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第1章导读1

1.1 指南内容1

1.2 符号约定和术语2

1.3 有关资料3

1.3.1 数据小册子4

1.3.2 应用说明4

1.4 客户服务4

1.4.1 如何使用Intel的FaxBack服务5

1.4.2 如何使用Intel的应用BBS5

1.4.3 如何在BBS上查找最新的Ap-BUILDER文件和超级文本手册及数据小册子6

第2章结构综述7

2.1 8XC251SA、SB、SP、SQ结构7

2-1 8XC251SA、SB、SP、SQ功能方框图8

2-18XC251SA、SB、SP、SQ特征9

2.2 MCS 251微控制器核心9

2.2.2 时钟和复位单元10

2-1CPU10

2.2.1 CPU10

2.2.3 中断处理器11

2.2.4 片内代码存储器11

2.2.5 片内RAM11

2.3 片内外设11

2-3时钟定义11

2.3.1 定时器／计数器和监视定时器12

2.3.2 可编程计数器陈列(PCA)12

2.3.3 串行I/O端口12

2.4 A级差异摘要12

2.4.2.2 外部存储器13

2.4.1 封装选择13

2.4.2 存储器地址空间13

2.4.2.1 片内存储器13

2.4.3 配置字节13

3.1 MCS251微控制器的地址空间14

3-1 MCS251微控制器地址空间14

第3章地址空间14

3.1.1 与MCS51结构的兼容性15

3-2 MCS51结构的地址空间16

3-1地址映象16

3.2 8XC251SA、SB、SP、SQ存储器空间17

3-3 地址空间映象MCS51结构至MCS251结构17

3-4 8XC251SA、SB、SP、SQ存储器空间18

3-58XC251SA、SB、SP、SQ存储器空间的硬件实现19

3.2.1 片内通用数据RAM19

3.2.2 片内代码存储器(83C251SA、SB、SP、SP/87C251SA、SB、SP、SQ)19

3-2读取两字节代码的最短时间20

3.2.3 外部存储器20

3.2.2.1 寻址访问00:区域内的片内代码存储器20

3.3.1 字节、字和双字寄存器21

3.3 8XC251SA、SB、SP、SQ寄存器堆21

3.2.4 A级8XC251SB的存储器空间21

3-3 寄存器组选择21

3-6寄存器堆22

3.3.2 专用寄存器22

3-7 寄存器堆单元0-723

3-4寄存器堆中的专用寄存器及它们对应的SFR23

3.3.2.1 累加器和B寄存器23

3.3.2.2 扩展的数据指针DPX24

3.3.2.3 扩展的堆栈指针SPX24

3-8 寄存器堆中的专用寄存器及它们对应的SFR24

3-58XC251SA、SB、SP、SQ、SFR映象和复位值25

3.4 特殊功能寄存器(SFR)25

3-6 核心SFR26

3-7 I/O端口SFR26

3-8 串行I/O SFR27

3-9 定时器／计数器和监视定时器SFR27

3-10 可编程程计数器阵列（PCA）SFR27

第4章器件配置29

4.1 配置综述29

4.2 器件配置(B级)29

4.3 器件配置(A级)30

4.4 配置位30

4.5 器件配置(A级兼容)31

4-1 配置阵列的外部地址31

4-1 B级器件的配置阵列（片内）31

4-2 B级器件的配置阵列（片外）32

4-3 用户配置字节UCONFIGO33

4-4 用户配置字节UCONFIGI34

4-3 存储器信号选择（RD1：0），A级35

4-2 存储器信号选择（RD1：0），B级35

4-5 配置字节CONFIGO36

4-6配置字节CONFIGI37

4.6 配置外部存储器接口37

4.6.2.1 RD1:0=00(18位外部地址)38

4.6.2 配置位RD1:038

4.6.1 页面方式和非页面方式(PACE )38

4-7内部／外部存储器映象（RD1：0=00和01）39

4.6.2.2 RD1:0=01(17位外部地址)39

4-8内部／外部存储器映象（RD1：0=10和11）40

4.6.2.3 RD1:0=10(16位外部地址)40

4.6.3.2 配置WSA和WSB41

4.6.3 等待状态配置位41

4.6.2.4 RD1:0=11(与MCS51微控制器兼容)41

4.6.3.3 配置位XALE41

4.7 操作码配置(SRC)41

4.6.3.1 配置位WSA1:0 、WSB1:041

4-4 RD ，WR ，PSEN 外部等待状态42

4-5 二进制和源方式的操作码例子42

4-9二进制方式操作码映象43

4.8 映象片内代码存器到数据存储器(EMAP)43

4.7.1 选择二进制方式或源方式43

4.9 中断堆栈方式(INTR)44

4-10 源方式操作码映象44

第5章编程45

5.1 源方式或二进制方式操作码45

5.2 MCS251结构的编程特征45

5.2.1 数据类型45

5.2.1.1 字和双字的字节存储顺序45

5.2.3 地址表示法46

5.2.2 寄存器表示法46

5-1 字和双字以大端方式存储46

5-1数据类型46

5.3 数据指令47

5-2字节寄存器、字寄存器和双字寄存器的表示法47

5.3.1 数据寻址方式47

