第02章MCS51硬件结构资料课件

第二章第二章 MCS-51微处理器微处理器2-1 微处理器概述：微处理器概述：2-2 微处理器结构：微处理器结构：2-3 MCS-51硬件结构硬件结构:2-4 时钟、复位和时序：时钟、复位和时序：2-1 微处理器概述微处理器概述一、微处理器和微控制器：一、微处理器和微控制器：二、二、CISC和和RISC体系结构：体系结构：三、三、4位、位、8位、位、16位位32位单片机：位单片机：一、微处理器和微控制器一、微处理器和微控制器微处理器微处理器微处理器微处理器：不同于普通数字逻辑电路，其功能由设计人员编制的不同于普通数字逻辑电路，其功能由设计人员编制的不同于普通数字逻辑电路，其功能由设计人员编制的不同于普通数字逻辑电路，其功能由设计人员编制的程序来实现。程序来实现。程序来实现。程序来实现。特点：可编程特点：可编程特点：可编程特点：可编程 是构成巨型机、微型机、嵌入式系统等计算机系统的是构成巨型机、微型机、嵌入式系统等计算机系统的是构成巨型机、微型机、嵌入式系统等计算机系统的是构成巨型机、微型机、嵌入式系统等计算机系统的核心核心核心核心微控制器微控制器微控制器微控制器：特别适合嵌入式应用的计算机系统。特别适合嵌入式应用的计算机系统。特别适合嵌入式应用的计算机系统。特别适合嵌入式应用的计算机系统。除了微处理器本身性能的提升，更体现在其外围部件除了微处理器本身性能的提升，更体现在其外围部件除了微处理器本身性能的提升，更体现在其外围部件除了微处理器本身性能的提升，更体现在其外围部件的发展。的发展。的发展。的发展。微处理器是微控制器的微处理器是微控制器的微处理器是微控制器的微处理器是微控制器的核心核心核心核心；微控制器是微处理器的微控制器是微处理器的微控制器是微处理器的微控制器是微处理器的扩展扩展扩展扩展 。二、二、CISC和和RISC体系结构体系结构1 1、指令系统：、指令系统：、指令系统：、指令系统：指令系统设计体现了微处理器性能。指令系统设计体现了微处理器性能。指令系统设计体现了微处理器性能。指令系统设计体现了微处理器性能。是指微处理器能够执行的所有机器指令的集合。是软是指微处理器能够执行的所有机器指令的集合。是软是指微处理器能够执行的所有机器指令的集合。是软是指微处理器能够执行的所有机器指令的集合。是软件实现硬件功能的基础。件实现硬件功能的基础。件实现硬件功能的基础。件实现硬件功能的基础。指令系统的发展分为指令系统的发展分为指令系统的发展分为指令系统的发展分为“复杂化复杂化复杂化复杂化”和和和和“简单化简单化简单化简单化”两个方两个方两个方两个方向。向。向。向。2 2、CISCCISC结构：（结构：（结构：（结构：（Complex Instruction Set Complex Instruction Set ComputerComputer）背景：设计初衷是提高程序效率背景：设计初衷是提高程序效率背景：设计初衷是提高程序效率背景：设计初衷是提高程序效率 特点：指令机器码长短不一、指令执行时间多周期且特点：指令机器码长短不一、指令执行时间多周期且特点：指令机器码长短不一、指令执行时间多周期且特点：指令机器码长短不一、指令执行时间多周期且长短不一。长短不一。长短不一。长短不一。3 3、RISCRISC结构：结构：结构：结构：（Reduced Instruction Set Reduced Instruction Set ComputerComputer）背景：并行处理和流水线工作方式逐渐成熟背景：并行处理和流水线工作方式逐渐成熟背景：并行处理和流水线工作方式逐渐成熟背景：并行处理和流水线工作方式逐渐成熟 特点：指令机器码长度一致、指令执行时间大多数在特点：指令机器码长度一致、指令执行时间大多数在特点：指令机器码长度一致、指令执行时间大多数在特点：指令机器码长度一致、指令执行时间大多数在单周期内完成。单周期内完成。单周期内完成。单周期内完成。三、三、4位、位、8位、位、16位位32位单片机位单片机1 1、微处理器的字长：、微处理器的字长：、微处理器的字长：、微处理器的字长：一次运算能够并行处理的二进制数据的位数。一次运算能够并行处理的二进制数据的位数。一次运算能够并行处理的二进制数据的位数。一次运算能够并行处理的二进制数据的位数。2 2、通用微处理器的字长：、通用微处理器的字长：、通用微处理器的字长：、通用微处理器的字长：4 4位、位、位、位、8 8位、位、位、位、1616位、位、位、位、3232位、位、位、位、6464位位位位3 3、微控制器的字长：、微控制器的字长：、微控制器的字长：、微控制器的字长：4 4位、位、位、位、8 8位、位、位、位、1616位、位、位、位、3232位位位位单片机的工作频率和字长是两个比较重要的性能单片机的工作频率和字长是两个比较重要的性能单片机的工作频率和字长是两个比较重要的性能单片机的工作频率和字长是两个比较重要的性能指标。指标。指标。指标。发展方向：发展方向：发展方向：发展方向：1 1、高性能的、高性能的、高性能的、高性能的1616、3232位机位机位机位机 2 2、高性价比的、高性价比的、高性价比的、高性价比的8 8位机位机位机位机2-2 微处理器结构微处理器结构一、微处理器的基本组成：一、微处理器的基本组成：二、运算器与运算结果：二、运算器与运算结果：三、控制器和指令执行：三、控制器和指令执行：四、寄存器组：四、寄存器组：五、总线和存储组织：五、总线和存储组织：六、堆栈六、堆栈一、微处理器的基本组成一、微处理器的基本组成CPUCPU：中央处理单元：中央处理单元：中央处理单元：中央处理单元计算机中执行运算和控制的部件，由算术逻辑部计算机中执行运算和控制的部件，由算术逻辑部计算机中执行运算和控制的部件，由算术逻辑部计算机中执行运算和控制的部件，由算术逻辑部件和控制部件组成。件和控制部件组成。件和控制部件组成。件和控制部件组成。CPUCPU和寄存器集成，构成微处理机。和寄存器集成，构成微处理机。和寄存器集成，构成微处理机。