《单片机》课件第2章.ppt

1、第2章 MCS-51单片机硬件与系统扩展2.1 MCS-51外部引脚2.2 P0、P1、P2、P3口的内部结构及使用2.3 单片机内部硬件资源2.4 时钟与复位电路2.5 单片机系统扩展2.6 习 题 对于硬件系统设计人员来说，掌握单片机硬件资源是十对于硬件系统设计人员来说，掌握单片机硬件资源是十分重要的，只有熟悉了单片机的硬件分重要的，只有熟悉了单片机的硬件“家底家底”，才能合理安，才能合理安排、正确使用现有资源，并做到物尽其用。排、正确使用现有资源，并做到物尽其用。MCS-51MCS-51单片机是单片机是美国美国IntelIntel公司的产品，但在实际应用时常常选用美国公司的产品，但在实际

2、应用时常常选用美国ATMELATMEL公司的产品，如公司的产品，如AT89C51/52AT89C51/52（4040脚）和脚）和AT89C2051AT89C2051（2020脚）。脚）。ATMELATMEL公司公司ATAT系列单片机相当于系列单片机相当于IntelIntel公司单片机的公司单片机的FlashFlash版版本，两者硬件结构相同，指令兼容，但本，两者硬件结构相同，指令兼容，但FlashFlash版本可以使程版本可以使程序的修改、调整更加方便，所以序的修改、调整更加方便，所以ATMELATMEL公司的产品几乎成了公司的产品几乎成了MSC-51MSC-51系列单片机的主流。系列单片机的

3、主流。2.1 MCS-512.1 MCS-51外部引脚外部引脚 AT89C51/52 AT89C51/52的外部有的外部有4040个脚（与个脚（与8051/87518051/8751相同，如图相同，如图2-12-1所示），这些管脚根据功能可以将它们分成三大组：所示），这些管脚根据功能可以将它们分成三大组：1 1系统工作必需的引脚（系统工作必需的引脚（5 5个脚）个脚）VCCVCC（4040脚）、脚）、VSSVSS（2020脚）：电源脚）：电源5V5V和地（和地（AT89LVAT89LV系列芯片系列芯片可以工作在可以工作在2.7V2.7V6V6V）。）。RST/VPDRST/VPD（9 9脚）：

4、脚）：RSTRST即为即为RESETRESET的缩写，的缩写，VPDVPD为备用电源。为备用电源。该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，可以使工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，可以使单片机回复到初始状态（复位）。上电时，考虑到振荡器有单片机回复到初始状态（复位）。上电时，考虑到振荡器有一定的起振时间，该引脚上高电平必须持续一定的起振时间，该引脚上高电平必须持续10 ms10 ms以上才能以上才能保证有效复位。保证有效复位。XTAL1XTAL1、XTAL2XTAL2：接晶振

5、，实际使用时还需加两个：接晶振，实际使用时还需加两个30pF30pF的补偿的补偿电容，常用晶振频率有电容，常用晶振频率有6MHz6MHz、12 MHz12 MHz和和11.0592 MHz11.0592 MHz，AT89C51/52AT89C51/52最高工作频率达最高工作频率达24 MHz24 MHz。上述管脚的电压或波形不满足要求的话，系统无法工作，一上述管脚的电压或波形不满足要求的话，系统无法工作，一般表现为无法启动。般表现为无法启动。2 2与外部电路联络的脚（与外部电路联络的脚（3232个脚）个脚）P0P0：在扩展时作为数据总线：在扩展时作为数据总线/地址低地址低8 8位线，扩展不用时

6、可以位线，扩展不用时可以作为用户作为用户I/OI/O线。线。P1P1：仅作用户：仅作用户I/OI/O口。口。P2P2：在扩展时作为地址高：在扩展时作为地址高8 8位线，扩展不用时作为用户位线，扩展不用时作为用户I/OI/O线。线。P3P3：首先保证第二功能（如表：首先保证第二功能（如表2-12-1所示），若第二功能不用，所示），若第二功能不用，则可作为用户则可作为用户I/OI/O线。线。3 3控制脚（控制脚（3 3个脚）个脚）（1 1）/VPP/VPP（3131脚）：为片内、片外脚）：为片内、片外ROMROM选择控制脚，具体如选择控制脚，具体如图图2-22-2所示，早期的所示，早期的80318

