单片机原理及应用 第二章PPT课件

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带进位和不带进位的加法 带进位的减法 两个八位无符号数的乘法和除法 加1或减1操作 逻辑“与”、“或”、“异或”操作、字节取反操作 左右循环移位操作 半字节交换 二十进制（BCD码）调整 比较和条件转移的判断等操作 “位”操作：置位、清零、取反、条件判断、逻辑“与”、
“或”等操作
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数据指针DPTR 数据指针DPTR（Data Pointer）是一个16位的专用寄
存器，专门用来存放16位数据存储器的地址，以便对外部 数据存储器RAM读写数据，作间接寄存器使用。它可指 向64K字节范围内的任一存储单元，也可以分成高字节 DPH和低字节DPL两个独立的8位寄存器，这为修改 DPTR的内容提供了方便。 指令寄存器、指令译码器和CPU定时控制
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寄存器
累加器ACC 累加器ACC，简称累加器A，它是一个8位寄存器，通过
暂存器与ALU相连，在算术运算和逻辑运算时，通常用累 加器A存放一个参加操作的数，作为ALU的一个输入，而 ALU的运算结果又存入累加器A中。 寄存器B
寄存器B一般用于乘、除法指令，它与累加器A配合使用。 运算前，寄存器B中存放乘数或除数；运算后，B中保存 了乘积的高位字节或商的余数部分。此外，寄存器B可作 为存放中间结果的暂存寄存器使用。
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§2.1 MCS-51单片机逻辑结构与引脚功能
一、MCS-51系列单片机的基本组成
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80C51单片机包括： 面向控制的8位CPU和指令。 4K字节的程序存储器（Flash）。 128字节的数据存储器,21个特殊功能寄存器。 可编程并行I/O口PO-P3，有32位双向输入/输出线。 一个全双工串行口。 两个16位定时器/计数器。 五个中断源，两个中断优先级的中断结构。 一个片内时钟振荡器和时钟电路。 可寻址64K字节的程序存储器和64K字节的外部数据存储器。
第二章 MCS-51单片机的内部结构
2.1 MCS-51系列单片机的内部结构 2.2 MCS-51的寻址空间与存储器结构 2.3 MCS-51的并行I/O口 2.4 CPU时序及辅助电路
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第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
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堆栈指针SP 堆栈是为暂存数据或返回地址而在RAM区专门开辟的一
个数据存放区，并按照“后进先出”的原则进行操作。 堆栈指针SP（Stack Pointer）是一个8位寄存器，用它
存放栈顶的地址。进栈时，SP自动加1，将数据压入SP所 指定的地址单元；出栈时，将SP所指示的地址单元中的数 据弹出，然后SP自动减1，因此，SP总是指向栈顶。
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当两个正数相加，若和超过+127时，其结果的符号由正变 负，即得出负数，这时OV＝l。
O V D 7 c D 6 c 0 1 1
同理，两负数相加，结果应为负数，但因和数为-241＜l28，有溢出而使结果为正数，此时OV=1。
O V D 7 c D 6 c V=1表示结果超过了255，即乘积分别 在寄存器B和A中；反之表示乘积在A中。
AC—辅助进位标志，当累加器中A3向A4有进位或错位时AC=1，否则 AC=0；
F0—用户标志位，可由用户置“1”，或置“0”，作为某一种状态的标
志；
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OV—溢出标志，计算机中，带符号数通常是用补码表示 的．对于单字节二进制补码，其所能表示数的范围是 -128到 +127，如果运算结果超出了这个数值范围，就称为溢出。 一般两个同号数相加或两个异号数相减，有可能发生溢出； 而两个同号数相减或两个异号数相加，则不会发生溢出。
在除法运算时，OV=1表示除数为0，不能进行除法，反 之除数不为0，可以进行除法。
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P—奇偶标志，累加器A中“1”的个数为奇数时P=1，否则
P=0；
RS1，RS0：——工作寄存器组选择控制位。
0
0
0组（内部RAM地址00H～07H）
0
1
1组（内部RAM地址08H～0FH）
1
0
2组（内部RAM地址10H～17H）
系统复位后，SP初始化为07H，所以第一个压入堆栈的 数据存放到08H单元，即堆栈区为从07H单元开始的一部 分连续存储单元。
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SP的内容是可编程的， 因而可将堆栈区定位到内 部数据存储器的任意位置。 堆栈的大小可用“深度” 表示，用户在设定堆栈区 时应该考虑到堆栈的深度， 以便能满足子程序嵌套时 的需要。
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二、MCS-51系列单片机的内部结构
MCS-51系列单片机的内部结构框
图
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1、CPU
CPU由运算器、控制器及一些特殊功能寄存器组组 成、其结构形式与工作原理和一般的微处理器相同。可执 行下述算术/逻辑运算。 1.1、运算器
算术与逻辑运算部件ALU ALU由加法器和其他逻辑电路等组成。它的功能是，完 成各种算术运算和逻辑运算，它可以进行加、减、乘、除、 加1、减1、比较等算术运算和与、或、非、异或、取反、 取补等逻辑运算。以及循环移位、位操作等。
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3组（内部RAM地址18H～1FH）
MCS—51单片机的零标志z不包含在PSW寄存器中，而
直接安排在累加器A中
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1.2 控制器
程序计数器PC
程序计数器PC（Program Counter）是16位专用寄存 器，其内容表示下一条要执行的指令的地址，PC的内容有 自动加1的功能。当CPU顺序地执行指令时，PC的内容以 增量的规律变化着，于是当一条指令取出后，PC就指向下 一条指令的地址，如果不按顺序执行指令，转移到某地址 再继续执行指令，这时在跳转之前必须将转向的程序的入 口地址送往程序计数器，以便从该入口地址开始执行程序。 由此可见，PC实际上是一个地址指示器，改变PC中的内 容就可以改变指令执行的次序，即改变程序执行的路线。 当系统复位后，PC=0000H，CPU便从这一固定的入口地 址开始执行程序。
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程序状态字寄存器PSW
运算操作过程中的一些状态信息存放在程序状态字寄存器PSW中， PSW寄存器的字节地址是DOH，PSW各位的符号与定义如下：
C—进位标志（CY），有进位或借位时，C=1，否则C=0； Cy=1提示 无符号数运算超出范围。
在进行位操作时，CY作为位累加器C，也称为布尔累加器。此外，循 环移位指令和比较转移指令也会影响CY标志。