和寄存器集成，构成微处理机。微处理机必须具有指令控制、操作控制、时间控微处理机必须具有指令控制、操作控制、时间控微处理机必须具有指令控制、操作控制、时间控微处理机必须具有指令控制、操作控制、时间控制、数据处理等功能制、数据处理等功能制、数据处理等功能制、数据处理等功能指令控制：按程序规定的指令顺序执行程序；指令控制：按程序规定的指令顺序执行程序；指令控制：按程序规定的指令顺序执行程序；指令控制：按程序规定的指令顺序执行程序；操作控制：根据指令进行相应的硬件操作；操作控制：根据指令进行相应的硬件操作；操作控制：根据指令进行相应的硬件操作；操作控制：根据指令进行相应的硬件操作；时间控制：具有严格的时间约束；时间控制：具有严格的时间约束；时间控制：具有严格的时间约束；时间控制：具有严格的时间约束；数据处理：算术运算，逻辑运算等。数据处理：算术运算，逻辑运算等。数据处理：算术运算，逻辑运算等。数据处理：算术运算，逻辑运算等。一、微处理器的基本组成一、微处理器的基本组成1 1、微处理器内部结构、微处理器内部结构、微处理器内部结构、微处理器内部结构 运算器运算器运算器运算器ALUALU：实现数据处理功能：实现数据处理功能：实现数据处理功能：实现数据处理功能 控制器控制器控制器控制器CUCU：实现指令、操作和时间控制：实现指令、操作和时间控制：实现指令、操作和时间控制：实现指令、操作和时间控制 寄存器寄存器寄存器寄存器REGREG：配合：配合：配合：配合ALUALU和和和和CUCU工作工作工作工作2 2、模型机的指令执行过程；、模型机的指令执行过程；、模型机的指令执行过程；、模型机的指令执行过程；送出地址：程序计数器送出指令地址到片外地址送出地址：程序计数器送出指令地址到片外地址送出地址：程序计数器送出指令地址到片外地址送出地址：程序计数器送出指令地址到片外地址总线；（地址总线）总线；（地址总线）总线；（地址总线）总线；（地址总线）获取指令：控制器发出取指令信号，从程序存储获取指令：控制器发出取指令信号，从程序存储获取指令：控制器发出取指令信号，从程序存储获取指令：控制器发出取指令信号，从程序存储器取得指令并送到指令寄存器；（数据总线）器取得指令并送到指令寄存器；（数据总线）器取得指令并送到指令寄存器；（数据总线）器取得指令并送到指令寄存器；（数据总线）译码取数：指令译码器对指令译码，取相应的操译码取数：指令译码器对指令译码，取相应的操译码取数：指令译码器对指令译码，取相应的操译码取数：指令译码器对指令译码，取相应的操作数（地址总线与数据总线）作数（地址总线与数据总线）作数（地址总线与数据总线）作数（地址总线与数据总线）操作输出：操作输出：操作输出：操作输出：ALU ALU 结合累加器、缓冲器、程序状结合累加器、缓冲器、程序状结合累加器、缓冲器、程序状结合累加器、缓冲器、程序状态字等进行数据处理。（地址总线与数据总线）态字等进行数据处理。（地址总线与数据总线）态字等进行数据处理。（地址总线与数据总线）态字等进行数据处理。（地址总线与数据总线）缓冲器累加器A程序状态字算术逻 辑部件ALU片内寄存器组指令寄存器指令译码器程序计数器数据缓冲器+1数据总线数据总线控控制制总总线线地址缓冲器地地址址总总线线堆栈指针控制逻辑片内总线片内总线取指、读写信号堆栈数据存储器程序存储器数据存储器输入输出接口CPU扩展单元图图2-1 微处理器的模型机微处理器的模型机输入输出接口二、运算器与运算结果二、运算器与运算结果1 1、运算器功能及相关部件：、运算器功能及相关部件：、运算器功能及相关部件：、运算器功能及相关部件：ALUALU：由补码加法运算、逻辑运算、移位：由补码加法运算、逻辑运算、移位：由补码加法运算、逻辑运算、移位：由补码加法运算、逻辑运算、移位/取反、取反、取反、取反、BCDBCD码加法的电路组成。码加法的电路组成。码加法的电路组成。码加法的电路组成。能够完成加、减、乘、除等算术运算及与、或、非、能够完成加、减、乘、除等算术运算及与、或、非、能够完成加、减、乘、除等算术运算及与、或、非、能够完成加、减、乘、除等算术运算及与、或、非、异或等逻辑操作；异或等逻辑操作；异或等逻辑操作；异或等逻辑操作；还具有较强的位处理能力：位置还具有较强的位处理能力：位置还具有较强的位处理能力：位置还具有较强的位处理能力：位置1 1、位清零、位、位清零、位、位清零、位、位清零、位“与与与与”、位位位位“或或或或”等操作；等操作；等操作；等操作；通过对运算结果的判断，影响程序状态寄存器相关位通过对运算结果的判断，影响程序状态寄存器相关位通过对运算结果的判断，影响程序状态寄存器相关位通过对运算结果的判断，影响程序状态寄存器相关位的内容。的内容。的内容。的内容。相关部件：相关部件：相关部件：相关部件：ALUALU、累加器、缓冲器、程序状态字、累加器、缓冲器、程序状态字、累加器、缓冲器、程序状态字、累加器、缓冲器、程序状态字2 2、运算结果及处理：、运算结果及处理：、运算结果及处理：、运算结果及处理：直接结果：通常在累加器中直接结果：通常在累加器中直接结果：通常在累加器中直接结果：通常在累加器中 间接结果：硬件修改程序状态字间接结果：硬件修改程序状态字间接结果：硬件修改程序状态字间接结果：硬件修改程序状态字ALU相关寄存器相关寄存器累加器累加器A存放第一操作数及操作结果的专用寄存器，也存放第一操作数及操作结果的专用寄存器，也存放第一操作数及操作结果的专用寄存器，也存放第一操作数及操作结果的专用寄存器，也称称称称ACCACC；（；（；（；（E0HE0H）累加器累加器B也称也称也称也称B B寄存器，乘、除法运算时用作累加器功寄存器，乘、除法运算时用作累加器功寄存器，乘、除法运算时用作累加器功寄存器，乘、除法运算时用作累加器功能；（能；（能；（能；（F0HF0H）程序状态字程序状态字PSW存放程序运行时指令操作的辅助结果存放程序运行时指令操作的辅助结果存放程序运行时指令操作的辅助结果存放程序运行时指令操作的辅助结果三、控制器和指令执行三、控制器和指令执行（1 1）1 1、控制器：完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常、控制器：完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常、控制器：完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常、控制器：完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作，是整个单片机的指挥中心。