7、031等内部没有等内部没有ROMROM，故使用时接地，目，故使用时接地，目前前AT89C51/52AT89C51/52内部均有内部均有ROMROM（FlashFlash），所以使用时直接接），所以使用时直接接VCCVCC。对于。对于EPROMEPROM型单片机（如型单片机（如87518751），在编程期间该脚用于），在编程期间该脚用于提供编程电压（提供编程电压（VPPVPP）。）。图2-2 MCS-51程序存储器结构（2 2）ALE/PROGALE/PROG（3030脚）：地址锁存有效信号输出端。脚）：地址锁存有效信号输出端。ALEALE在在每个机器周期内输出两个脉冲，在访问片外程序存储器期间

8、，每个机器周期内输出两个脉冲，在访问片外程序存储器期间，下降沿用于控制锁存下降沿用于控制锁存P0P0输出的低输出的低8 8位地址；在不访问片外程位地址；在不访问片外程序存储器期间，可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的，序存储器期间，可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的，但要注意，在访问片外数据存储器期间，但要注意，在访问片外数据存储器期间，ALEALE脉冲会跳空一脉冲会跳空一个，此时作为时钟输出就不妥了。对于片内含有个，此时作为时钟输出就不妥了。对于片内含有EPROMEPROM的机的机型，在编程期间，该引脚用作编程脉冲型，在编程期间，该引脚用作编程脉冲PROGPROG的输入端。的输入端。（

9、3 3）（）（2929脚）：片外程序存储器读选通信号输出端，低电脚）：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期该信号两次有效，以通过数据总线器周期该信号两次有效，以通过数据总线P0P0口读回指令或常口读回指令或常数。要注意的是该脚与外部数据存储器的读、写无关。数。要注意的是该脚与外部数据存储器的读、写无关。用于控制的脚其实还有用于控制的脚其实还有P3P3口的、，它们用于外部数据存储器口的、，它们用于外部数据存储器及及I/OI/O的读、写控制。尽管控制线数量不多，但在应用系统的读、写控制。尽

10、管控制线数量不多，但在应用系统中担当着十分重要的角色，在系统扩展部分我们可以体会这中担当着十分重要的角色，在系统扩展部分我们可以体会这一点。一点。2.2 P02.2 P0、P1P1、P2P2、P3P3口的内部结构及使用口的内部结构及使用 2.2.1 P0 2.2.1 P0口的内部结构及使用特点口的内部结构及使用特点由图由图2-32-3可见，电路中包含一个数据输出锁存器、两个三态可见，电路中包含一个数据输出锁存器、两个三态数据输入缓冲器、一个数据输出的驱动电路和一个输出控制数据输入缓冲器、一个数据输出的驱动电路和一个输出控制电路。当对电路。当对P0P0口口进行进行写操作时，由锁存器和驱动电路构成

11、写操作时，由锁存器和驱动电路构成数据输出通路。由于通路中已有输出锁存器，因此数据输出数据输出通路。由于通路中已有输出锁存器，因此数据输出时可以与外设直接连接，而不需再加数据锁存电路。时可以与外设直接连接，而不需再加数据锁存电路。图2-3 P0口一位结构图 在在P0P0口的内部有一个多路转接电路口的内部有一个多路转接电路MUXMUX，在控制信号的，在控制信号的作用下，多路转接电路可以分别接通锁存器输出或地址作用下，多路转接电路可以分别接通锁存器输出或地址/数数据线，使据线，使P0P0口作为外部扩展时的数据总线口作为外部扩展时的数据总线/兼地址低兼地址低8 8位线。位线。另外，另外，P0P0口结构