5.2.4 寻址方式47

5-3MCS51结构中的数据指令寻址方式48

5.3.1.1 寄存器寻址48

5.3.1.2 立即数48

5.3.1.3 直接寻址49

5-4MCS251结构中的数据指令寻址方式49

5.3.1.4 间接寻址50

5.3.2 算术指令50

5.3.1.5 位移寻址50

5.3.4 数据传送指令51

5.3.3 逻辑指令51

5-5位可寻址单元52

5.4.1 位寻址52

5.4 位指令52

5-6寻址两个样位53

5.5.1 控制指令的寻址方式53

5-7位指令的寻址方式53

5.5 控制指令53

5-8控制指令的寻址方式54

5.5.2 条件转移54

5.5.3 无条件转移55

5.5.4 调用和返回55

5-9比较条件转移指令55

5.6 程序状态字56

5-10 指令对PSW和PSW1标志的作用56

5-2 程序状态字寄存器57

5-3程序状态字1寄存器58

6.1 综述59

第6章 中断系统59

6-1 中断系统管脚信号59

6-2中断系统特殊功能寄存器59

6.2 8XC251SA、SB、SP、SQ中断源60

6-1 中断控制系统60

6-3中断控制矩阵61

6.2.1 外部中断61

6.2.2 定时器中断61

6-2中断使能寄存器62

6.3 可编程计数器阵列(PCA)中断62

6.6 中断优先级63

6.4 串行口中断63

6.5 中断使能63

6-4 优先级63

6-5 级内中断优先级64

6-3中断优先级高位寄存器64

6.7.1 最短固定中断时间65

6.7 中断处理65

6-4中断优先级位寄存器65

6.7.2.1 响应时间变量66

6.7.2 可变中断参数66

6-5 中断过程66

6-7 响应时间便 267

6-6响应时间例 167

6.7.2.2 带变量的最坏情况等待时间计算68

6-7 等待时间实际值和预测值68

6-6中断等待时间变量68

6.7.2.3 等待时间计算68

6.7.2.5 中断向量周期69

6.7.3 进程中的ISR69

6.7.2.4 阻塞条件69

7.2 I/O配置70

第7章 输入／输出端口综述70

7-1输入／输出端口管脚描述70

7.5 读-修改-写指令71

7.4 端口0和端口271

7.3 端口1和端口371

7-1 端口1和端口3结构71

7-2 端口0结构72

7-3端口2结构72

7.6 准双向端口操作73

7.7 端口负载73

第8章定时器／计数器和监视定时器74

7.8 外部存储器访问74

7-4 内部上拉配置74

7-2外部数据传送指令75

8.3 定时器076

8.2 定时器／计数器操作76

8.1 定时器／计数器综述76

8-1 定时器／计数器的基本逻辑77

8-1 定时器／计数器和监视定时器SFR77

8-2外部信号78

8.3.2 方式1(16位定时器)78

8.3.1 方式0(13位定时器)78

8-3 方式2下的定时器0/1自动重装79

8-2方式0和方式1下的定时器0/179

8.3.4 方式3(两个8位定时器)79

8.3.3 方式2(8位自动重装定时器)79

8-4方式3下的定时器0，两个8位定时器80

8.4.1 方式0(13位定时器)80

8.4 定时器180

8-5 TMOD：定时器／计数器方式控制寄存器81

8-6TCON：定时器／计数器控制寄存器82

8.4.2 方式1(16位定时器)83

8.4.3 方式2(8位自动重装定时器)83

8.4.4 方式3(停止)83

8.5 定时器和应用83

8.5.1 自动装载建立例子83

8.5.2 脉冲宽度测量83

8.6.1 俘获方式84

8.6 定时器284

8.6.2 自动重装84

8.6.2.1 向上计数器工作84

8-8 定时器2：自动重装方式（DCEN=0）85

8-7定时器2：俘获方式85

8.6.3 波特率发生器方式86

8-9定时器2：自动重装方式（DCEN=1）86

8.6.4 时钟输出方式86

8.6.2.2 向下计数器工作86

8-10 定时器2：时钟输出方式87

8-3定时顺2工作方式88

8.7.1 描述88

8-11T2MOD：定时器2方式控制寄存器88

8.7 监视定时器88

8-12T2CON：定时器2控制寄存器89

8.7.2 使用WDT90

8.7.3 空闲方式期间的WDT90

8.7.4 掉电期间的WDT90

第9章可编程计数器阵列91

9.2 PCA定时器／计数器91

9.1 PCA描述91

9-1 可编程计数器阵列92

9-1 PCA特殊功能寄存器（SFR）93

9-2外部信号93

9.3 PCA比较／俘获模块94

9.3.1 16位俘获方式94

9-2PCA16位俘锋方式95

9.3.2 比较方式95

9.3.3 16位软件定时器方式95

9.3.4 高速输出方式96

9-3PCA软件定时器和高速输出方式96

9.3.5 PCA监视定时器方式97

9.3.6 脉宽调制方式97

9-4 PCA监视定时器方式98

9-6 PWM可变占空度99

9-5 PCA8位PWM方式99

9-7 CMOD：PCA定时器／计数器方式寄存器100

9-3 PCA模块方式101

9-8 CCON：PCA定时器／计数器控制存器101

9-9CCAPMx：PCA比较／俘获模块方式寄存器102