工作，是整个单片机的指挥中心。工作，是整个单片机的指挥中心。工作，是整个单片机的指挥中心。控制器主要作用：控制器主要作用：控制器主要作用：控制器主要作用：指令的读出、译码和执行指令的读出、译码和执行指令的读出、译码和执行指令的读出、译码和执行 指挥并控制运算器、存储器和输入输出设备之间的数指挥并控制运算器、存储器和输入输出设备之间的数指挥并控制运算器、存储器和输入输出设备之间的数指挥并控制运算器、存储器和输入输出设备之间的数据流。据流。据流。据流。控制器（控制器（控制器（控制器（CUCU）主要包括：）主要包括：）主要包括：）主要包括：程序计数器（程序计数器（程序计数器（程序计数器（PCPC）指令寄存器（指令寄存器（指令寄存器（指令寄存器（IRIR）指令译码器（指令译码器（指令译码器（指令译码器（IDID）时序部件：定时和控制电路时序部件：定时和控制电路时序部件：定时和控制电路时序部件：定时和控制电路 数据指针（数据指针（数据指针（数据指针（DPTRDPTR）和堆栈指针（）和堆栈指针（）和堆栈指针（）和堆栈指针（SPSP）三、控制器和指令执行三、控制器和指令执行（2 2）2 2、指令译码和执行：、指令译码和执行：、指令译码和执行：、指令译码和执行：冯冯冯冯 诺依曼计算机的特点：程序存储诺依曼计算机的特点：程序存储诺依曼计算机的特点：程序存储诺依曼计算机的特点：程序存储 程序运行过程：取指令、译码、执行程序运行过程：取指令、译码、执行程序运行过程：取指令、译码、执行程序运行过程：取指令、译码、执行CPUCPU执行指令的过程：执行指令的过程：执行指令的过程：执行指令的过程：1 1 由程序存储器由程序存储器由程序存储器由程序存储器PCPC中读取的指令代码送入指令存中读取的指令代码送入指令存中读取的指令代码送入指令存中读取的指令代码送入指令存储器储器储器储器2 2 经译码器译码后分析指令内容，由定时与控制经译码器译码后分析指令内容，由定时与控制经译码器译码后分析指令内容，由定时与控制经译码器译码后分析指令内容，由定时与控制电路发出相应的控制信号；电路发出相应的控制信号；电路发出相应的控制信号；电路发出相应的控制信号；3 3 取操作数，完成指令所指定的操作。取操作数，完成指令所指定的操作。取操作数，完成指令所指定的操作。取操作数，完成指令所指定的操作。指令执行过程指令执行过程单片机工作过程实质就是执行程序的过程。单片机工作过程实质就是执行程序的过程。冯冯诺依曼诺依曼结构的结构的CISC计算机要求指令严计算机要求指令严格按照三个阶段逐条依次执行格按照三个阶段逐条依次执行RISC计算机采用流水线方式，允许指令并计算机采用流水线方式，允许指令并行执行行执行取指取指译码译码执行执行取指取指译码译码执行执行取指取指译码译码执行执行三重流水线程序计数器程序计数器PCPCPC（Program CounterProgram Counter）用于存放用于存放用于存放用于存放CPUCPU下一条下一条下一条下一条要执行的指令地址要执行的指令地址要执行的指令地址要执行的指令地址,是一个是一个是一个是一个 16 16 位的专用寄存器位的专用寄存器位的专用寄存器位的专用寄存器,可寻址范围是可寻址范围是可寻址范围是可寻址范围是0000H0FFFFH0000H0FFFFH共共共共 64 KB64 KB。程序中的每条指令存放在程序中的每条指令存放在程序中的每条指令存放在程序中的每条指令存放在ROMROM区的某一单元区的某一单元区的某一单元区的某一单元,并并并并都有自己的存放地址。都有自己的存放地址。都有自己的存放地址。都有自己的存放地址。CPU CPU 要执行哪条指令时要执行哪条指令时要执行哪条指令时要执行哪条指令时,就把该条指令所在的单元的地址送上地址总线。就把该条指令所在的单元的地址送上地址总线。就把该条指令所在的单元的地址送上地址总线。就把该条指令所在的单元的地址送上地址总线。在顺序执行程序中在顺序执行程序中在顺序执行程序中在顺序执行程序中,当当当当PCPC的内容被送到地址总线的内容被送到地址总线的内容被送到地址总线的内容被送到地址总线后后后后,会自动加会自动加会自动加会自动加 1,1,即即即即(PC)(PC)+1,(PC)(PC)+1,又指向又指向又指向又指向CPU CPU 下下下下一条要执行的指令地址。一条要执行的指令地址。一条要执行的指令地址。一条要执行的指令地址。指令寄存器和指令译码器指令寄存器和指令译码器指令寄存器指令寄存器保存当前执行的指令指令译码器指令译码器完成按指令产生控制信号的译码问题四、寄存器组四、寄存器组（1 1）1、通用寄存器、通用寄存器 用于存放数据或地址，能被用于存放数据或地址，能被ALU直接使直接使用而用于提高数据处理速度。用而用于提高数据处理速度。MCS-51有四组有四组8个个8位的通用寄存器，位的通用寄存器，即即32个个8位通用寄存器。位通用寄存器。通用寄存器的二进制位数通常与微处理通用寄存器的二进制位数通常与微处理器的字长相一致。器的字长相一致。四、寄存器组四、寄存器组（2 2）2、专用寄存器、专用寄存器 一个专用寄存器的二进制位数可以是单一个专用寄存器的二进制位数可以是单字节、多字节甚至是一个二进制位。字节、多字节甚至是一个二进制位。累加器、指针寄存器；累加器、指针寄存器；标志寄存器、中断寄存器；标志寄存器、中断寄存器；I/O数据、控制、状态寄存器；数据、控制、状态寄存器；指令、缓冲等各种透明型寄存器。