12、的一大特点（不同于口结构的一大特点（不同于P1P1、P2P2、P3P3口）为输出口）为输出电路是漏极开路电路，当电路是漏极开路电路，当P0P0口进行一般的口进行一般的I/OI/O输出时必须外输出时必须外接上拉电阻才能有高电平输出。当接上拉电阻才能有高电平输出。当P0P0口进行一般的口进行一般的I/OI/O输入输入时，必须先向电路中的锁存器写入时，必须先向电路中的锁存器写入“1 1”，使场效应管，使场效应管V2V2截止，截止，以避免以避免V2V2导通对引脚读入的影响。导通对引脚读入的影响。2.2.2 P12.2.2 P1口的内部结构及使用特点口的内部结构及使用特点 因为因为P1P1口通常是作为通

13、用口通常是作为通用I/OI/O口使用的，所以在电路结口使用的，所以在电路结构上与构上与P0P0口有一些不同之处，如图口有一些不同之处，如图2-42-4所示。首先它不再需所示。首先它不再需要多路转接电路要多路转接电路MUXMUX；其次是电路的内部有上拉电阻，与场；其次是电路的内部有上拉电阻，与场效应管共同组成输出驱动电路。为此，效应管共同组成输出驱动电路。为此，P1P1口作为输出口使用口作为输出口使用时，无需再外接上拉电阻。时，无需再外接上拉电阻。图2-4 P1口一位结构图2.2.3 P22.2.3 P2口的内部结构及使用特点口的内部结构及使用特点如图如图2-52-5所示，所示，P2P2口电路比

14、口电路比P1P1口电路多了一个多路转接电路口电路多了一个多路转接电路MUXMUX，这又正好与，这又正好与P0P0口一样。口一样。P2P2口可以作为通用口可以作为通用I/OI/O口使用，口使用，这时多路转接电路开关倒向锁存器这时多路转接电路开关倒向锁存器Q Q端，同时又可作为高位端，同时又可作为高位地址线使用，此时多路转接电路开关应倒向地址线使用，此时多路转接电路开关应倒向“地址地址”位置。位置。图2-5 P2口一位结构图2.2.4 P32.2.4 P3口的内部结构及使用特点口的内部结构及使用特点 P3 P3口的特点在于，为适应引脚信号第二功能的需要，增口的特点在于，为适应引脚信号第二功能的需要

15、，增加了第二功能控制逻辑。由于第二功能信号有输入和输出两加了第二功能控制逻辑。由于第二功能信号有输入和输出两类，因此分两种情况说明，结构如图类，因此分两种情况说明，结构如图2-62-6所示。对于第二功所示。对于第二功能为输出的信号引脚，当作为能为输出的信号引脚，当作为I/OI/O使用时，第二功能信号引使用时，第二功能信号引线应保持高电平，与非门开通，以维持从锁存器到输出端数线应保持高电平，与非门开通，以维持从锁存器到输出端数据输出通路的畅通。据输出通路的畅通。图2-6 P3口一位结构图 对于第二功能为输入的信号引脚，在口线的输入通路上对于第二功能为输入的信号引脚，在口线的输入通路上增加了一个缓

16、冲器，输入的第二功能信号就从这个缓冲器的增加了一个缓冲器，输入的第二功能信号就从这个缓冲器的输出端取得。而作为输出端取得。而作为I/OI/O使用的数据输入，仍取自三态缓冲使用的数据输入，仍取自三态缓冲器的输出端。不管是作为输入口使用还是第二功能信号输入，器的输出端。不管是作为输入口使用还是第二功能信号输入，输出电路中的锁存器输出和第二功能输出信号线都应保持高输出电路中的锁存器输出和第二功能输出信号线都应保持高电平。电平。P3P3口作为输入使用时，也必须先写口作为输入使用时，也必须先写“1 1”，让输出电路的场效，让输出电路的场效应管截止。应管截止。2.2.5 P02.2.5 P0、P1P1、P

17、2P2、P3P3作作I/OI/O使用实例使用实例1 1驱动驱动LEDLED实例实例 驱动驱动LEDLED，几乎是每个应用系统中都会碰到的，分为低，几乎是每个应用系统中都会碰到的，分为低电平点亮和高电平点亮两种。在高电平时，由于端口内部结电平点亮和高电平点亮两种。在高电平时，由于端口内部结构决定了输出的电流不到构决定了输出的电流不到1mA1mA（使用时常常会在这里出错，（使用时常常会在这里出错，认为既然是高电平就一定能点亮认为既然是高电平就一定能点亮LEDLED），而允许输入的电流），而允许输入的电流可以达可以达20mA 20mA 左右，因此两种驱动左右，因此两种驱动LEDLED的电路在结构上会

