機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯-- MCS-51硬件系列簡介
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畢業(yè)設(shè)計 (論文 )外文資料翻譯 系 部: 電子電氣工程系 專 業(yè): 電子信息工程系 姓 名: 學(xué) 號: 外文出處: 8051 附 件: 資料翻譯譯文; 指導(dǎo)教師評語: 簽名: 年 月 日 附件 1:外文資料翻譯譯文 第 2章 硬件結(jié)構(gòu) 產(chǎn)并且推向市場的。其他的芯片生產(chǎn)廠商,諸如西門子、 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 的微控制器都有著其各自獨特的功能,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)。這個附錄只是為更進一步的研究作參考。例如像在電類模具設(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短的解釋,指令設(shè)置的完整內(nèi)容將會在在第三章中會看到。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 列中最常見的一種芯片,也是此系列中最先面世的型號。它的特性總結(jié)如下: □ 4廠掩膜預(yù)編程) □ 128B 4個 8位輸入 \輸出口 □ 2個 16位的定時器 □ 1個串行接口 □ 64□ 64□布爾處理機(進行位處理) □ 210個位尋址空間 □ 4μ 除法 者不同容量的片上 者 是 擁有第三個定時器。每種型號還提供了低功耗的 本 (見表2 8051 在本書中泛指 列的所有型號,如果具體討論某種型號 的增強功能,會用其型號說明的。 上面所提到的各種特征都包含在圖 2051的結(jié)構(gòu)框圖中(也可參見附錄 D)。 8051的引腳 這一節(jié)從外部引腳來介紹 8051硬件結(jié)構(gòu) (見圖 2各引腳功能簡述如下: 如圖 28051的 40個引腳,其中有 32個是作為 I/這 32條 I/O 口線中,有 24 個是具有兩種用途 (8032/8052 有 26 個 ),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)計最小外存儲器或是其他外部組件設(shè)計中,這些口時作為通用 I/O 來使 用。每個端口的 8 根線在類似打印機、 A\D 轉(zhuǎn)換等設(shè)備的連接中,可以作為一個整體使用,又或是像開關(guān)、 體管、電磁鐵、電動機、擴音器等單個“位”控制的設(shè)備連接中,每根線又可以獨立使用。 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)計中,它作為通用 I/接有片外存儲器的較大設(shè)備中,它又可以復(fù)用為地址總線和數(shù)據(jù)總線 (見 “外存儲器” )。 1口 1~ 8 腳為 ,專用于 I/O。這些引腳設(shè)計為 ,當(dāng)外部設(shè)備發(fā)送請求時作為接口使用 。對 來說,無其他功能,因此它們單獨用于與外部設(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/接有片外存儲器或擴展 I/56 字節(jié)時, 位地址總線 (見 存儲器” )。 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特殊功能。 和 引腳第二個功能總結(jié) 如表 2 程序存儲使能信號 ) 8051有 4個專用總線控制信號。程序存儲使能信號 (是通過引腳 29輸出的信號,它是選通外部程序(代碼)存儲器的控制信號。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。程序的二進制代碼(操作碼)通過數(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, 電平)。 地址鎖存使能信號 ) 號通過引腳 30 輸出,對于 使用過 8088 或是 8086 微處理器的人來說應(yīng)該非常熟悉。 8051同樣使用 號分離復(fù)用的地址總線和數(shù)據(jù)總線。當(dāng) 存儲器存取周期的前半周期,號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,在存取的后半周期 見 存儲器”)。 號脈沖頻率是 1/6 個片上振蕩器工作頻率,可以作為系統(tǒng)其它部分的通用時鐘。如果 8051 的晶振周期為 12么, 一的例外是在執(zhí)行 令時,會有一個 沖錯過(見圖 2在 本的8051上,這個引腳還可用來輸入編程脈沖。 A (外部訪問信號 ) 號通過引腳 31 輸入,通常接高電平( +5V)或是低電平(接地)。若是高電平,當(dāng)訪問的指令位于存儲器中低地址的 4K/8K 內(nèi), 8051/8052 執(zhí)行內(nèi)部存儲器中的程序;若是低電平,僅執(zhí)行外部存儲器中的程序(同時 在8031/8032芯片上, 為它們沒有片上程序存儲器。如果 8051/8052的 么內(nèi)部 用,執(zhí)行的程序來自外部 051上, 21于內(nèi)部 復(fù)位信號 ) 輸入,它是 8051的主復(fù)位信號。 個機器周期的高電平,那么內(nèi)部寄存器就是被置為一個合適的數(shù)值,以便系統(tǒng)順序啟動(位 ” ) 。 