指令、缓冲等各种透明型寄存器。四、寄存器组四、寄存器组（3 3）累加器：专门用于存放第一操作数和操作结累加器：专门用于存放第一操作数和操作结累加器：专门用于存放第一操作数和操作结累加器：专门用于存放第一操作数和操作结果的专用寄存器。果的专用寄存器。果的专用寄存器。果的专用寄存器。指针寄存器：包括堆栈指针寄存器、数据指指针寄存器：包括堆栈指针寄存器、数据指指针寄存器：包括堆栈指针寄存器、数据指指针寄存器：包括堆栈指针寄存器、数据指针寄存器、变址指针寄存器等。针寄存器、变址指针寄存器等。针寄存器、变址指针寄存器等。针寄存器、变址指针寄存器等。数据指针数据指针数据指针数据指针DPTRDPTR是一个是一个是一个是一个 16 16 位的专用寄存器位的专用寄存器位的专用寄存器位的专用寄存器,其高位字节寄存器用其高位字节寄存器用其高位字节寄存器用其高位字节寄存器用DPHDPH表示，低位字节寄存器表示，低位字节寄存器表示，低位字节寄存器表示，低位字节寄存器用用用用DPLDPL表示。表示。表示。表示。DPTR DPTR 主要用来存放主要用来存放主要用来存放主要用来存放 16 16 位地址，当对位地址，当对位地址，当对位地址，当对 64 64 KBKB外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器用。在访问程序存储器时，用作基址寄存器。用。在访问程序存储器时，用作基址寄存器。用。在访问程序存储器时，用作基址寄存器。用。在访问程序存储器时，用作基址寄存器。DPTR五、总线和存储组织五、总线和存储组织（1 1）1 1、总线的类型：、总线的类型：、总线的类型：、总线的类型：片内总线：微处理机内部各功能部件之间连接起片内总线：微处理机内部各功能部件之间连接起片内总线：微处理机内部各功能部件之间连接起片内总线：微处理机内部各功能部件之间连接起来的公用信息通道称为片内总线（或者称来的公用信息通道称为片内总线（或者称来的公用信息通道称为片内总线（或者称来的公用信息通道称为片内总线（或者称CPUCPU总总总总线）；线）；线）；线）；片外总线：微处理机系统中把微处理机、存储器、片外总线：微处理机系统中把微处理机、存储器、片外总线：微处理机系统中把微处理机、存储器、片外总线：微处理机系统中把微处理机、存储器、输入输出接口电路连接起来的公用信息通道称为输入输出接口电路连接起来的公用信息通道称为输入输出接口电路连接起来的公用信息通道称为输入输出接口电路连接起来的公用信息通道称为片外总线（或者称板级总线）；片外总线（或者称板级总线）；片外总线（或者称板级总线）；片外总线（或者称板级总线）；系统总线：微处理机系统之间进行信号传输的公系统总线：微处理机系统之间进行信号传输的公系统总线：微处理机系统之间进行信号传输的公系统总线：微处理机系统之间进行信号传输的公用信息通道称为系统总线（或者称通讯总线）；用信息通道称为系统总线（或者称通讯总线）；用信息通道称为系统总线（或者称通讯总线）；用信息通道称为系统总线（或者称通讯总线）；2 2、总线的工作模式：任意时刻只允许一个设备占、总线的工作模式：任意时刻只允许一个设备占、总线的工作模式：任意时刻只允许一个设备占、总线的工作模式：任意时刻只允许一个设备占用总线，以防止数据冲突。用总线，以防止数据冲突。用总线，以防止数据冲突。用总线，以防止数据冲突。五、总线和存储组织五、总线和存储组织（2 2）3、片外三总线：、片外三总线：数据总线：双向总线，必须进行双方向数据总线：双向总线，必须进行双方向的连接或隔离（即双向缓冲）；的连接或隔离（即双向缓冲）；地址总线：单向总线，只须进行单方向地址总线：单向总线，只须进行单方向的连接或隔离（由的连接或隔离（由CPU指向片外）；指向片外）；控制总线：定向总线，即有的由控制总线：定向总线，即有的由CPU指指向片外，有的由片外指向向片外，有的由片外指向CPU。六、堆栈六、堆栈（1 1）1、什么叫堆栈：、什么叫堆栈：微处理机中一组按照数据后进先出规微处理机中一组按照数据后进先出规律管理的特殊的二进制数据存储器件。律管理的特殊的二进制数据存储器件。2、堆栈的作用：、堆栈的作用：数据暂存、参数传递等，数据暂存、参数传递等，特别是子程序调用和中断过程中的地址特别是子程序调用和中断过程中的地址保护。保护。六、堆栈六、堆栈（2 2）3 3、堆栈的种类：、堆栈的种类：、堆栈的种类：、堆栈的种类：硬件堆栈硬件堆栈硬件堆栈硬件堆栈 是是是是CPUCPU内部一组硬件自主管理的专用寄存内部一组硬件自主管理的专用寄存内部一组硬件自主管理的专用寄存内部一组硬件自主管理的专用寄存器堆，堆栈操作只能针对栈顶进行，无法访问器堆，堆栈操作只能针对栈顶进行，无法访问器堆，堆栈操作只能针对栈顶进行，无法访问器堆，堆栈操作只能针对栈顶进行，无法访问堆栈内部其它单元。特点：快、浅堆栈内部其它单元。特点：快、浅堆栈内部其它单元。特点：快、浅堆栈内部其它单元。特点：快、浅 软件堆栈软件堆栈软件堆栈软件堆栈 软件堆栈利用软件堆栈利用软件堆栈利用软件堆栈利用CPUCPU内部通用寄存器或者系内部通用寄存器或者系内部通用寄存器或者系内部通用寄存器或者系统的数据存储器进行，堆栈的栈顶通过堆栈指统的数据存储器进行，堆栈的栈顶通过堆栈指统的数据存储器进行，堆栈的栈顶通过堆栈指统的数据存储器进行，堆栈的栈顶通过堆栈指针针针针SPSP由软件管理，通过重新设置由软件管理，通过重新设置由软件管理，通过重新设置由软件管理，通过重新设置SPSP，可以访，可以访，可以访，可以访问堆栈内部任何一个单元。特点：深、慢问堆栈内部任何一个单元。特点：深、慢问堆栈内部任何一个单元。特点：深、慢问堆栈内部任何一个单元。