18、有较的电路在结构上会有较大差别。大差别。图图2-72-7（a a）是低电平驱动）是低电平驱动LEDLED的电路，的电路，LEDLED上的电流可以用以上的电流可以用以下公式计算：下公式计算：I=(5-1.8)/R+5VR3+5V其中其中1.8V1.8V是普通型是普通型LEDLED的压降。图的压降。图2-72-7（b b）是高电平驱动）是高电平驱动LEDLED的电路，电流由的电路，电流由R3R3决定。图决定。图2-72-7（c c）是错误的高电平驱动电）是错误的高电平驱动电路（输出电流太小）。路（输出电流太小）。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSize

19、BDate:16-Aug-2005Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:D1D2D3R1R2R3+5EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10AT89C51123456ABCD654321DCBATitleNumberRevision

20、SizeBDate:19-Aug-2005Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10AT89C51R1R29013LEDR3+5图2-7 驱动LED电路 123456ABCD654321DCBATitle

21、NumberRevisionSizeBDate:16-Aug-2005Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:D1D2D3R1R2R3EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10AT89C51图2-7 驱动LED电路（续）2 2驱动继电器实例驱动

22、继电器实例 继电器的驱动，从电平角度来说也有高电平驱动和低电继电器的驱动，从电平角度来说也有高电平驱动和低电平驱动两种，但实际使用的继电器的工作电压都是平驱动两种，但实际使用的继电器的工作电压都是9 V9 V、12 12 V V甚至更高，所以除了考虑驱动电流是否足够（继电器所需甚至更高，所以除了考虑驱动电流是否足够（继电器所需的驱动电流可用继电器的标称工作电压除以标称电阻来估算，的驱动电流可用继电器的标称工作电压除以标称电阻来估算，常见的大约在常见的大约在40 mA40 mA60 mA60 mA，所以不管哪种结构都需要三极，所以不管哪种结构都需要三极管等电流放大电路）外，还要考虑低电平、高电平

23、哪种驱动管等电流放大电路）外，还要考虑低电平、高电平哪种驱动更容易实现。更容易实现。图图2-82-8（a a）是常常会犯错误的所谓低电平驱动电路，尽）是常常会犯错误的所谓低电平驱动电路，尽管低电平时继电器确实能工作，但当输出为高电平而想使继管低电平时继电器确实能工作，但当输出为高电平而想使继电器截止时，结果却无法跳开，好像被粘住一样，原因是电器截止时，结果却无法跳开，好像被粘住一样，原因是CPUCPU输出的高电平只有输出的高电平只有5 V5 V，而继电器的供电有，而继电器的供电有12 V12 V，而且这，而且这时继电器的供电时继电器的供电12 V12 V将有可能使将有可能使CPUCPU损坏（在

24、使用芯片时不损坏（在使用芯片时不允许输入端的电压超过电源电压）。图允许输入端的电压超过电源电压）。图2-82-8（b b）是用高电平）是用高电平驱动的电路，图驱动的电路，图2-82-8（c c）是低电平驱动。在需要同时驱动的）是低电平驱动。在需要同时驱动的继电器数量比较多时，可以选用专用的驱动芯片继电器数量比较多时，可以选用专用的驱动芯片ULN2003A/ULN2003ULN2003A/ULN2003，其内部含有，其内部含有7 7路独立的驱动电路（还包路独立的驱动电路（还包含了继电器线包回路的续流二极管），使用起来十分方便。含了继电器线包回路的续流二极管），使用起来十分方便。123456ABC

25、D654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Feb-2006 Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:R1JD1EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10AT89C51+12V9012123456ABCD

26、654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Feb-2006 Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:R1JD1EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10AT89C51+12V9013+5VR2（a）（b）

27、123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Feb-2006 Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:R1JD1D2EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10AT89C51+12V901

