嵌入式系统设计课件.ppt

1、时钟电路4KROM程序存储器256BRAM数据存储器2X16位定时/计数器CPU处理器64KB总线扩展控制器可编程I/O端口P0-3可编程串行口引脚图MCS-51RSTVccMCS-51RSTVcc1K10tVT延长上电复位时间的电路和RST端上电电压曲线具有手动复位功能 的复位电路RC引脚图引脚图P3口第二功能表引脚图VCCRSTXTAL1 P0口XTAL2/EA/PSENALE P1口P3口RXDTXD/INT0/INT1 P2口T0T1/WR/RDGND87C51EPROM型AT89C51ATMELFLASH型返回上一次MCS-51单片机片内ROM4K片内RAM256B片外RAM64K片

2、外ROM64K返回上一次0FFFH0000H0FFFH0000HFFFFH1000HEA=1时，ROM的使用EA=0时ROM的使用片外程序存储器（最大64K）单片机内部程序存储器（4K）存储结构图特殊功能寄存器SFR通用数据存储器80H7FH00HFFH片内数据存储器 片外数据存储器256B个字节 64KB个字节片外数据存储器64KB0000HFFFFH注意：1,访问片内RAM20H存储单元；MOV A,20H2,访问片外RAM存储单元；MOV R0,#20hMOVX A,R03,尽管片内与片外的RAM单元 的00H-FFH地址相重叠但由于指令的不同不会发生地址混乱。位寻址区3区2区1区0区便

3、笺区08H07H00H7FH30H2FH20H1FH18H17H10H0FH四个工作寄存器区每个区中有R0-R7八个工作寄存器位寻址区16个单元20H-2FH，共有128 可寻址位个位。位地址：00H-7FH注意：位地址与字节地址的区别通用的RAM区地址：30H-7FH返回上一次2FH20H字节地址RAM地址07H06H05H04H03H02H01H00H返回上一次SFR高128B低128B0FFH80H7FH00H特殊功能寄存器SFR在片内RAM中的位置注:表中黄色的单元为可按位寻址的字节RAM分配图07HSP08H07HRAMx累加器A堆栈操作示意图TH0TL0D Q 锁存器CL /QP0

4、.x引脚Vcc地址/数据1/0控制(=0时)读锁存器读锁存器读引脚内部总线写锁存器MUX (控制=0时)硬件组成：1，一个输出锁存器（D型触发器）Vcc返回前一次1，P0口的I/O操作；2，P0口的总线方式1，P0口的I/O操作（通用I/O端口）返回结构图输入操作（读引脚，读锁存，输入前写一）返回结构图P0.X返回结构图返回结构图返回结构图D Q 锁存器CL /QP1.x引脚Vcc读锁存器读引脚内部总线写锁存器内部上拉电阻返回前一次D Q 锁存器CL /QP2.x引脚Vcc地址/数据1/0控制读锁存器读引脚内部总线写锁存器MUX (地址/数据=0)内部上拉电阻返回上一次上一页D Q 锁存器CL

5、 /QP3.x引脚替代输出功能读锁存器读引脚内部总线写锁存器MUX (地址/数据=0)VccPx.yVddPx.yVddVdd灌电流方式输出”0”点亮LED拉电流方式输出高电平点亮LEDPx.yJVccVdd负载VccPx.yAB20mS40mSN位+1计数器TFN位初值寄存器系统内部时钟fosc启动控制TR外部脉冲定时/计数控制C/T计数器溢出中断信号返回计数脉冲CPTH1 TL1震荡器1/12(8位)(低5位)TF1中断启动控制T1 引脚TR1GATEINT1高三位弃用C/T=0C/T=113位加1计数器TL1TH1震荡器1/12(8位)(8位)TF1中断启动控制T1 引脚TR1GATEI

6、NT1C/T=0C/T=116位加1计数器返回上一次TL1(8位)TH1(8位)震荡器1/12TF1中断控制T1 引脚TR1GATEINT1C/T=1C/T=08位加1计数器8位初值寄存器TL0震荡器1/12TF0中断控制T0 引脚TR0GATEINT0C/T=0C/T=1TH0TF1中断控制TR1Fosc/12在模式3时的模式中定时器T0的结构图返回结构图TL0八位定时/计数器TH0八位定时器T1(TL1,TH1)自动重装模式TF0TF1将T0分解为两个计数器TL0和TH0,其中TH0借用了T1的TR1和TF1T1已无TR1,TF1功能,建议T1做波特率发生器TH0,TL0和T1三个计数器返