特点：深、慢六、堆栈六、堆栈（3 3）堆栈指针堆栈指针堆栈指针堆栈指针SPSP（Stack PointerStack Pointer）软件堆栈操作是在内存软件堆栈操作是在内存软件堆栈操作是在内存软件堆栈操作是在内存RAMRAM区开辟的按照区开辟的按照区开辟的按照区开辟的按照“先进先进先进先进后出后出后出后出”原则进行数据存取的一种工作方式；原则进行数据存取的一种工作方式；原则进行数据存取的一种工作方式；原则进行数据存取的一种工作方式；主要用于子程序调用及返回和中断处理断点的保主要用于子程序调用及返回和中断处理断点的保主要用于子程序调用及返回和中断处理断点的保主要用于子程序调用及返回和中断处理断点的保护及返回；护及返回；护及返回；护及返回；SPSP用来指示堆栈所处的位置，在进行操作之前用来指示堆栈所处的位置，在进行操作之前用来指示堆栈所处的位置，在进行操作之前用来指示堆栈所处的位置，在进行操作之前,先用指令给先用指令给先用指令给先用指令给SPSP赋值，以规定栈区在赋值，以规定栈区在赋值，以规定栈区在赋值，以规定栈区在RAMRAM区的起始区的起始区的起始区的起始地址（栈底层）。当数据推入栈区后，地址（栈底层）。当数据推入栈区后，地址（栈底层）。当数据推入栈区后，地址（栈底层）。当数据推入栈区后，SPSP的值也的值也的值也的值也自动随之变化。自动随之变化。自动随之变化。自动随之变化。MCS-51 MCS-51 系统复位后，系统复位后，系统复位后，系统复位后，SPSP初始化为初始化为初始化为初始化为07H07H。六、堆栈六、堆栈（4 4）六、堆栈六、堆栈（5 5）4 4、软件堆栈的种类：、软件堆栈的种类：、软件堆栈的种类：、软件堆栈的种类：按堆栈操作时按堆栈操作时按堆栈操作时按堆栈操作时SPSP中地址的增大或减小划分：中地址的增大或减小划分：中地址的增大或减小划分：中地址的增大或减小划分：向上生成型（入栈时向上生成型（入栈时向上生成型（入栈时向上生成型（入栈时SPSP中地址增大）中地址增大）中地址增大）中地址增大）5151 向下生成型（入栈时向下生成型（入栈时向下生成型（入栈时向下生成型（入栈时SPSP中地址减小）中地址减小）中地址减小）中地址减小）按堆栈操作时栈顶数据处理方式划分：按堆栈操作时栈顶数据处理方式划分：按堆栈操作时栈顶数据处理方式划分：按堆栈操作时栈顶数据处理方式划分：空顶法（入栈时先操作后修改地址）空顶法（入栈时先操作后修改地址）空顶法（入栈时先操作后修改地址）空顶法（入栈时先操作后修改地址）满顶法（入栈时先修改地址后操作）满顶法（入栈时先修改地址后操作）满顶法（入栈时先修改地址后操作）满顶法（入栈时先修改地址后操作）51512-3 MCS-51硬件结构硬件结构一、硬件资源一、硬件资源二、结构框图二、结构框图三、引脚功能三、引脚功能四、四、CPU结构结构五、存储空间五、存储空间51单片机兼容产品单片机兼容产品ATMEL 89c52ADAdC812WINBORDW78E51BPHILIPS P87LPC764 CYGNALC8051 51单片机开发板 一、硬件资源一、硬件资源（1 1）1 1、CPUCPU：8 8位运算器、带累加器结构位运算器、带累加器结构位运算器、带累加器结构位运算器、带累加器结构2 2、存储器：、存储器：、存储器：、存储器：片内程序存储器片内程序存储器片内程序存储器片内程序存储器5151子系列为子系列为子系列为子系列为4K4K、5252子系列为子系列为子系列为子系列为8K8K 片片片片内内内内数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器5151子子子子系系系系列列列列为为为为128B128B、5252子子子子系系系系列列列列为为为为256B256B3 3、并行、并行、并行、并行I/OI/O口：口：口：口：4 4个个个个8 8位双向端口位双向端口位双向端口位双向端口4 4、串行、串行、串行、串行I/OI/O口：口：口：口：1 1个全双工的异步串行通讯接口个全双工的异步串行通讯接口个全双工的异步串行通讯接口个全双工的异步串行通讯接口5 5、定时器、定时器、定时器、定时器/计数器：计数器：计数器：计数器：5151子系列为子系列为子系列为子系列为2 2个、个、个、个、5252子系列为子系列为子系列为子系列为3 3个个个个6 6、中断配置：、中断配置：、中断配置：、中断配置：5151子子子子系系系系列列列列为为为为3 3类类类类5 5个个个个中中中中断断断断源源源源、5252子子子子系系系系列列列列为为为为3 3类类类类6 6个个个个中中中中断断断断源源源源MCS-51MCS-51系列芯片硬件资源配置见表所示。系列芯片硬件资源配置见表所示。系列芯片硬件资源配置见表所示。系列芯片硬件资源配置见表所示。MCS-51系列芯片硬件资源配置表系列芯片硬件资源配置表 子子子子系系系系列列列列片内片内片内片内ROMROM的形式的形式的形式的形式片内片内片内片内ROMROM容量容量容量容量KBKB片内片内片内片内RAMRAM容量容量容量容量B B定时器定时器定时器定时器/计数器计数器计数器计数器中中中中断断断断源源源源无无无无ROMROMEPROMEPROM51518031803180518051875187514 41281282 25 580C3180C3180C5180C5187C5187C5152528032803280528052875287528 82562563 36 680C23280C23280C25280C25287C25287C2527 7二、结构框图二、结构框图（1 1）1 1、运算器：、运算器：、运算器：、运算器：运算器：运算器：运算器：运算器：8 8位的位的位的位的ALUALU；暂存器：暂存器：暂存器：暂存器：暂存器暂存器暂存器暂存器1 1的数据来自于的数据来自于的数据来自于的数据来自于B B寄存器等；寄存器等；寄存器等；寄存器等；暂存器暂存器暂存器暂存器2 2的数据来自于的数据来自于的数据来自于的数据来自于A A累加器等；累加器等；累加器等；累加器等；累加器：累加器：累加器：累加器：累加器累加器累加器累加器A A（8 8位）；位）；位）；位）；辅助累加器辅助累加器辅助累加器辅助累加器B B（8 