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[基础篇]七、单片机内部结构分析(五)
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作者:平凡单片机

       通过前面的学习,我们已知单片机的内部有 ROM 、有 RAM 、有并行 I/O 口,那么,除了这些东西之外,单片机内部究竟还有些什么,这些个零碎的东西怎么连在一起的,让我们来对单片机内部作一个完整的分析吧!

       看图( 1 )(本图太大,请大家找本书看吧,一般讲单片机的书,随便哪本都有)。从图中我们可以看出,在 51 单片机内部有 一个 CPU 用来运算、控制,有 四个并行 I/O 口 ,分别是 P0 、 P1 、 P2 、 P3 ,有 ROM ,用来存放程序,有 RAM ,用来存放中间结果,此外还有 定时 / 计数器 串行 I/O 口 中断系统 ,以及一个 内部的时钟电路 。在一个 51 单片机的内部包含了这么多的东西。

       对上面的图进行进一步的分析,我们已知,对并行 I/O 口的读写只要将数据送入到相应 I/O 口的锁存器就可以了,那么对于定时 / 计数器,串行 I/O 口等怎么用呢?在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的,被称之为特殊功能寄存器( SFR )。事实上,我们已接触过 P1 这个特殊功能寄存器了,还有哪些呢?看表 1

符号

地址

功能介绍

B

F0H

B 寄存器

ACC

E0H

累加器

PSW

D0H

程序状态字

IP

B8H

中断优先级控制寄存器

P3

B0H

P3 口锁存器

IE

A8H

中断允许控制寄存器

P2

A0H

P2 口锁存器

SBUF

99H

串行口锁存器

SCON

98H

串行口控制寄存器

P1

90H

P1 口锁存器

TH1

8DH

定时器 / 计数器 1 (高 8 位)

TH0

8CH

定时器 / 计数器 1 (低 8 位)

TL1

8BH

定时器 / 计数器 0 (高 8 位)

TL0

8AH

定时器 / 计数器 0 (低 8 位)

TMOD

89A

定时器 / 计数器方式控制寄存器

TCON

88H

定时器 / 计数器控制寄存器

DPH

83H

数据地址指针(高 8 位)

DPL

82H

数据地址指针(低 8 位)

SP

81H

堆栈指针

P0

80H

P0 口锁存器

PCON

87H

电源控制寄存器

表1

下面,我们介绍一下几个常用的 SFR ,看图 2 。

  1. ACC :累加器,通常用 A 表示。这是个什么东西,可不能从名字上理解,它是一个寄存器,而不是一个做加法的东西,为什么给它这么一个名字呢?或许是因为在运算器做运算时其中一个数一定是在 ACC 中的缘故吧。它的名字特殊,身份也特殊,稍后我们将学到指令,可以发现,所有的运算类指令都离不开它。

2 、 B :一个寄存器。在做乘、除法时放乘数或除数,不做乘除法时,随你怎么用。

3、PSW:程序状态字。这是一个很重要的东西,里面放了CPU工作时的很多状态,借此,我们可以了解CPU的当前状态,并作出相应的处理。它的各位功能请看表2

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

CY

AC

F0

RS1

RS0

OV

  

P

表2

下面我们逐一介绍各位的用途

( 1 ) CY :进位标志。 8051 中的运算器是一种 8 位的运算器,我们知道, 8 位运算器只能表示到 0-255 ,如果做加法的话,两数相加可能会超过 255 ,这样最高位就会丢失,造成运算的错误,怎么办?最高位就进到这里来。这样就没事了。

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