上振蕩器輸入 如圖 2示, 8051 包含一個片上振蕩器,驅(qū)動它的典型方法是在引腳 18 和引腳 19 之間用一 個 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驅(qū)動。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。往一個端口引腳寫入數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)會被送入端口鎖存器中,鎖存器驅(qū)動一個場效應(yīng)管與端口引腳連接。端口 1、 2、 3可以驅(qū)動 4 個低功耗的肖特基 載, 可以驅(qū)動 8 個 載(見附錄 注意, 沒有上拉電阻(但作為外部地址總線 /數(shù)據(jù)總線時除外)。根據(jù)所驅(qū)動的設(shè)備的輸入特性來看,也許會需要外角上拉電阻。 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(例如,驅(qū)動晶體管的基極),“讀取 — 修改 — 寫入”一類的指令(如 鎖存器中讀取數(shù)據(jù)以免錯誤地判斷引腳電平。輸入一個端口位的指令(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 則輸出場效應(yīng)管導(dǎo)通,會拉低輸出電平。系統(tǒng)復(fù)位重置鎖存器后,沒有準(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,如果端口鎖存器沒有被清除(如 就不能把該端口作為輸入使用,除非先把對應(yīng)的鎖存器進行設(shè)置(如 圖 20口、 3口第二功能的電路。當(dāng)使用第二功能時,輸出驅(qū)動器會適當(dāng)?shù)那袚Q為內(nèi)部地址信號( )、地址 /數(shù)據(jù)信號( )或是控制信號( 存儲器組織 大多數(shù)微處理器中的數(shù)據(jù)和程序會共用存儲空間。這是合理的,因為程序通 常存儲在磁盤中,執(zhí)行時載入到 此數(shù)據(jù)和程序同時存儲在系統(tǒng) 另一方面呢,微控制器又很少被用作“計算機系統(tǒng)”的 是作為面向控制的設(shè)計中的核心部件。這樣的設(shè)計中,存儲器空間有限,沒有磁盤驅(qū)動器和磁盤操作系統(tǒng)??刂瞥绦虮仨毚鎯υ? 為此, 8051將程序(代碼)和數(shù)據(jù)的存儲空間分開。如表 2碼和數(shù)據(jù)存儲器可是內(nèi)部的,也可以是外部存儲器,它最大可以擴展到 64K 代碼存儲器和64 內(nèi)部存儲器由片上 有 8051/8052)和片上數(shù)據(jù) 上 尋址存儲器、寄存器和專用寄存器等許多用途的存儲器組成。 兩個顯著的特點:( a)寄存器和輸入 /輸出端口為存儲器映射,像其他存儲器地址一樣可以很容易找到;( b)堆棧存儲在內(nèi)部 微處理器通常存儲在外部 圖 2結(jié)了不帶 8031 的存儲空間,略去了片上存儲器的細(xì)節(jié)( 8032/8052的增強部分將在后面介紹)。 圖 2出了片上數(shù)據(jù)存儲器的細(xì)節(jié)。正如所示,內(nèi)部存儲器空間被分為寄存器組( 00H~ 1位尋址 20H~ 2通用 30H~ 7專用寄存器( 80~ 下面討論每一段存儲器空間。 用 然圖 20H~ 70個字節(jié),但地址 00H~22個字節(jié)的使用很類似(這些空間有其他用途,后面討論)。 通用 如,讀取內(nèi)部 以用下面的指令: A,5個指令用直接尋找方式將指定的“源地址”(即地址 5數(shù)據(jù)移動了一個字節(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 個位尋址空間,其中 128 個是內(nèi)部 于地址 20H~ 2其他的是專用寄存器(后面討論)。 通過軟件進行以“位”為單位訪問存儲器的方法是大多數(shù)微控制器的一強 大功能。一條指令就可以對位進行設(shè)置、清除、與、或的操作。大多數(shù)微處理器需要“讀取 — 修改 — 寫入”指令來完成相同的功能。而 8051 的 I/O 端口是位尋址,簡化了單個“位”輸入 /輸出的軟件接口。 有 128個位尋址的通用存儲空間在字節(jié)地址 20H~ 28位 /字節(jié) × 16字節(jié)=128位)。通過指令可以以字節(jié)或“位”為單位訪問這些空間。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。上面的指令對該字節(jié)的其他“位”沒有影響。大多 數(shù)微處理器是一下面的指令完成相同的操作: A,2 ;讀取整個字節(jié) A,#10000000B ;置最高有效位為“ 1” 2 ;重新寫入整個字節(jié) 用 部存儲器底部的 32個字節(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個字節(jié)大小。當(dāng)然,使用 2個字節(jié)的直接地址以 2個字節(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)容寫入到地址 18 軟件的不同部分可以擁有獨立的寄存器,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行“上下文切換”。 附件 2:外文原文- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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