單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析與8路LED花樣顯示電路的設(shè)計(jì)

　 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　AT89S51單片機(jī)兼容標(biāo)準(zhǔn)8051的指令系統(tǒng)及引腳。下面以 AT89S51單片機(jī)為例，簡(jiǎn)要介紹51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

　　通常，單片機(jī)片內(nèi)含 CPU、ROM、RAM、并行 I/O 口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制系統(tǒng)、時(shí)鐘電路、系統(tǒng)總線等。

　　1.中央處理器（CPU）

　　中央處理器是 AT89S51單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制功能。其 CPU 能處理8位二進(jìn)制數(shù)或代碼。

　　2.程序存儲(chǔ)器

　　程序存儲(chǔ)器用于存放用戶(hù)編寫(xiě)的程序、原始數(shù)據(jù)或表格，分為片內(nèi)程序存儲(chǔ)器和片外程序存儲(chǔ)器。AT89S51采用片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的64kB（0000H~FFFFH）程序存儲(chǔ)器地址空間。片內(nèi)有4kB Flash Memery.地址范圍為0000H~OFFFH.既可在線編程（ISP），也可以用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程。采用匯編語(yǔ)言或 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序，必須通過(guò)編譯軟件（如 Keil C51）把編譯生成二進(jìn)制代碼，即機(jī)器碼。用戶(hù)編寫(xiě)的程序、原始數(shù)據(jù)、表格等，都是以二進(jìn)制的形式存放在程序存儲(chǔ)器中的。計(jì)算機(jī)的工作，就是按照事先編好的程序從0000H 地址單元一條條地循序執(zhí)行的。

　　當(dāng) AT89S51（31） 腳 EA 接高電平時(shí)，從片內(nèi) ROM 中的0000H 地址單元開(kāi)始執(zhí)行程序。當(dāng) AT89S51（31）腳 EA 接低電平時(shí)，片內(nèi) ROM 不起作用，CPU 只能從片外 ROM 中取指令。內(nèi)部 ROM 0000H~002AH 共43個(gè)單元。被分為六段，作為程序運(yùn)行的入口地址使用。其中：0000H~0002H 為復(fù)位后或初始化引導(dǎo)程序地址區(qū)；0003H~000AH 外部中斷0中斷入口地址區(qū)；000BH~0012H 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷入口地址區(qū)；001 3H~001 AH 外部中斷1中斷入口地址區(qū)；001 BH~0022H 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷入口地址區(qū)；0023H ~ 002AH 串行中斷入口地址區(qū)。

　　通常， 我們編寫(xiě)程序時(shí)不得占用上述中斷程序入口地址單元， 即0003H~002AH 單元。也就是說(shuō)， 主程序一般不放在該地址空間。編程時(shí)， 可以采用起始偽指令 ORG，跳過(guò)0003H~002AH 單元。偽指令，是告訴匯編程序如何進(jìn)行匯編的一類(lèi)指令，不會(huì)被匯編成機(jī)器代碼，只能為匯編軟件（如 KeilC51）所識(shí)別。

　　圖1 8路LED 花樣顯示電路圖