，INT0INT0，INT1INT1）4第二功能输入时，信号经第二功能输入时，信号经缓冲器缓冲器4 4 直接进入内总线直接进入内总线1 11 11 10 0截截止止单片机的引脚（P3口）P3.0P3.0P3.7:P3.7:双功能口双功能口（内置了上拉电阻）（内置了上拉电阻）它它具有特定的第二功能具有特定的第二功能。在不使用它的第二功能时它就是普通的。在不使用它的第二功能时它就是普通的通用准双通用准双向向I/OI/O口口。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件P3口第二功能表（P.26 表23）引引 脚脚第第 二二 功功 能能 P3.0P3.0RxDRxD:串行口接收数据输入端串行口接收数据输入端P3.1P3.1TxDTxD:串行口发送数据输出端串行口发送数据输出端P3.2P3.2INT0:INT0:外部中断申请输入端外部中断申请输入端 0 0P3.3P3.3INT1:INT1:外部中断申请输入端外部中断申请输入端 1 1P3.4P3.4T0:T0:外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 0 0P3.5P3.5T1:T1:外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 1 1P3.6P3.6WR:WR:写外设控制信号输出端写外设控制信号输出端P3.7P3.7RD:RD:读外设控制信号输出端读外设控制信号输出端单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件51单片机的8个特殊引脚VccVcc,GND,GND:电源端电源端XTAL1,XTAL2XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端片内振荡电路输入、输出端RESETRESET:复位端复位端 正脉冲有效（正脉冲有效（宽度宽度 8 8 mSmS）EAEA/VppVpp:寻址外部寻址外部ROMROM控制端控制端。低有效。低有效 片内有片内有ROMROM时应当接高电平。时应当接高电平。ALEALE/PROG/PROG:地址锁存允许地址锁存允许控制端控制端。PSENPSEN：选通外部选通外部ROMROM的读的读(OE)(OE)控制端控制端。低有效低有效 小结小结单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件51单片机的4个8位的I/O口P0.0P0.0P0.7:P0.7:8 8位数据口位数据口和和输出低输出低8 8位地址位地址复用口复用口 (复用时是复用时是双向口双向口；不复用时也是；不复用时也是准双向口准双向口)P1.0P1.0P1.7:P1.7:通用通用I/OI/O口口（准双向口）（准双向口）P2.0P2.0P2.7:P2.7:输出高输出高8 8位地址位地址（用于寻址时是（用于寻址时是输出口；输出口；不寻址时是不寻址时是准双向口准双向口）P3.0P3.0P3.7:P3.7:具有特定的第二功能具有特定的第二功能（准双向口）（准双向口）注意：注意：在不外扩在不外扩ROM/RAMROM/RAM时，时，P0P0P3P3均可作通用均可作通用I/OI/O口使用，而且口使用，而且都是都是准双向准双向I/OI/O口口(例如例如:AT89C51AT89C51)！小结小结单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件P3口第二功能表 （P.26 表23）引引 脚脚第第 二二 功功 能能 P3.0P3.0RxDRxD:串行口接收数据输入端串行口接收数据输入端P3.1P3.1TxDTxD:串行口发送数据输出端串行口发送数据输出端P3.2P3.2INT0:INT0:外部中断申请输入端外部中断申请输入端 0 0P3.3P3.3INT1:INT1:外部中断申请输入端外部中断申请输入端 1 1P3.4P3.4T0:T0:外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 0 0P3.5P3.5T1:T1:外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 1 1P3.6P3.6WR:WR:写外设控制信号输出端写外设控制信号输出端P3.7P3.7RD:RD:读外设控制信号输出端读外设控制信号输出端 小结小结单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件存储器、堆栈、SFR单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件数据存储器数据存储器RAMRAM（Random Access MemoryRandom Access Memory）程序存储器程序存储器ROMROM（Read Only MemoryRead Only Memory）闪速存储器闪速存储器Flash MemoryFlash MemoryEPROMEPROM（UVUV）ErazibleErazible Programmable ROM Programmable ROMEEPROM/EEEPROM/E2 2PROMPROMElectrical Erasable Electrical Erasable Programmable ROM Programmable ROM静态存储器静态存储器 SRAMSRAMStatic