第2章 AT89s52单片机的结构

第二章 AT89S52单片机的基 本结构2.1 AT89S52单片机的主要特性 2.2 AT89S52单片机的CPU 2.3 存储器和I/O接口电路 2.4 AT89S52单片机的封装及引脚功能 2.5 复位操作和复位电路 2.6 振荡器、时钟电路及时序 2.7 AT89S52的低功耗工作方式2012-12-17

第二章 AT89S52单片机结构

2.1 AT89S52单片机的主要特性8位字长的CPU; 可在线ISP编程的8KB片内Flash存储器； 256B的片内数据存储器； 可编程的32根I/O口线(P0~P3); 4.0V~5.5V电压操作范围 3个可编程定时器； 双数据指针DPTR0和DPTR1; 具有8个中断源、6个中断矢量、2级优先权的中断 系统；2012-12-17

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主要特性可在空闲和掉电两种低功耗方式运行； 3级程序锁定位； 全双工的UART串行通信口； 1个看门狗定时器WDT; 具有断电标志位POF; 振荡器和时钟电路的全静态工作频率为0~30MHz; 与MCS-51单片机产品完全兼容。

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2.2 AT89S52单片机的CPU2.2.1 AT89S52单片机CPU的运算器 2.2.2 控制器

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P0.0~0.7

P2.0~2.7

VCC GND RAM 地址寄存器

P0口 驱 动 器

P2口 驱 动 器

RAM

P0口 锁存器

P2口 锁存器

Flash 程序地址 寄存器 缓冲器

ACC B寄 存 器

SP 程序 计数器 ( PC) 程序 增量器 ( PC) 双数据 指针

TMP2

TM P1

ALU

PSEN ALE/PROG EA / VPPRST

定时 与 控制

指 令 寄 存 器 看门狗

PSW

中断、串行 定 时 /计 数 器 端口模块

P3口 锁存器

P1口 锁存器

ISP口

编程逻辑

振荡器 XTAL1 XTAL2

P3口 驱 动 器

P1口 驱 动 器

P3.0~3.7

P1.0~1.7

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2.2.1 AT89S52单片机CPU的运 算器运算器的功能是进行算术逻辑运算、位处 理操作和数据的传送 主要包括算术/逻辑运算单元ALU、累加器 ACC、B寄存器、暂存器TMP1和TMP2、程序 状态字PSW等。第二章 AT89S52单片机结构6

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1. 算术/逻辑运算单元ALU算术/逻辑运算单元ALU是运算器的核心部件 用来完成基本的算术运算、逻辑运算和位 处理操作。

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2. 暂存器TMP1和TMP2运算器中包括的两个暂存器TMP1和TMP2 作为ALU的两个输入 暂时存放参加运算的数据。

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3. 累加器ACC

累加器ACC是一个8位寄存器 是CPU工作过程中使用频度最高的寄存器。

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4. 寄存器B

执行乘法和除法指令时，使用寄存器B。

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5.程序状态字寄存器PSW格式：PSW 位地址 CY D7H AC D6H F0 D5H RS1 D4H RS0 D3H OV D2H — D1H P D0H 字节地址 D0H

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2.2.2 控制器控制器是控制读取指令、识别指令并

根据指 令的性质协调、控制单片机各组成部件有序 工作的重要部件 是CPU乃至整个单片机的中枢神经。 控制器由指令寄存器IR、指令译码器ID、程序 计数器PC、堆栈指针SP、双数据指针 DPTR0 和DPTR1、定时及控制逻辑电路等组成。

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1. 程序计数器PC程序计数器PC是一个16位计数器 存放下一条将要执行程序的地址 寻址范围为0000H~FFFFH 可对64KB的程序存储器空间进行寻址 是控制器中最重要和最基本的寄存器。

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2. 指令寄存器IR

指令寄存器IR是专门用来存放指令代码的专 用寄存器。 从程序存储器读出指令代码后，被送至指令 寄存器中暂时存放，等待送至指令译码器中 进行译码。2012-12-17

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3. 指令译码器ID

指令译码器的功能是根据送来的指令代码的 性质，通过定时逻辑和条件转移逻辑电路产 生执行此指令所需要的控制信号。

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4. 堆栈指针SP

堆栈是一组编有地址的特殊的存储单元 其栈顶的地址由堆栈指针SP 指示 堆栈指针SP是一个8位的增量寄存器，所能够 指示的深度为0~255个存储单元 堆栈操作按照“先进后出”原则进行2012-12-17

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5. 双数据指针寄存器DPTR0和 DPTR1在AT89S52单片机中，内含2个16位的数据指 针寄存器DPTR0和DPTR1。 数据指针寄存器DPTR0和DPTR1是两个独特 的16位寄存器 即可以用做16位的数据指针使用，也可分开 以 8 位的 寄存器 单独使 用 ( DP0L、DP0H、 DP1L、DP1H)。2012-12-17

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5. 双数据指针寄存器DPTR0和 DPTR1

通过软件对特殊功能寄存器SFR的辅助寄存器 AUXR1进行设置，便可以选择DPTR0或DPTR1。 AUXR1是一个不可进行位寻址的特殊功能寄 存器，其复位值=XXXX XXX0B,地址=0A2H。

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2.3 存储器和I/O接口电路1.AT89S52单片机的存储器 AT89S52单片机芯片内配置有8KB的 Flash 程序存储器和256B的数据存储器RAM 可外扩最大64KB的程序存储器和64KB的数 据存储器 AT89S52的存储器结构可分为4部分，片内 程序存储器、片外程序存储器、片内数据 存储器和片外数据存储器。2012-12-17

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