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MCS-51单片机的中央处理器CPU介绍

MCS CPU 单片机 作者:admin 来源:不详 发布时间:2018-05-19 09:38:06   浏览:0

MCS-51单片机的中央处理器CPU由运算器和控制逻辑构成,其中包括若干特殊功能寄存器(SFR)。

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一、以ALU为中心的运算器

算术逻辑单元ALU能对数据进行加、减、乘、除等算术运算;“与”、“或”、“异或”等逻辑运算以及位操作运算。

PSW的格式如图1-3所示,其各位的含义是:

 

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图1-3 PSW的格式

CY:进位标志。有进位/借位时CY=1,否则CY=0;

AC:半进位标志。当D3位向D4位产生进位/借位时AC=1,常用于十进制调整运算中;

F0:用户可设定的标志位,可置位/复位,也可供测试。

RS1、RS0:四个通用寄存器组的选择位,该两位的四种组合状态用来选择0~3寄存器组。见表1-2。

 

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OV:溢出标志。当带符号数运算结果超出-128~+127范围时OV=1,否则OV=0。当无符号数乘法结果超过255时,或当无符号数除法的除数为0时,OV=1,否则OV=0。

P:奇偶校验标志。每条指令执行完,若A中l的个数为奇数时P=1,否则P=0,即奇偶校验方式。

二、控制器、时钟电路和基本时序周期

控制逻辑主要包括定时和控制逻辑、指令寄存器、译码器以及地址指针 DPTR和程序计数器 PC等。

1.MCS-51的时钟

时钟是时序的基础,MCS-51片内由一个反相放大器构成振荡器,可以由它产生时钟。

时钟产生电路

(1) 内部方式:图1-4(a)

(2) 外部方式:图1-4(b)

2.MCS-51的基本时序周期

一条指令译码产生的一系列微操作信号在时间上有严格的先后次序,这种次序就是计算机的时序。MCS-51的主要时序将在存贮器扩展时讨论,这里先介绍它的基本时序周期。

l 振荡周期:指振荡源的周期,若为内部产生方式时,为石英晶体的振荡周期。

l 机器周期:一个机器周期含 6个时钟周期(S周期),12个震荡周期。

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图1-5 基本时序周期

指令周期:完成一条指令占用的全部时间。MCS-51的指令周期含l-4个机器周期,其中多数为单周期指令,还有2周期和4周期指令。

编辑:admin  最后修改时间:2018-05-19