RAMStatic RAM （动态存储器动态存储器 DRAMDRAMDynamic RAMDynamic RAM）按字节寻址：每个字节按字节寻址：每个字节(8(8个位个位)占一个地址占一个地址按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址单片机的存储器几个有关的概念：单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件89C51单片机存储器配置片内片内RAMRAM 128 128字节（字节（00H00H7FH7FH）；）；片内片内RAMRAM前前3232个单元是工作寄存器区个单元是工作寄存器区(00H(00H1FH)1FH)片内片内RAMRAM有有128128个可按位寻址的位，占个可按位寻址的位，占1616个单元。个单元。位地址编号为：位地址编号为：00H00H7FH7FH，分布在分布在20H20H2FH2FH单元单元片内片内2121个特殊功能寄存器个特殊功能寄存器(SFRSFR)中：地址号能被中：地址号能被 8 8整除的整除的 SFRSFR中的各位中的各位也可也可按位按位寻址寻址（P.33-34P.33-34）可寻址片外可寻址片外RAMRAM 64K 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）可寻址片外可寻址片外ROMROM 64K 64K字节字节 （0000H0000HFFFFHFFFFH）片内片内 Flash Flash ROMROM 4K 4K字节字节 （000H000HFFFHFFFH）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件存储器配置（片内RAM）片内片内RAMRAM 128128字节字节（00H7FH00H7FH）00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92个位个位可位寻址可位寻址80H80HFFHFFH所有的所有的RAMRAM区区(包括包括位位寻址区、工作寄存器寻址区、工作寄存器区）都可以用于存放区）都可以用于存放数据，故也称为数据，故也称为数据数据缓存寄存器缓存寄存器89C51 128128字节字节单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件片内片内RAMRAM前前3232个单元是个单元是工作寄存器区工作寄存器区 (00H(00H1FH)1FH)00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区存储器配置（片内RAM）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器区工作寄存器区3工作寄存器区工作寄存器区2工作寄存器区工作寄存器区1工工作作寄寄存存器器区区00FH10H17H18H片内片内RAMRAM前前3232个单元是个单元是工作寄存器区工作寄存器区 (00H(00H1FH)1FH)存储器配置（片内RAM）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区片内片内RAMRAM中有中有128128个可按位寻址的位。个可按位寻址的位。位地址位地址:00H00H7FH 7FH 分布在分布在:20H20H2FH2FH单元单元存储器配置（片内RAM）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH单元地址单元地址07 06 05 04 03 02 01 000F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0817 16 15 14 13 12 11 101F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1827 26 25 24 23 22 21 202F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2837 36 35 34 33 32 31 303F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3847 46 45 44 43 42 41 407F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78位位地址地址总共总共128个可个可按位按位寻址寻址的位的位片内片内RAMRAM中有中有128128个可按位寻址的位。个可按位寻址的位。位地址位地址:00H00H7FH 7FH 分布在分布在:20H20H2FH2FH单元单元存储器配置（片内RAM）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件可寻址片外可寻址片外RAM 64KRAM 64K字节字节 （0000HFFFFH0000HFFFFH）；）；可寻址片外可寻址片外ROM 64KROM 64K字节字节 （0000HFFFFH0000HFFFFH）；）；片内片内 Flash ROM 4KFlash ROM 4K字节字节 （000H FFFH000H FFFH）；）；FFFFH0000H可寻址可寻址片外片外RAMRAM 64K字节字节FFFFH0000H可寻址可寻址片外片外ROMROM 64K字节字节FFFH000H可寻址可寻址片内片内 Flash Flash ROMROM4K 字节字节89C5189C517FH00H片内片内 RAMRAM 128字节字节FFH80H存储器配置（片内RAM）单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件堆栈：在在片片内内RAMRAM中，常常要指定一个专门的区域来存放某些中，常常要指定一个专门的区域来存放某些特别的特别的数据数据,它遵循它遵循顺序存取顺序存取和和后进先出后进先出(LIFO/FILO(LIFO/FILO）的原则的原则,这个这个RAMRAM区区叫叫堆栈堆栈。