28、3+5V174LS06（c）图2-8 驱动继电器电路 3 3光耦器件的接口电路光耦器件的接口电路 单片机应用在强电系统时，为提高抗干扰能力，隔离输单片机应用在强电系统时，为提高抗干扰能力，隔离输出级带来的干扰和不安全性，常常使用光耦器件作为接口，出级带来的干扰和不安全性，常常使用光耦器件作为接口，常用光耦器件的内部结构如图常用光耦器件的内部结构如图2-92-9所示。所示。图2-9 常用光耦内部结构 光耦器件的接口实例如图光耦器件的接口实例如图2-102-10所示。图中的所示。图中的74077407是用来是用来增加驱动能力的增加驱动能力的P1P1口为低电平时光耦导通，负载得电而工作。口为低电平时

29、光耦导通，负载得电而工作。图2-10 光耦接口应用实例2.3 2.3 单片机内部硬件资源单片机内部硬件资源图图2-112-11是是MCS-51MCS-51单片机的内部结构框图，从图中可以看出，单片机的内部结构框图，从图中可以看出，单片机内部主要包括：单片机内部主要包括：图2-11 单片机内部结构框图（1 1）一个）一个8 8位位CPUCPU（含运算器、控制器）。（含运算器、控制器）。（2 2）一个片内振荡器及时钟电路。）一个片内振荡器及时钟电路。（3 3）片内存储器（）片内存储器（RAMRAM和和ROMROM，AT89CAT89C系列是系列是FlashFlash）。）。（4 4）特殊功能寄存器

30、（）特殊功能寄存器（SFRSFR）。）。（5 5）4 4个个8 8位并行位并行I/OI/O口（口（P0P0、P1P1、P2P2、P3P3）。）。（6 6）一个全双工可编程串行口。）一个全双工可编程串行口。（7 7）定时器）定时器/计数器中断系统。计数器中断系统。2.3.1 2.3.1 片内程序存储器片内程序存储器 在在MCS-51MCS-51单片机系列中，单片机系列中，80318031、80328032内部没有程序存储内部没有程序存储器，器，8051/8751/AT89C518051/8751/AT89C51内部有内部有4K4K的程序存储器，的程序存储器，8052/8752/AT89C5280

31、52/8752/AT89C52内部有内部有8K8K的程序存储器。的程序存储器。程序存储器有不同版本，有些是程序存储器有不同版本，有些是ROMROM，如，如8051/80528051/8052等；有些等；有些是是EPROMEPROM，如，如8751/87528751/8752等；有些是等；有些是FlashFlash，如，如AT89C51/AT89C52AT89C51/AT89C52等。等。程序存储器主要用来存放程序，同时也常常用来存放数据表程序存储器主要用来存放程序，同时也常常用来存放数据表格（通过格（通过DBDB指令建立数码管字型表等），在具体存放程序和指令建立数码管字型表等），在具体存放程序

32、和建立数据表格时应该注意，程序存储器的部分空间的使用是建立数据表格时应该注意，程序存储器的部分空间的使用是有规定的，主要如下。有规定的，主要如下。（1 1）0000H0000H：称为复位入口地址，系统复位后，程序计数器：称为复位入口地址，系统复位后，程序计数器PCPC的内容为的内容为0000H0000H，程序就从，程序就从0000H0000H开始重新执行。开始重新执行。（2 2）0003H0003H：外部中断：外部中断0 0入口地址，当外部中断入口地址，当外部中断0 0发生且被响发生且被响应后，应后，CPUCPU将停止原来的程序（会自动记录停止时的程序位将停止原来的程序（会自动记录停止时的程序

33、位置，以便置，以便“回来回来”后能后能“继续工作继续工作”），程序直接转入），程序直接转入0003H0003H这个入口地址，进而执行中断后需要执行的任务，这个入口地址，进而执行中断后需要执行的任务，0003H0003H又称为外部中断又称为外部中断0 0矢量地址。矢量地址。（3 3）000BH000BH：定时器：定时器T0T0中断入口地址。中断入口地址。（4 4）0013H0013H：外部中断：外部中断1 1入口地址。入口地址。（5 5）001BH001BH：定时器：定时器T1T1中断入口地址。中断入口地址。（6 6）0023H0023H：串行口中断入口地址。：串行口中断入口地址。在上述入口地址