8位），也称乘法寄存器；位），也称乘法寄存器；位），也称乘法寄存器；位），也称乘法寄存器；程序状态字寄存器：程序状态字寄存器：程序状态字寄存器：程序状态字寄存器：PSWPSW（8 8位），也可称之为标志寄存器；位），也可称之为标志寄存器；位），也可称之为标志寄存器；位），也可称之为标志寄存器；堆栈指针寄存器：堆栈指针寄存器：堆栈指针寄存器：堆栈指针寄存器：SPSP（8 8位）；位）；位）；位）；数据指针寄存器：数据指针寄存器：数据指针寄存器：数据指针寄存器：DPTRDPTR（1616位）；位）；位）；位）；程序计数器：程序计数器：程序计数器：程序计数器：PCPC（1616位）；位）；位）；位）；结构框图相关概念相关概念由由PC发起的取指令过程发起的取指令过程二、结构框图二、结构框图（2 2）2 2、控制器：、控制器：、控制器：、控制器：指令寄存器：指令寄存器：指令寄存器：指令寄存器：定时及控制：定时及控制：定时及控制：定时及控制：振荡器：振荡器：振荡器：振荡器：中断系统：中断系统：中断系统：中断系统：1616位地址寄存器；位地址寄存器；位地址寄存器；位地址寄存器；3 3、寄存器：、寄存器：、寄存器：、寄存器：片内片内片内片内RAMRAM；RAMRAM地址寄存器；地址寄存器；地址寄存器；地址寄存器；4 4、存储器：、存储器：、存储器：、存储器：片内片内片内片内ROMROM或或或或EPROMEPROM （5151子系列子系列子系列子系列4K4K、5252子系列子系列子系列子系列8K8K）；）；）；）；结构框图二、结构框图二、结构框图（3 3）5、I/O接口：接口：定时器定时器/计数器；计数器；串行口；串行口；并口锁存器：并口锁存器：P0P3四个；四个；并口驱动器：并口驱动器：P0P3四个；四个；结构框图三、引脚功能三、引脚功能（1 1）1 1、I/OI/O引脚：引脚：引脚：引脚：共共共共3232根根根根 ：和引脚数量相适应：和引脚数量相适应：和引脚数量相适应：和引脚数量相适应P0.0P0.0P0.7P0.7：共共共共8 8根根根根，作作作作AD0AD0AD7AD7，不不不不扩扩扩扩展时可作准双向展时可作准双向展时可作准双向展时可作准双向I/OI/O口；口；口；口；P1.0P1.0P1.7P1.7：共共共共8 8根，作准双向根，作准双向根，作准双向根，作准双向I/OI/O口，口，口，口，5252子系列中子系列中子系列中子系列中P1.0P1.0作作作作T2T2脉冲输入、脉冲输入、脉冲输入、脉冲输入、P1.1P1.1作作作作T2T2外部控制；外部控制；外部控制；外部控制；P2.0P2.0P2.7P2.7：共共共共8 8根根根根，作作作作A8A8A15A15，不不不不扩扩扩扩展展展展时可作准双向时可作准双向时可作准双向时可作准双向I/OI/O口；口；口；口；P3.0P3.0P3.7P3.7：共共共共8 8根，除可作为准双向根，除可作为准双向根，除可作为准双向根，除可作为准双向I/OI/O口口口口外还具第二功能。外还具第二功能。外还具第二功能。外还具第二功能。P3口功能表口功能表芯片封装芯片封装51芯片引脚图芯片引脚图三、引脚功能三、引脚功能（2 2）2 2、控制引脚：、控制引脚：、控制引脚：、控制引脚：共共共共4 4根根根根+2+2根复用根复用根复用根复用ALE/PROGALE/PROG：作输出时：作输出时：作输出时：作输出时：ALEALE称地址锁存允许，用于分离称地址锁存允许，用于分离称地址锁存允许，用于分离称地址锁存允许，用于分离AD0AD0AD7AD7；作输入时：作输入时：作输入时：作输入时：PROGPROG，片内，片内，片内，片内EPROMEPROM编程时编程脉冲输入端；编程时编程脉冲输入端；编程时编程脉冲输入端；编程时编程脉冲输入端；RST/VPDRST/VPD：输输输输入入入入复复复复位位位位引引引引脚脚脚脚RESETRESET，维维维维持持持持2 2个个个个机机机机器器器器周周周周期期期期以以以以上上上上高电平时实现复位，也可用于备用电源输入引脚高电平时实现复位，也可用于备用电源输入引脚高电平时实现复位，也可用于备用电源输入引脚高电平时实现复位，也可用于备用电源输入引脚VPDVPD；EA/VDDEA/VDD：输输输输入入入入引引引引脚脚脚脚EAEA低低低低电电电电平平平平有有有有效效效效时时时时选选选选择择择择片片片片外外外外程程程程序序序序存存存存储储储储器器器器；高高高高电电电电平平平平无无无无效效效效时时时时选选选选择择择择片片片片内内内内程程程程序序序序存存存存储储储储器器器器，也也也也用用用用作作作作编编编编程程程程电电电电源源源源引引引引脚脚脚脚VDDVDD；PSENPSEN：输输输输出出出出引引引引脚脚脚脚，称称称称片片片片外外外外取取取取指指指指信信信信号号号号输输输输出出出出端端端端，在在在在向向向向片片片片外外外外存存存存储储储储器进行读操作时，每个机器周期两次低电平有效；器进行读操作时，每个机器周期两次低电平有效；器进行读操作时，每个机器周期两次低电平有效；器进行读操作时，每个机器周期两次低电平有效；RDRD：输输输输出出出出引引引引脚脚脚脚，片片片片外外外外数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器读读读读选选选选通通通通信信信信号号号号输输输输出出出出，与与与与并并并并行行行行口引脚口引脚口引脚口引脚P3.7P3.7复用；复用；复用；复用；WRWR：输出引脚，片外数据存储器写选通信号输出，与并行：输出引脚，片外数据存储器写选通信号输出，与并行：输出引脚，片外数据存储器写选通信号输出，与并行：输出引脚，片外数据存储器写选通信号输出，与并行口引脚口引脚口引脚口引脚P3.6P3.6复用；复用；复用；复用；51芯片引脚图芯片引脚图三、引脚功能三、引脚功能（3 3）3 3、其他引脚：、其他引脚：、其他引脚：、其他引脚：共共共共4 