51单片机的基本组成

⑴一个8位微处理器CPU；            

⑵RAM和特殊功能寄存器SFR        

⑶内部程序存储器（ROM）         

⑷两个定时/计数器；

⑸四个8位的I/O并行端口；

⑹一个串行端口；

⑺中断控制系统；

⑻内部时钟电路。

MCS-51单片机的CPU及其特点

中央处理器CPU是单片机的核心部件,它决定了单片机的主要功能特性。 由运算部件和控制部件组成。

   ⑴ 运算器

     ① 算术逻辑单元ALU   ② 累加器ACC

     ③ 寄存器B  ④ 程序状态字PSW       ⑤布尔处理机

   ⑵ 控制器

     完成指挥控制操作，协调单片机各部分正常工作。

    ①程序计数器PC   ②PC增量器

    ③指令寄存器       ④指令译码器    ⑤数据指针DPTR

    ⑥堆栈指针SP      ⑦缓冲器以及定时与控制电路等。

一、控制部件

单片机的神经中枢。

1、指令寄存器和指令译码器

CPU执行指令时,将指令代码送入指令寄存器,经译码器译码后发出相应的控制信号,完成指定的操作

2、程序计数器PC（Program    Counter）

 16位的专用寄存器,用于存放CPU下一条要执行的指令地址。

 CPU要执行指令时,将该条指令所在的ROM单元地址送地址总线，在执行程序中,当PC的内容被送到地址总线后,会自动加1,即PC指向CPU下一条要执行的指令地址。

3、堆栈指针SP（Stack  Pointer）

  堆栈是在内存RAM区专门的一块存储区域

   原则：“先进后出”或“后进先出”

   主要用于子程序调用及返回和中断处理断点的保护及返回。

  SP用来指示堆栈栈顶所处的位置,当数据推入栈区后,SP的值也自动随之变化。

  4、数据指针寄存器DPTR

  16位的专用寄存器,其高位字节寄存器用DPH表示,低位字节寄存器用DPL表示。既可作为一个16位寄存器DPTR来处理,也可作为两个独立的8位寄存器DPH和DPL来处理。

  5、振荡器及定时控制电路

  MCS－51单片机片内集成有振荡电路，控制逻辑电路在时钟统一控制下协调内外部件的工作。

二、运算部件

以算术逻辑单元ALU为核心,  由累加器ACC、寄存器B、暂存器、 程序状态字PSW等部件构成。

 1、ALU （算术逻辑单元）

 可对4位、8位数据进行加、减、乘、除等算术运算,还可进行循环移位、求补等逻辑运算,并具有数据传输、程序转移等功能。

 2、ACC（Accumulator）

  8位寄存器，用于向ALU提供操作数和存放运算结果。

 3、寄存器B （General Purpose Register）

  8位寄存器，为ALU进行乘除运算设置,并存放运算后部分结果。

 4、布尔处理机(位处理)

 由位处理指令集、存储器中的位地址空间,以及借用PSW中的CY作为位操作“累加器”构成。可进行位处理

5、 程序状态字PSW （Program Status Word）

① CY：进/借位标志位。最高位发生进位或借位，则CY=1；否则=0。

② AC：半进/借位标志位。D3向D4位发生进位或借位，则AC=1；否则=0。

③ F0：用户自定义的标志位。

④ RS1、RS0：工作寄存器组选择位

⑤ OV：溢出标志位。进行带符号数运算时出错OV=1 ；否则OV=0。

⑥ P：奇偶标志位。ACC中“1”的个数为奇数P=1；否则 P=0