34、区域不能放置用户的程序和建立在上述入口地址区域不能放置用户的程序和建立数据表格，原因是：由于两个中断入口地址间仅有数据表格，原因是：由于两个中断入口地址间仅有8 8个个单元（如单元（如0003H0003H到到000BH000BH），用来存放中断发生后的用），用来存放中断发生后的用户程序（一般称中断服务程序）显然是不够的，我们户程序（一般称中断服务程序）显然是不够的，我们将中断服务程序放在程序存储器的其他将中断服务程序放在程序存储器的其他“自由自由”空间，空间，在这些入口地址放一条跳转指令（如：在这些入口地址放一条跳转指令（如：LJMP XXXXLJMP XXXX，其中其中“XXXXXXXX”就

35、是实际中断服务程序的起始地址或标就是实际中断服务程序的起始地址或标号），由这条跳转指令去号），由这条跳转指令去“找到找到”实际的中断服务程实际的中断服务程序。序。2.3.2 2.3.2 片内部数据存储器片内部数据存储器图图2-122-12是单片机内部数据存储器结构框图，对于是单片机内部数据存储器结构框图，对于8031/8051/8751/AT89C518031/8051/8751/AT89C51，内部有，内部有128 B128 B（00H00H7 FH7 FH）的数）的数据存储器，据存储器，80H80H地址以上的空间离散分布着地址以上的空间离散分布着SFRSFR（特殊功能寄（特殊功能寄存器），

36、没有用户可用的存器），没有用户可用的RAMRAM；对于；对于8032/8052/8752/AT89C528032/8052/8752/AT89C52，内部有，内部有256B256B数据存储器，数据存储器，00H00H7FH7FH的单元与的单元与80518051等相同，但在等相同，但在80H80H地址以上的空间则既有地址以上的空间则既有SFRSFR（采用寄存器或直接寻址），同时也有用户可用的（采用寄存器或直接寻址），同时也有用户可用的RAMRAM（采用寄存器间接寻址）。（采用寄存器间接寻址）。图2-12 内部数据存储器结构1 1通用工作寄存器区通用工作寄存器区 地址地址00H00H1FH1FH的

37、空间为通用工作寄存器区，的空间为通用工作寄存器区，3232个单元又个单元又可以分成可以分成4 4个组，分别如下。个组，分别如下。（1 1）00H00H07H07H：工作寄存器：工作寄存器0 0组，符号为组，符号为R0R0R7R7。（2 2）08H08H0FH0FH：工作寄存器：工作寄存器1 1组，符号为组，符号为R0R0R7R7。（3 3）10H10H17H17H：工作寄存器：工作寄存器2 2组，符号为组，符号为R0R0R7R7。（4 4）18H18H1FH1FH：工作寄存器：工作寄存器3 3组，符号为组，符号为R0R0R7R7。上述上述4 4个组的寄存器符号都为个组的寄存器符号都为R0R0R

38、7R7，也就是说，一个符号，也就是说，一个符号（如（如R0R0）可以对应）可以对应4 4个单元（如个单元（如00H00H、08H08H、10H10H、18H18H），使），使用时是否会混淆呢？当然不会，因为在使用的任何时候只能用时是否会混淆呢？当然不会，因为在使用的任何时候只能选中一个组，到底使用哪个组，由特殊功能寄存器选中一个组，到底使用哪个组，由特殊功能寄存器PSWPSW来指来指定（见定（见SFRSFR部分介绍）。部分介绍）。2 2位寻址区位寻址区 什么是位寻址区呢？可以这么来理解，这些区除了每个单什么是位寻址区呢？可以这么来理解，这些区除了每个单元都有确定的单元地址外，单元内的元都有确定

39、的单元地址外，单元内的8 8位数的每个位置也有地位数的每个位置也有地址。要理解这点我们不妨打个比方：一个单元好像一间宿舍，址。要理解这点我们不妨打个比方：一个单元好像一间宿舍，单元的地址对应宿舍的房间号，而位则对应宿舍内的床，位地单元的地址对应宿舍的房间号，而位则对应宿舍内的床，位地址正好对应床铺号，位寻址区的地址如表址正好对应床铺号，位寻址区的地址如表2-22-2所示。所示。单元地址MSB 位 地 址 LSB2FH7F7E7D7C7B7A79782EH77767574737271702DH6F6E6D6C6B6A69682CH67666564636261602BH5F5E5D5C5B5A59