4根根根根+2+2根复用根复用根复用根复用XTAL1XTAL1：片内反相放大器输入端，外接晶振；：片内反相放大器输入端，外接晶振；：片内反相放大器输入端，外接晶振；：片内反相放大器输入端，外接晶振；XTAL2XTAL2：片内反相放大器输出端，外接晶振；：片内反相放大器输出端，外接晶振；：片内反相放大器输出端，外接晶振；：片内反相放大器输出端，外接晶振；VCCVCC：主电源输入，即：主电源输入，即：主电源输入，即：主电源输入，即+5V+5V电源正端；电源正端；电源正端；电源正端；VSSVSS：主电源公共端，即：主电源公共端，即：主电源公共端，即：主电源公共端，即GNDGND，接电源负端；，接电源负端；，接电源负端；，接电源负端；VPDVPD：备备备备用用用用电电电电源源源源+5V0.5V+5V0.5V的的的的输输输输入入入入端端端端，当当当当主主主主电电电电源源源源下下下下降降降降到到到到规规规规定定定定数数数数值值值值以以以以下下下下时时时时便便便便向向向向片片片片内内内内RAMRAM供供供供电电电电以以以以保保保保持持持持RAMRAM中的数据；中的数据；中的数据；中的数据；该引脚与控制引脚该引脚与控制引脚该引脚与控制引脚该引脚与控制引脚RSTRST复用；复用；复用；复用；VDDVDD：片内：片内：片内：片内EPROMEPROM编程电源编程电源编程电源编程电源+21V+21V的输入引脚，的输入引脚，的输入引脚，的输入引脚，与与与与EAEA复用；复用；复用；复用；51芯片引脚图芯片引脚图5151外接晶振外接晶振外接晶振外接晶振电路电路四、四、CPU结构结构（1 1）MCS-51的的CPU由运算器、寄存器组由运算器、寄存器组合、控制器组成。合、控制器组成。1、运算器：、运算器：8位位ALU：（核心）：（核心）能够完成加、减、能够完成加、减、乘、除等算术运算及与、或、非、异或等乘、除等算术运算及与、或、非、异或等逻辑操作；逻辑操作；算术运算和逻辑操作都必须在寄存器的算术运算和逻辑操作都必须在寄存器的配合下才能完成。配合下才能完成。四、四、CPU结构结构（2 2）ALU操作过程中必须配合的寄存器：操作过程中必须配合的寄存器：累累加加器器A：存存放放第第一一操操作作数数及及操操作作结结果果的专用寄存器，也称的专用寄存器，也称ACC；（；（E0H）累累加加器器B：也也称称B寄寄存存器器，乘乘、除除法法运运算时用作累加器功能；（算时用作累加器功能；（F0H）程序状态字程序状态字PSW：存放程序运行时指令存放程序运行时指令操作的辅助结果，（操作的辅助结果，（D0H）其各位为：）其各位为：程序状态字结构程序状态字结构（1 1）进位标志进位标志进位标志进位标志C C（D7D7）：）：）：）：加、减法运算有进、借位时加、减法运算有进、借位时加、减法运算有进、借位时加、减法运算有进、借位时C=1C=1，否则，否则，否则，否则C=0C=0；位处理时，作位累加器用，即存放第一操作数与结果；位处理时，作位累加器用，即存放第一操作数与结果；位处理时，作位累加器用，即存放第一操作数与结果；位处理时，作位累加器用，即存放第一操作数与结果；辅助进位标志辅助进位标志辅助进位标志辅助进位标志ACAC（D6D6）：）：）：）：加加加加、减减减减法法法法运运运运算算算算时时时时低低低低半半半半字字字字节节节节的的的的D3D3位位位位有有有有进进进进、借借借借位位位位时时时时 AC=1AC=1，否则，否则，否则，否则AC=0AC=0；软件标志软件标志软件标志软件标志F0F0（D5D5）：）：）：）：由软件置位或复位，归用户定义使用；由软件置位或复位，归用户定义使用；由软件置位或复位，归用户定义使用；由软件置位或复位，归用户定义使用；C CACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOV-P P D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0程序状态字结构程序状态字结构（2 2）工工工工 作作作作 寄寄寄寄 存存存存 器器器器 组组组组 选选选选 择择择择 位位位位：RS1RS1（D4D4）、RS0RS0（D3D3）：由由由由软软软软件件件件置置置置位位位位或或或或复复复复位位位位，用用用用以以以以选选选选择择择择4 4组工作寄存器中的一组；组工作寄存器中的一组；组工作寄存器中的一组；组工作寄存器中的一组；溢出标志溢出标志溢出标志溢出标志OVOV（D2D2）：）：）：）：OV=1OV=1反反反反映映映映放放放放回回回回累累累累加加加加器器器器A A中中中中的的的的运运运运算算算算结结结结果果果果已已已已经经经经超超超超出出出出补补补补码码码码形形形形式式式式表表表表示示示示的的的的有有有有符符符符号号号号数数数数表表表表达达达达范范范范围围围围（-128128+127+127），具体操作为：），具体操作为：），具体操作为：），具体操作为：做做做做加加加加、减减减减法法法法运运运运算算算算时时时时，若若若若最最最最高高高高位位位位、次次次次高高高高位位位位二二二二位位位位中中中中有有有有一一一一位位位位产产产产生生生生进进进进、借借借借位位位位，则则则则OVOV位位位位被被被被硬硬硬硬件件件件置置置置1 1；OV=C7OV=C7C6 C6 即即即即异异异异或或或或 关关关关系系系系相相相相同同同同时时时时为为为为0,0,不不不不相同时为相同时为相同时为相同时为1 1程序状态字结构程序状态字结构（3 3）做做做做乘乘乘乘法法法法运运运运算算算算时时时时，当当当当积积积积大大大大于于于于255255时时时时OV=1OV=1，否否否否则则则则OV=0OV=0，由由由由于于于于积积积积的的的的高高高高8 8位位位位在在在在B B中中中中，低低低低8 8位位位位在在在在A A中中中中，因因因因此当此当此当此当OV=0OV=0时只要从时只要从时只要从时只要从A A中取积即可；中取积即可；中取积即可；中取积即可；做做做做除除除除法法法法运运运运算算算算时时时时，若若若若寄寄寄寄存存存存器器器器B