機(jī)械專(zhuān)業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯-- MCS-51系列簡(jiǎn)介
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南京理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系 部: 電子電氣工程系 專(zhuān) 業(yè): 電子信息工程系 姓 名: 學(xué) 號(hào): 外文出處: 8051 附 件: 附件 1:外文資料翻譯譯文 第 2章 硬件結(jié)構(gòu) 產(chǎn)并且推向市場(chǎng)的。其他的芯片生產(chǎn)廠商,諸如西門(mén)子、 富士、飛利浦也獲得了 列微控制器的許可證。在 列中,每種型號(hào)的微控制器都有著其各自獨(dú)特的功能,以便與種特殊的裝置能夠相匹配。 在這一章節(jié)中,我們將介紹 附錄 例如: 8051)。這個(gè)附錄只是為更 進(jìn)一步的研究作參考。例如像在電類(lèi)模具設(shè)備上。 硬件的許多特性都附一短的指令加以闡明,每條指令也都給出了簡(jiǎn)短的解釋?zhuān)噶钤O(shè)置的完整內(nèi)容將會(huì)在在第三章中會(huì)看到。在附錄 A 中可以看到 8051 指令的集合,或是從附錄 051每條指令的定義。 8051 是 列中最常見(jiàn)的一種芯片,也是此系列中最先面世的型號(hào)。它的特性總結(jié)如下: □ 4廠掩膜預(yù)編程) □ 128B 4個(gè) 8位輸入 \輸出口 □ 2個(gè) 16位的定時(shí)器 □ 1個(gè)串行接口 □ 64□ 64□布爾處理機(jī)(進(jìn)行位處理) □ 210個(gè)位尋址空間 □ 4μ 除法 者不同容量的片上 者 是 擁有第三個(gè)定時(shí)器。每種型號(hào)還提供了低功耗的 本 (見(jiàn)表2 8051 在本書(shū)中泛指 列的所有型號(hào),如果具體討論某種型號(hào)的增強(qiáng)功能,會(huì)用其型號(hào)說(shuō)明的。 上面所提到的各種特征都包含在圖 2051的結(jié)構(gòu)框圖中(也可參見(jiàn)附錄 D)。 8051的引腳 這一節(jié)從外部引腳來(lái)介紹 8051硬件結(jié)構(gòu) (見(jiàn)圖 2各引 腳功能簡(jiǎn)述如下: 如圖 28051的 40個(gè)引腳,其中有 32個(gè)是作為 I/這 32條 I/O 口線中,有 24 個(gè)是具有兩種用途 (8032/8052 有 26 個(gè) ),它們既可作為 I/是作為控制線又或是作為地址或數(shù)據(jù)總線的一部分使用。 設(shè)計(jì)最小外存儲(chǔ)器或是其他外部組件設(shè)計(jì)中,這些口時(shí)作為通用 I/O 來(lái)使用。每個(gè)端口的 8 根線在類(lèi)似打印機(jī)、 A\D 轉(zhuǎn)換等設(shè)備的連接中,可以作為一個(gè)整體使用,又或是像開(kāi)關(guān)、 體管、電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、擴(kuò)音器等單個(gè)“位”控制的設(shè)備連接中,每根線又可以獨(dú)立使用。 0口 8051芯片的 32~ 39腳為 為雙用途 I/組件設(shè)備最小化設(shè)計(jì)中,它作為通用 I/接有片外存儲(chǔ)器的較大設(shè)備中,它又可以復(fù)用為地址總線和數(shù)據(jù)總線 (見(jiàn) “外存儲(chǔ)器” )。 1口 1~ 8 腳為 ,專(zhuān)用于 I/O。這些引腳設(shè)計(jì)為 ,當(dāng)外部設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求時(shí)作為接口使用。對(duì) 來(lái)說(shuō),無(wú)其他功能,因此它們單獨(dú)用于與外部設(shè)備連接的接口。但 8032/0852芯片例外, 。 2口 21~ 28腳 )可作為雙用途 I/接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/56 字節(jié)時(shí), 位地址總線 (見(jiàn) 存儲(chǔ)器” )。 3口 (10~ 17 腳 )作為雙用途 I/O 口使用。 8051 中,這些引腳具有多功能,除作為通用 I/O 外,每一位還可以將用于第二個(gè)特殊功能。 和 引腳第二個(gè)功能總結(jié)如表 2 程序存儲(chǔ)使能信號(hào) ) 8051有 4個(gè)專(zhuān)用總線控制信號(hào)。程序存儲(chǔ)使能信號(hào) (是通過(guò)引腳 29輸出的信號(hào),它是選通外部程序(代碼)存儲(chǔ)器的控制信號(hào)。它通常連接到 腳以便讀取其中的程序。 在讀取指令階段, 低電平。程序的二進(jìn)制代碼(操作碼)通過(guò)數(shù)據(jù)總線被讀取,并且鎖存到 8051 指令寄存器等待譯碼。