40、582AH575655545352515029H4F4E4D4C4B4A494828H474645444342414027H3F3E3D3C3B3A393826H373635343332313025H2F2E2D2C2B2A292824H272625242322212023H1F1E1D1C1B1A191822H171615141312111021H0F0E0D0C0B0A090820H0706050403020100 位寻址区比普通用户位寻址区比普通用户RAMRAM相比具有的优点是，它具有位相比具有的优点是，它具有位寻址功能，常常用来做标记，同时利用位操作功能可以使程寻址功能，常常用来做标记

41、，同时利用位操作功能可以使程序更加简单，除了位寻址区有位地址之外，特殊功能寄存序更加简单，除了位寻址区有位地址之外，特殊功能寄存（SFRSFR）中地址末位是）中地址末位是0H0H或或8H8H的的1212个单元也有位地址。个单元也有位地址。在使用位地址时，容易与单元地址混淆，如地址在使用位地址时，容易与单元地址混淆，如地址“20H20H”，既，既可以理解成单元的地址，也可以理解成可以理解成单元的地址，也可以理解成24H24H单元中的一个位单元中的一个位地址（见表地址（见表2-22-2倒数第倒数第5 5行），具体是指单元地址还是位地址，行），具体是指单元地址还是位地址，除了看文字表述外，在指令中看

42、指令的类型和含义就可知道除了看文字表述外，在指令中看指令的类型和含义就可知道了。了。3 3用户用户RAMRAM区区 30H30H7FH7FH之间是普通的用户之间是普通的用户RAMRAM。对于。对于8032/8052/8752/AT89C528032/8052/8752/AT89C52还包括还包括80H80HFFHFFH空间，这里的单元空间，这里的单元没有通用寄存器中的符号（即具有寄存器寻址功能），也没没有通用寄存器中的符号（即具有寄存器寻址功能），也没有位寻址区中的位地址，每个单元只有一个特定的地址与之有位寻址区中的位地址，每个单元只有一个特定的地址与之相对应。需要强调的是，相对应。需要强调的

43、是，30H30H7FH7FH可以采用直接寻址和寄存可以采用直接寻址和寄存器间接寻址，而器间接寻址，而80H80HFFHFFH只能通过寄存器间接寻址，不能采只能通过寄存器间接寻址，不能采用直接寻址。用直接寻址。4 4特殊功能寄存器区特殊功能寄存器区 特殊功能寄存器简称特殊功能寄存器简称SFRSFR（Special Function Special Function RegisterRegister），在单片机中扮演着十分重要的角色。它们离散），在单片机中扮演着十分重要的角色。它们离散地分布在地址为地分布在地址为80H80HFFHFFH的空间中，特殊功能寄存器地址表的空间中，特殊功能寄存器地址表如

44、表如表2-32-3所示，这里先介绍几个常用的特殊功能寄存器，其所示，这里先介绍几个常用的特殊功能寄存器，其余的在相关章节应用时介绍。余的在相关章节应用时介绍。（1 1）累加器）累加器ACCACC（E0HE0H）：累加器）：累加器ACCACC（AccumulatorAccumulator）为）为8 8位位寄存器，助记符记作寄存器，助记符记作A A，是最常用、最繁忙的专用寄存器，是最常用、最繁忙的专用寄存器，所有的运算结果最终都放在所有的运算结果最终都放在ACCACC中，许多功能的实现必须由中，许多功能的实现必须由A A来完成，如与外部来完成，如与外部RAMRAM的数据传送等。的数据传送等。（2