7、回结构图Tmax=8192*1 =8.192msTmax=65536*1=65.536msTmax=256*1=0.256msTmax=8192Tmax=65536Tmax=256T=(M-TC)t 其中,T:定时时间，M:计数器的模，TC:计数初值，t:计数器计数脉冲的周期（t=fosc/12)。定时/计数器1定时/计数器0结构图返回前一次单片机系统中的串行接口及特点串行通讯应用示意图关于串行通讯中的基本概念返回上一页从机从机从机从机主机TXDRXDRXDTXDTXDRXDRXDTXDRS-232或485RS-232或485TXDRXDRS-232PC机COM1,COM2单片机甲乙之间近距离

8、通讯单片机甲乙两地之间远距离通讯单片机与PC机之间的数据通讯返回前一次起始位停止位01一个字符帧的格式返回前一次返回前一次返回上一页CLR SCON.TI数据送累加器A修改数据区指针mov sbuf,aTI=1?N个数据发送完？YESNOYESNO发送数据的程序框图SETB SCON.RENmov a，sbufRI=1?N个数据接收完？YESNOYESNOCLR SCON.RI A送数据区修改数据指针返回本节目录一接收数据程序框图MCS-51RXDTXDData 外部移位寄存器cp移位脉冲串行数据并行的数据(8位)51内部总线SBUF零检测器移位时钟START SHIFT 发送控制器TXCLO

9、CK TI SENDD S QCLSTART RI RECEIVERX 接收控制器 SHIFTCLOCK 1 1 1 1 1 1 1 0输入移位寄存器SBUF51内部总线读SBUF写SBUFS6串行口中断P3.0RXDP3.1TXD装载SBUFREN/RI返回前一次P3.0RXDMOV SBUF,A1S6P2写SBUFSENDD1D0D2D3D4D5D6D7RXD端数据SHIFTTXD端同步脉冲TI中断标志mov sbuf,a指令送发送到结束的10个机器周期返回电路图返回电路图返回电路图写SCON（RI=0）RECEIVESHIFTRI对RXD采样TXD同步脉冲RI中断标志返回电路图起始位8位

10、数据停止位对RXD线的数据以16倍速度采样当连续8次采集到低电平时，便确认起始位到来在每个第7,8,9个脉冲对RXD采样并采用“以三取二”来确定采集的数据返回本节目录二7.8.9返回本节目录二返回上一页起始位9位数据停止位数据送累加器APSW.P=1?SET SCON.TB8CLR SCON.TB8MOV SBUF,ATI=1?CLR SCON.TIYESNONOYES发送端程序（原始TI=0）使用“查询法”编制的发送、接收程序返回本节目录二RI=1?MOV A,SBUFPSW.P RB8=1?出错处理CLR SCON.RIYESNO接收端程序（原始RI=0）NY数据送内存单片机系统或微型计算

11、机系统传感器 1传感器 2传感器 3传感器 4传感器 N接口电路引线（模拟信号）机房 或 仪表室检测现场返回前一次主机从机 N从机 4从机 3从机 2从机 1返回前一次串行数据线（2条）RXDTXDTXDRXD返回多机图参见SM2位返回多机图返回本节目录二返回本节目录二溢出率）（1322TSMOD返回本节目录二主程序断点中断相应中断返回中断服务程序/int0T0/int1T1ES中断源标识符高优先级中断请求中断矢量中断源标识符低优先级中断请求中断矢量中断请求寄存器中断允许寄存器中断优先级寄存器源允许总允许EA返回前一次返回本节目录返回本节目录返回前一次返回前一次返回本节目录转IP寄存器IP寄存器返回本节目录返回前一次返回前一次0000H0003H000BH0013H001BH0023H返回本节目录返回本节目录引脚图注：此表指使用中断服务程序来处理中断事件时的情况，如果采用查询标志的方法来处理事件时，都需要软件来清除标志。MCS-51INTXP1.0D QCP S外部设备D型触发器CLR P1.0SETB P1.0中断服务程序RETI服务程序主体硬件电路部分返回本节目录电平锁存 中断查询 长调用 执行中断服务程序 返回前一次返回上一页中断协议返回本节目录