在執(zhí)行內(nèi)部 8051/8052)中的指令時(shí), 電平)。 地址鎖存使能信號(hào) ) 號(hào)通過(guò)引腳 30 輸出,對(duì)于使用過(guò) 8088 或是 8086 微處理器的人來(lái)說(shuō)應(yīng)該非常熟悉。 8051同樣使用 號(hào)分離復(fù)用的地址總線和數(shù)據(jù)總線。當(dāng) 存儲(chǔ)器存取周期的 前半周期,號(hào)將總線上的地址存入外部寄存器,接著,當(dāng)數(shù)據(jù)改變時(shí),在存取的后半周期 見(jiàn) 存儲(chǔ)器”)。 號(hào)脈沖頻率是 1/6 個(gè)片上振蕩器工作頻率,可以作為系統(tǒng)其它部分的通用時(shí)鐘。如果 8051 的晶振周期為 12么, 一的例外是在執(zhí)行 令時(shí),會(huì)有一個(gè) 沖錯(cuò)過(guò)(見(jiàn)圖 2在 本的8051上,這個(gè)引腳還可用來(lái)輸入編程脈沖。 A (外部訪問(wèn)信號(hào) ) 號(hào)通過(guò)引腳 31 輸入,通常接高電平( +5V)或是低電平(接地)。若是高電平,當(dāng)訪問(wèn)的指令位于存儲(chǔ)器中低地址的 4K/8K 內(nèi), 8051/8052 執(zhí)行內(nèi)部存儲(chǔ)器中的程序;若是低電平,僅執(zhí)行外部存儲(chǔ)器中的程序(同時(shí) 在8031/8032芯片上, 為它們沒(méi)有片上程序存儲(chǔ)器。如果 8051/8052的 么內(nèi)部 行的程序來(lái)自外部 051上, 21于內(nèi)部 復(fù)位信號(hào) ) 輸入,它是 8051的主復(fù)位信 號(hào)。 個(gè)機(jī)器周期的高電平,那么內(nèi)部寄存器就是被置為一個(gè)合適的數(shù)值,以便系統(tǒng)順序啟動(dòng)(位 ” ) 。 上振蕩器輸入 如圖 2示, 8051 包含一個(gè)片上振蕩器,驅(qū)動(dòng)它的典型方法是在引腳 18 和引腳 19 之間用一 個(gè) 晶振連接,正如所示的,還有穩(wěn)定電容。 列的大多數(shù)芯片正常的晶振頻率為 1280振頻率高達(dá) 16能工作。片上振蕩器不一定需要晶振來(lái)驅(qū)動(dòng)。如圖 2051連接。 源接口 8051的工作電壓為 +5V。 0 上, )接在引腳 20上。 I/圖 2要描述了端口引腳的內(nèi)部電路。往一個(gè)端口引腳寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)會(huì)被送入端口鎖存器中,鎖存器驅(qū)動(dòng)一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管與端口引腳連接。端口 1、 2、 3可以驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)低功耗的肖特基 載, 可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) 載(見(jiàn)附錄 注意, 沒(méi)有上拉電阻(但作為外部地址總線 /數(shù)據(jù)總線時(shí)除外)。根據(jù)所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備的輸入特性來(lái)看,也許會(huì)需要外角上拉電阻。 8051具有“讀取鎖存器”和“讀取引腳”這兩種 功能。如果負(fù)載很大時(shí)(例如,驅(qū)動(dòng)晶體管的基極),“讀取 — 修改 — 寫(xiě)入”一類(lèi)的指令(如 鎖存器中讀取數(shù)據(jù)以免錯(cuò)誤地判斷引腳電平。輸入一個(gè)端口位的指令(如 ,取的是引腳上的數(shù)據(jù)。在這種情況下,鎖存器內(nèi)容必須為 1,否則輸出場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,會(huì)拉低輸出電平。系統(tǒng)復(fù)位重置鎖存器后,沒(méi)有準(zhǔn)確設(shè)置端口鎖存器也可以使用端口引腳作為輸入。但是,如果端口鎖存器沒(méi)有被清除(如 就不能把該端口作為輸入使用,除非先把對(duì)應(yīng)的鎖存器進(jìn)行設(shè)置(如 圖 2顯示 3口第二功能的電路。當(dāng)使用第二功能時(shí),輸出驅(qū)動(dòng)器會(huì)適當(dāng)?shù)那袚Q為內(nèi)部地址信號(hào)( )、地址 /數(shù)據(jù)信號(hào)( )或是控制信號(hào)( 存儲(chǔ)器組織 大多數(shù)微處理器中的數(shù)據(jù)和程序會(huì)共用存儲(chǔ)空間。這是合理的,因?yàn)槌绦蛲ǔ4鎯?chǔ)在磁盤(pán)中,執(zhí)行時(shí)載入到 此數(shù)據(jù)和程序同時(shí)存儲(chǔ)在系統(tǒng) 另一方面呢,微控制器又很少被用作“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”的 是作為面向控制的設(shè)計(jì)中的核心部件。