功用功用：1 1）子程序调用）子程序调用和和中断服务中断服务时时CPUCPU自动将当前自动将当前PCPC 值值压栈保存，返回时自动将压栈保存，返回时自动将PCPC值弹栈。值弹栈。2 2）保护现场）保护现场/恢复现场恢复现场3 3）数据传输）数据传输单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区 SP栈顶栈顶下一个进栈的下一个进栈的数据将存在此数据将存在此数据数据进栈进栈已经进栈的数已经进栈的数据存放在此据存放在此初始初始 SP复位后复位后 SP=07HSP=07H，数据进栈时：数据进栈时：首先首先SP+1SP+1指向指向08H08H单元，第一个放进堆栈单元，第一个放进堆栈的数据将放进的数据将放进08H08H单元，然后单元，然后SPSP再自再自动增动增 1 1，仍指着栈顶，仍指着栈顶堆栈区由特殊功能寄存器堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针堆栈指针SPSP管理管理 堆栈区可以安排在堆栈区可以安排在 RAMRAM区任意位置，一般不安排在区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的工作寄存器区和可按位寻址的RAMRAM区，通常区，通常放在放在RAMRAM区的区的靠后靠后的位置。的位置。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件从从堆栈取出数据时堆栈取出数据时：取出的数据是取出的数据是最近放进去的一个数据，也就是当最近放进去的一个数据，也就是当前栈顶的数据。然后前栈顶的数据。然后SPSP再自动减再自动减1 1，仍指着栈顶，仍指着栈顶00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区 SP栈顶栈顶当前要出栈的数据当前要出栈的数据数据数据出栈出栈SP-1指向下一个指向下一个将要出栈的数据将要出栈的数据初始初始 SP堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在堆栈区可以安排在 RAMRAM区任意位置，一般不安排在区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的工作寄存器区和可按位寻址的RAMRAM区，通常区，通常放在放在RAMRAM区的区的靠后靠后的位置。的位置。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件从从堆栈取出数据时堆栈取出数据时：取出的数据是取出的数据是最近放进去的一个数据，也就是当最近放进去的一个数据，也就是当前栈顶的数据。然后前栈顶的数据。然后SPSP再自动减再自动减1 1，仍指着栈顶，仍指着栈顶00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM区区普通普通RAM区区位寻址区位寻址区工作寄存器区工作寄存器区SP-1 指向新的栈指向新的栈顶顶,也就是下一也就是下一个将要出栈的数个将要出栈的数据据数据数据出栈出栈初始初始 SP堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在堆栈区可以安排在 RAMRAM区任意位置，一般不安排在区任意位置，一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的工作寄存器区和可按位寻址的RAMRAM区，通常区，通常放在放在RAMRAM区的区的靠后靠后的位置。的位置。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件89C51特殊功能寄存器(SFR)特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR（专用寄存器）专用寄存器）专用于专用于控制、选择、管理、存放控制、选择、管理、存放单片机内部各部分单片机内部各部分的工作的工作方式、条件、状态、结果方式、条件、状态、结果的寄存器的寄存器。不同的不同的SFRSFR管理不同的硬件模块，负责不同的功能管理不同的硬件模块，负责不同的功能各司其职各司其职换言之：要让单片机实现预订的功能，必须有相应换言之：要让单片机实现预订的功能，必须有相应的硬件和软件，的硬件和软件，而软件中最重要的一项工作就是对而软件中最重要的一项工作就是对SFRSFR写命令（要求）写命令（要求）。单片机原理与应用技术单片机原理与应用技术教学课件教学课件程序计数器程序计数器PCPC（Program CounterProgram Counter）PCPC 不是不是一个特殊功能寄存器一个特殊功能寄存器SFRSFR，但其作但其作 用又用又十分重要和特殊十分重要和特殊!特点：特点：它是它是1616位位的按机器周期的按机器周期自动增自动增1 1计数器计数器