45、2）寄存器）寄存器B B（F0HF0H）：寄存器）：寄存器B B是一个专门为乘法、除法运是一个专门为乘法、除法运算设置的，在乘法、除法运算中由算设置的，在乘法、除法运算中由A A和和B B来完成，所以寄存器来完成，所以寄存器B B又称为乘法除法寄存器。又称为乘法除法寄存器。（3 3）程序状态寄存器）程序状态寄存器PSWPSW（D0HD0H）：）：PSWPSW（Program Status Program Status WordWord）用来存放程序运行后的各种标志或状态，供程序查询）用来存放程序运行后的各种标志或状态，供程序查询或判断用。内部或判断用。内部8 8位的具体定义如下：位的具体定义如

46、下：D7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HD0HCyACF0RS1RS0OVF1PCyCy（PSW.7PSW.7）进位标志位。进位标志位。CyCy是是PSWPSW中最常用的标志位。中最常用的标志位。其功能有二：一是存放算术运算的进位标志，在进行加或减其功能有二：一是存放算术运算的进位标志，在进行加或减运算时，如果操作结果的最高位有进位或借位时，运算时，如果操作结果的最高位有进位或借位时，CyCy由硬件由硬件置置“1 1”，否则被清，否则被清“0 0”；二是在位操作中，作累加位使用。；二是在位操作中，作累加位使用。ACAC（PSW.6PSW.6）辅助进位标志位。在进行加减运算中，当辅助进位标

47、志位。在进行加减运算中，当低低4 4位向高位向高4 4位进位或借位时，位进位或借位时，ACAC由硬件置由硬件置“1 1”，否则，否则ACAC位被位被清清“0 0”。在。在BCDBCD码调整中也要用到码调整中也要用到ACAC位状态。位状态。F0F0（PSW.5PSW.5）用户标志位。这是一个供用户定义的标志用户标志位。这是一个供用户定义的标志位，需要利用软件方法置位或复位，用以控制程序的转向。位，需要利用软件方法置位或复位，用以控制程序的转向。RS1RS1和和RS0RS0（PSW.4PSW.4，PSW.3PSW.3）寄存器组选择位。它们被用寄存器组选择位。它们被用于选择于选择CPUCPU当前使用

48、的通用寄存器组号，其对应关系如表当前使用的通用寄存器组号，其对应关系如表2-42-4所示。所示。RS1 RS0寄 存 器 组片内RAM地址0 0第0组00H07H0 1第1组08H0FH1 0第2组10H17H1 1第3组18H1FH表2-4 寄存器组选择表OVOV：做加法或减法时，由硬件置位或清零，以指示运算结果：做加法或减法时，由硬件置位或清零，以指示运算结果是否溢出。是否溢出。OV=1OV=1反映运算结果超出了累加器的数值范围（无反映运算结果超出了累加器的数值范围（无符号数的范围为符号数的范围为0 0255255，以补码形式表示一个有符号数的范，以补码形式表示一个有符号数的范围为围为-1

49、28-128+127+127）。进行无符号数的加法或减法时，）。进行无符号数的加法或减法时，OVOV的值的值与进位位与进位位C C的值相同；进行有符号数的加法时，如最高位、的值相同；进行有符号数的加法时，如最高位、次高位之一有进位，或做减法时，如最高位、次高位之一有次高位之一有进位，或做减法时，如最高位、次高位之一有借位，借位，OVOV被置位，即被置位，即OVOV的值为最高位和次高位的异或的值为最高位和次高位的异或（C7C7 C6C6）。）。P P（PSW.0PSW.0）奇偶标志位。表明累加器奇偶标志位。表明累加器A A中内容的奇偶性，中内容的奇偶性，如果如果A A中有奇数个中有奇数个“1 1

50、”，则，则P P置置“1 1”，否则置，否则置“0 0”。凡是改变。凡是改变累加器累加器A A中内容的指令均会影响中内容的指令均会影响P P标志位。此标志位对串行通标志位。此标志位对串行通信中的数据传输有重要的意义，在串行通信中常采用奇偶校信中的数据传输有重要的意义，在串行通信中常采用奇偶校验的办法来校验数据传输的可靠性。验的办法来校验数据传输的可靠性。（4 4）数据指针）数据指针DPTRDPTR（83H83H、82H82H）：数据指针是单片机中唯）：数据指针是单片机中唯一一个用户可操作的一一个用户可操作的1616位寄存器。编程时，位寄存器。编程时，DPTRDPTR既可以按既可以按1616位寄