這樣的設(shè)計(jì)中,存儲(chǔ)器空間有限,沒(méi)有磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和磁盤(pán)操作系統(tǒng)??刂瞥绦虮仨毚鎯?chǔ)在 為此 , 8051將程序(代碼)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間分開(kāi)。如表 2碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可是內(nèi)部的,也可以是外部存儲(chǔ)器,它最大可以擴(kuò)展到 64K 代碼存儲(chǔ)器和64 內(nèi)部存儲(chǔ)器由片上 有 8051/8052)和片上數(shù)據(jù) 上 尋址存儲(chǔ)器、寄存器和專(zhuān)用寄存器等許多用途的存儲(chǔ)器組成。 兩個(gè)顯著的特點(diǎn):( a)寄存器和輸入 /輸出端口為存儲(chǔ)器映射,像其他存儲(chǔ)器地址一樣可以很容易找到;( b)堆棧存儲(chǔ)在內(nèi)部 微處理器通常存儲(chǔ)在外部 圖 2結(jié)了不帶 8031 的存 儲(chǔ)空間,略去了片上存儲(chǔ)器的細(xì)節(jié)( 8032/8052的增強(qiáng)部分將在后面介紹)。 圖 2出了片上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的細(xì)節(jié)。正如所示,內(nèi)部存儲(chǔ)器空間被分為寄存器組( 00H~ 1位尋址 20H~ 2通用 30H~ 7專(zhuān)用寄存器( 80~ 下面討論每一段存儲(chǔ)器空間。 用 然圖 20H~ 70個(gè)字節(jié),但地址 00H~22個(gè)字節(jié)的使用很類(lèi)似(這些空間有其他用途,后面討論)。 通用 例如,讀取內(nèi)部 以用下面的指令: A,5個(gè)指令用直接尋找方式將指定的“源地址”(即地址 5數(shù)據(jù)移動(dòng)了一個(gè)字節(jié)。像累加器 意:尋找方式細(xì)節(jié)將在第 3章中討論)。 內(nèi)部 0或 如下面兩條指令執(zhí)行的結(jié)果與上面的 1條指令相同: 5A,@ 1條指令用立即數(shù)尋 址 方式將 50,第 2條指令用間接尋找方式,將以 此地址中的內(nèi)容送到累加器 尋址 051 包含 210 個(gè)位尋址空間,其中 128 個(gè)是內(nèi)部 于地址 20H~ 2其他的是專(zhuān)用寄存器(后面討論)。 通過(guò)軟件進(jìn)行以“位”為單位訪問(wèn)存儲(chǔ)器的方法是大多數(shù)微控制器的一強(qiáng)大功能。一條指令就可以對(duì)位進(jìn)行設(shè)置、清除、與、或的操作。大多數(shù)微處理器需要“讀取 — 修改 — 寫(xiě)入”指令來(lái)完成相同的功能。而 8051 的 I/O 端口是位尋址,簡(jiǎn)化了單個(gè)“位”輸入 /輸出的軟件接口。 有 128個(gè)位尋址的通用存儲(chǔ)空間在字節(jié)地址 20H~ 28位 /字節(jié) × 16字 節(jié)=128位)。通過(guò)指令可以以字節(jié)或“位”為單位訪問(wèn)這些空間。例如,設(shè)置地址 67,可以使用下面的指令: 67H 由圖 2意到“位地址 67H”是“字節(jié)地址 2的最高有效位。上面的指令對(duì)該字節(jié)的其他“位”沒(méi)有影響。大多數(shù)微處理器是一下面的指令完成相同的操作: A,2 ;讀取整個(gè)字節(jié) A,#10000000B ;置最高有效位為“ 1” 2 ;重新寫(xiě)入整個(gè)字節(jié) 用 部存儲(chǔ)器底部的 32個(gè)字節(jié)空間是寄存器組。 8051的指令設(shè)置支持 寄存器。默認(rèn)情況下(系統(tǒng)復(fù)位后),它們位于地址 00H~ 07H 處。因此,下面的指令為讀取地址 05 A,用寄存器尋址方式是,指令只有 1個(gè)字節(jié)大小。當(dāng)然,使用 2個(gè)字節(jié)的直接地址以 2個(gè)字節(jié)的大小也可以完成上面的操作: A,05H 使用寄存器 指令比起使用直接尋址的同等指令更短也更快。頻繁使用的數(shù)據(jù)應(yīng)該采用這些寄存器來(lái)存放。 改變程序狀態(tài)字(后面討論)中的工作寄存器組選擇位可以改 變當(dāng)前的工作寄存器組。那么,假設(shè)當(dāng)前是寄存器組 3工作,下面的指令可以將累加器中的內(nèi)容寫(xiě)入到地址 18 軟件的不同部分可以擁有獨(dú)立的寄存器,不受其他部分的影響,因此,“寄存器組”這一方法可以更快且更有效的進(jìn)行“上下文切換”。 附件 2:外文原文- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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