B中中中中的的的的除除除除数数数数为为为为0 0则则则则OV=1OV=1，否则，否则，否则，否则OV=0OV=0；奇偶标志奇偶标志奇偶标志奇偶标志P P（D0D0）：）：）：）：表达每次指令操作之后累加器表达每次指令操作之后累加器表达每次指令操作之后累加器表达每次指令操作之后累加器A A中的中的中的中的“1”1”的的的的个数，若个数，若个数，若个数，若A A中中中中“1”1”的个数为奇数个则的个数为奇数个则的个数为奇数个则的个数为奇数个则P=1P=1，偶数，偶数，偶数，偶数个则个则个则个则P=0P=0；四、四、CPU结构结构（3 3）2 2、寄存器组合：、寄存器组合：MCS-51CPUMCS-51CPU中寄存器组合包括如下：中寄存器组合包括如下：工作寄存器组：（工作寄存器组：（工作寄存器组：（工作寄存器组：（00H00H1FH1FH）R0R0R7R7每组每组每组每组8 8个，共个，共个，共个，共4 4组，由组，由组，由组，由RS1RS1、RS0RS0的值来选择：的值来选择：的值来选择：的值来选择：当值为当值为当值为当值为0 0、0 0时第时第时第时第0 0组，组，组，组，R0R0R7R7的地址是：的地址是：的地址是：的地址是：00H00H07H07H；当值为当值为当值为当值为0 0、1 1时第时第时第时第1 1组，组，组，组，R0R0R7R7的地址是：的地址是：的地址是：的地址是：08H08H0FH0FH；当值为当值为当值为当值为1 1、0 0时第时第时第时第2 2组，组，组，组，R0R0R7R7的地址是：的地址是：的地址是：的地址是：10H10H17H17H；当值为当值为当值为当值为1 1、1 1时第时第时第时第3 3组，组，组，组，R0R0R7R7的地址是：的地址是：的地址是：的地址是：18H18H1FH1FH；四、四、CPU结构结构（4 4）位寻址区：（位寻址区：（位寻址区：（位寻址区：（20H20H2FH2FH）1616字节，字节，字节，字节，168=128168=128位，位，位，位，其位地址分别为其位地址分别为其位地址分别为其位地址分别为00H00H7FH7FH；通用寄存器区：通常堆栈设在该区；通用寄存器区：通常堆栈设在该区；通用寄存器区：通常堆栈设在该区；通用寄存器区：通常堆栈设在该区；（30H30H7FH7FH）共共共共8080字节（字节（字节（字节（5151子系列）子系列）子系列）子系列）（30H30HFFHFFH）共共共共208208字节（字节（字节（字节（5252子系列）子系列）子系列）子系列）特特特特殊殊殊殊功功功功能能能能寄寄寄寄存存存存器器器器区区区区：（80H80HFFHFFH）也也也也称称称称SFRSFR，只只只只使使使使用用用用128128字字字字节节节节中中中中的的的的一一一一部部部部分分分分：5151子子子子系系系系列列列列用用用用了了了了2121个、个、个、个、5252子系列用了子系列用了子系列用了子系列用了2626个；个；个；个；片内寄存器分布图片内寄存器分布图数据指针数据指针数据指针数据指针DPTR端口端口P0-P3未定义的寻址区未定义的寻址区位寻址表位寻址表四、四、CPU结构结构（5 5）3 3、控制器：、控制器：、控制器：、控制器：程程程程序序序序计计计计数数数数器器器器PCPC：(P PROGRAM ROGRAM C COUNTER)OUNTER)用用用用于于于于存存存存放放放放下下下下一一一一条条条条取取取取指指指指指指指指令令令令的的的的地地地地址址址址，由由由由于于于于为为为为1616位位位位，可可可可寻寻寻寻址址址址范范范范围围围围为为为为64K64K；（注意：（注意：（注意：（注意：PCPC无地址无地址无地址无地址指令不能对指令不能对指令不能对指令不能对PCPCPCPC直接寻址直接寻址直接寻址直接寻址）指令寄存器指令寄存器指令寄存器指令寄存器IRIR：存放当前正在执行的指令；存放当前正在执行的指令；存放当前正在执行的指令；存放当前正在执行的指令；指指指指令令令令译译译译码码码码器器器器IDID：对对对对IRIR中中中中的的的的指指指指令令令令操操操操作作作作码码码码进进进进行行行行分分分分析析析析、解解解解释释释释，产生相应的控制信号控制计算机的运行；产生相应的控制信号控制计算机的运行；产生相应的控制信号控制计算机的运行；产生相应的控制信号控制计算机的运行；定时及控制电路：定时及控制电路：定时及控制电路：定时及控制电路：按按按按IDID产生的控制信号以一定的时序产生的控制信号以一定的时序产生的控制信号以一定的时序产生的控制信号以一定的时序控制计算机运行。控制计算机运行。控制计算机运行。控制计算机运行。取指令过程取指令过程指令执行过程指令执行过程指令执行简例指令执行简例四、四、CPU结构结构（6 6）附一：附一：附一：附一：MCS-51MCS-51的布尔处理器的布尔处理器的布尔处理器的布尔处理器片片片片内内内内数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器中中中中128128位位位位和和和和专专专专用用用用功功功功能能能能寄寄寄寄存存存存器器器器中中中中的的的的8585位位位位（5151子子子子系系系系列列列列）或或或或9393位位位位（5252子子子子系系系系列列列列）构构构构成成成成了了了了MCS-51MCS-51的的的的布尔处理器布尔处理器布尔处理器布尔处理器的操作区。的操作区。的操作区。的操作区。具有自己的指令系统、自己的累加器具有自己的指令系统、自己的累加器具有自己的指令系统、自己的累加器具有自己的指令系统、自己的累加器C C。可可可可执执执执行行行行置置置置位位位位、清清清清零零零零、取取取取反反反反、等等等等于于于于1 1转转转转移移移移、等等等等于于于于0 0转转转转移移移移、等等等等于于于于1 1转转转转移移移移并并并并清清清清零零零零等等等等操操操操作作作作。也也也也可可可可进进进进行行行行一一一一些些些些简单的逻辑操作。简单的逻辑操作。简单的逻辑