单片机内外部机构分析

锁存器

“锁存器”：数据总线是一根大家公用的线，很多器件和他连在一起，在不同的时候，不同的饿器件需要不同的信号，但是当某一个时刻我们想让某个引脚输出高电平，且保持一段时间不变，但是在这段时间里，计算机忙个不停，在于其他器件进行联络，所以这根线上的电平未必能一直保持不变。为了解决这个问题，因为存储器是可以存放电荷的，所以可以在器件前加一个小的存储器单元，并加一个开关，需要这个一直保持高电平，那么就打开开关，然后当信号进去保存好后立即关闭，这样就使这个状态持续保持了，直到下一次命令让它把开关打开为止。这样，即不耽误CPU和其他器件的交互，也不会影响具体器件的状态。就这样的存储器加开关的单元，称之为“锁存器“。

准双向I/O口

51单片机中输入有两种方式，分别为”读引脚“和”读锁存器“
读引脚：将引脚作为输入，这是真正的从外部引脚读进输入的值
读锁存器：是该引脚处于输出状态时，有时候需要改变这一位的状态，则并不需要真正的读引脚状态，只需要读入锁存器的状态，然后做某种变换后再输出。
”准双向I/O口“：接在外部的开关如果打开，则输入1，如果关闭，则输入0，但是如果单片机内部的开关是闭合的，那么不管外部开关是开还是关闭，接收到的数据都会是0，，所以，想让一端口作为输入使用，要先做一个“准备工作”，就是先让内部的开关断开，也就是让端口输出“1”才行。正因为要做一个准备工作，所以称之为“准双向I/O口”。

51单片机内部结构

CPU：用来控制、计算。
四个并行I/O口：P0、P1、P2、P3，对并行I/O口的读写只要将数据送入到相应的I/O口锁存器即可。
ROM（read only memory 只读存储器）：保存程序
RAM（random access memory 随机读写存取器）：保存中间结果
定时\计数器
串行I/O口中断系统
内部时钟电路

特殊功能寄存器（SFR）

有一些独立的存储单元是用来控制定时/计数器，串行I/O口等的使用，称之为特殊功能寄存器（SFR）,如下表

符号	地址	功能介绍
B	F0H	B寄存器
ACC	E0H	累加器
PSW	D0H	程序状态字
IP	B8H	中断优先级控制寄存器
P3	B0H	P3口锁存器
IE	A8H	中断允许控制寄存器
P2	A0H	P2口锁存器
SBUF	99H	串行口锁存器
SCON	98H	串行口控制寄存器
P1	90H	P1口锁存器
TH1	8DH	定时器/计数器1（高8位）
TH0	8CH	定时器/计数器1（低8位）
TL1	8BH	定时器/计数器0（高8位）
TL0	8AH	定时器/计数器0（低8位）
TMOD	89A	定时器/计数器方式控制寄存器
TCON	88H	定时器/计数器控制寄存器
DPH	83H	数据地址指针（高8位）
DPL	82H	数据地址指针（低8位）
SP	81H	堆栈指针
P0	80H	P0口锁存器
PCON	87H	电源控制寄存器

（1）ACC：累加器，通常用A表示。是一个寄存器，所有运算类指令均需要它。
（2）B：B寄存器，在做乘、除法时放乘数或除数，不做除法时，你可以随意调用。
（3）PSW：程序状态字，很重要的寄存器，里面放了CPU工作时的很多状态。
CPU状态如下表：

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
CY	AC	F0	RS1	RS0	0V		P

CY: 进位标志，8051中的运算器是一种8位的运算器，可以表示到0~255，如果做加法的话，两数相加可能会超过255，这样最高位就会丢失，防止最高位丢失，就会将最高位放进到这里来。
AC：半进位标志。
F0：用户标志位，由编程人员（我们）决定什么时候使用，什么时候不用。
RS1、RS0：工作寄存器组选择位
0V：溢出标志位
P：奇偶校验位，用来表示ALU运算结果中二进制数位“1”的个数的奇偶性。若为奇数，则P=1，否则为0.
例：78H（01111000），因为1的个数为偶数，P=0.
（4）DPTR（DPH、DPL）：数据指针，用来访问外部数据存储器中的任一单元，若不用，也可以作为通用寄存器。
（5）P0、P1、P2、P3：是四个并行输入/输出口的寄存器，它里面对应着管脚的输出。
（6）SP：堆栈指针
堆栈：先进后出、后进先出，在单片机中，我们也可以在RAM中构造这样一个区域，用来存放数据，这个区域存放数据规则是“先进后出、后进先出”，我们称之为“堆栈”。之所以这样来存放数据，是因为如果存放一批数据，我们不需要知道每一个数据的地址，只需要知道第一个数据的地址就可以根据这个规则访问所有数据了。
51单片机由于能够存放数据的区域有限，我们不能专门分配一块地方做堆栈，所以只能在RAM中开辟一块地方，用于堆栈，至于具体用那一块地方需要根据用户自己去定义。所以51单片机中的堆栈的位置可以变化，而这种变化就体现在SP中值的变化。如果SP指向一个位置，在真正的51机中，SP指向的位置并非就是数据存放的位置，而是数据存放的前一个位置。

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