单片机原理及其接口技术第8章知识课件.ppt

第8章16位单片机简介8.1概述（4）脉宽调制PWM输出装置；
（5）全双工的串行口，并有专门的波特率发生器；
（6）高速的I/O系统；
（7）5个8位的I/O端口；
（8）可编程的8个优先级中断源；
（9）16位监视定时器；
（10）可动态配置的总线；
（11）ROM/EPROM的内容可加密；
（12）2个16位的定时器/计数器，4个16位的软件定时器。
应用范围：应用于自动控制系统、测试系统、智能仪器、外设控制器、家用电器等。MCS-96共有DIP，PGA，PLCC，LCC四种不同的封装形式。图（a）、（b）分别给出了DIP、PLCC形式的封装图。2．引脚功能NMI：非屏蔽中断信号输入。
INST：当对外部存储器进行读操作时，此引脚输出为高，表示是取指周期。
ALE：地址锁存允许输出。
：对外部存储器的读信号输出。
：对外部存储器的写信号输出。
：外部存储器总线的高字节允许信号输出。
READY：加长存储器周期的输出控制信号。
HSI.0～HSI.3：高速输入单元的输入信号。
HSO.0～HSO.5：高速输出单元的输出信号。
P0.0～P0.7：8位高阻抗输入口。可作为8位数字量输入口，也可以作为片内A/D转换器的8个模拟量输入信号线。当对片内EPROM编程时，另有定义。
P1.0～P1.7：8位准双向I/O口。
P2.0～P2.7：8位多功能口，其中，6条引脚分别与RXD，TXD，EXTINT，T2CLK，T2RST，PWM功能线复用。P2.6和P2.7为准双向口线，当对片内EPROM编程时，另有定义。P3.0～P3.7，P4.0～P4.7：均为具有漏极开路输出的8位双向I/O口。这些引脚可用做多路转换的地址/数据总线，它们具有内部上拉功能。当对片内EPROM编程时，另有定义。
3．MCS-96系列结钩特点
MCS-96系列16位单片机内部结构如下图所示。
8096CPU是由寄存器、算术逻辑单元（RALU）、寄存器阵列、指令寄存器、控制单元、地址译码寄存器等部分组成。其最大特点是RALU直接对232字节寄存器阵列及专用寄存器进行各种算术逻辑操作，而没有采用常规的累加器结构，从而加速了数据的处理能力，提高了CPU的吞吐能力。同时，由于可通过专用寄存器来直接控制I/O口，加速了I/O过程。
（1）CPU总线
CPU内部的寄存器阵列通过一个控制器和2条总线（8位的A-BUS和16位的D-BUS）与RALU相连。D-BUS只用于RALU与寄存器之间传送数据，而A-BUS用做上述传送过程中的地址总线。当CPU访问片内、外存储器时，A-BUS可作为多路转换的地址/数据总线。（2）RALU
8096的大多数运算是靠RALU完成的。它由一个17位的ALU（其中，1位为符号位）、程序计数器PC、程序状态字寄存器PSW、循环计数器和3个暂存寄存器组成的，其结构如图下所示。RALU中，所有的寄存器都是16位或17位的。高位字寄存器和低位字寄存器都有自己专用的移位逻辑，可进行数据规格化、乘除法等运算中的逻辑移位操作。延时环节用于把16位总线D-BUS上的地址/数据转换成8位总线A-BUS上的信息。常数0，1和2存储在RALU中，以加速某些运算，如取补或加1、减1运算。16位程序状态字PSW高位保留了用户程序所需的信息状态字。PSW的格式如下表所示。16位程序状态字PSW的各位的定义如下：
Z：零标志，操作结果为零时置位。
N：符号标志，操作结果为负值时置位，与溢出无关。
V：溢出标志，当产生溢出时置位。
VT：溢出陷阱标志，当V标志置位时，VT也置位。但VT置1后只能由专门的指令使其清0。
C：进位标志，操作结果最高位产生进位时置位。减法操作产生借位时C置位。
I：总的中断允许位。
ST：黏附位，在右移操作时，一个1进入C，然后又移出时置位。ST与C一起使用，可以在右移操作后控制四舍五入。
INT-MASK：中断屏蔽寄存器，控制每一种中断源是被允许还是禁止。（3）CPU寄存器阵列
寄存器阵列实际上是片内的RAM，它包含232字节的RAM单元，这些单元可以按字节、字或双字进行访问，每个单元都可以为RALU所用。
（4）时钟信号
MCS-96具有内部振荡器电路和3相时钟发生器，如图所示，一般在XTALl和XTAL2端外接一个6～12MHz的晶体。振荡器的频率信号被3分频后产生3个内部定时信号，称为A，B，C相，每一相的占空比为33%，每3个满周期为1个状态周期。XTALl与A，B，C相定时信号的关系如图所示。8.2.2存储器与I/O端口0000H～00FFH为内部RAM（寄存器阵列和专用寄存器），1FFEH和1FFFH分别留给P3和P4口，9个中断向量放在2000H～2011H中，2012H～207FH存放厂家的测试编码。所以系统复位时，PC指向2