10.1 综述103

10-2 串行口特殊功能寄存器103

10-1 串行口信号103

第10章 串行I/O端口103

10-1 串行口框图104

10-2SCON：串行口控制寄存器105

10.2.1.1 发送（方式0）106

10.2.1.2 接收（方式0）106

10.2.2 异步方式（方式1、2和3）106

10.2.1 同步方式（方式0）106

10.2 工作方式106

10-3 方式0时序107

10-4数据帧（方式1、2和3）107

10.2.2.1 发送（方式1、2和3）107

10.3 成帧位错误检测（方式1、2和3）108

10.4 多处理器通信108

10.5 自动地址识别108

10.2.2.2 接收（方式1、2和3）108

10.5.1 给定地址109

10.5.2 广播地址109

10.6 波特率110

10.6.1 方式0的波特率110

10.5.3 复位地址110

10-3波特率一览表110

10.6.2 方式2的波特率111

10.6.3 方式1和3的波特率111

10.6.3.1 定时器1产生的波特率方式1和3111

10.6.3.2 选择定器1作为波特率发生器111

10.6.3.3 定时器2产生的波特率方式1和3111

10.6.3.4 选择定时器工作为波特率发生器112

10-4 定时器1为串行I/O方式1和3产生的波特率112

10-5 选择波特率发生器112

10-5 波特率发生器方式下的定时器2113

10-6定时器2产生的波特率113

11.2 电学环境114

11-1 最小配置114

第11章最小硬件配置114

11.1 最小硬件配置114

11.2.1 电源和地管脚114

11.2.2 未使用的管脚115

11.2.3 噪声考虑115

11.3 时钟源115

11.3.1 片内振荡器（晶振）115

11.3.2 片内振荡器（陶瓷谐振器）115

11.3.3 外部时钟116

11-3 外部时钟连接116

11-2CHMOS片内振荡器116

11.4 复位117

11.4.1 外部激活的复位117

11.4.2 WDT激活复位117

11-4外部时钟驱动波形117

11.4.4 上电复位118

11.4.3 复位操作118

11-5复位时序119

12.2.2 断电标志120

第12章特殊工作方式120

12.1 综述120

12.2 电源控制寄存器120

12.2.1 串行I/O控制位120

12-1 各种方式下的管脚状态121

12-2 空闲和掉电时钟控制122

12-1电源控制（PCON）寄存器122

12.3 空闲方式122

12.3.1 进入空闲方式122

12.3.2 退出空闲方式122

12.4 掉电方式123

12.4.1 进入掉电方式123

12.4.2 退出掉电方式123

12.5.2 退出ONCE方式124

12.5.1 进入ONCE方式124

12.5 电路上仿真(ONCE)方式124

13-1 非页面方式和页面方式下的总线结构125

第13章 外部存储器接口125

13-1外部存储器接口信号125

13.1 综述125

13.2 外部总线周期126

13-2总线周期定义（无等待状态）127

13.2.1 总线周期定义127

13.2.2 非页面方式总线周期127

13-3 外部总线周期：读数据，非页面方式128

13-2外部总线周期：取指，非页面方式128

13.2.3 页面方式总线周期128

13-4 外部总线周期：写数据，非页面方式129

13-5 外部总线周期：取指，页面方式129

13-7 外部总线周期：写数据，页面方式130

13-6外部总线周期：读数据，页面方式130

13.3.1 扩展RD/WR/PSEN130

13.3 具有等待状态的外部总线周期130

13-8外部总线周期：具有一个RD /PSEN 等待状态的取指（非页面方式）131

13.4 配置字节总线周期131

13.3.2 扩展ALE131

13-9 外部总线周期：具有一个WR 等待状态的写数据（非页面方式）131

13-3 正常工作方式下的端口0和端口2管脚状态132

13-10外部总线周期：P带有一个ALE等待状态的取指（非页面方式）132

13.5 端口0和端口2状态132

13-11配置字节总线周期133

13.5.1 非页面方式下的端口0和端口2管脚状态133

13.5.2 页面方式下的端口和端口2管脚状态133

13.6 外部存储器设计例子133

13.6.2 例2:RD1:0=01，17位总线，外部Flash和RAM134

13-12例1的总线方框图页方式下的80C251SB134

13.6.1 例1:RD1:0=00，18位总线，外部Flash和RAM134

13-13例1的存储器空间135

13.6.4 例4:RD1:0=10，16位总线，外部RAM135

13.6.3 例3:RD1:0=01，17位总线，外部RAM135

13.6.5.1 需要快速访问堆栈的应用136

13.6.5 例5:RD1:0=11，16位总线，外部E-PROM和RAM136

13-14 例2的方框图：页面方式下的80C251SB136

13-15例2的存储器空间137

13.6.5.2 需要快速访问数据的应用137

13.6.6 例6:RD1:0=11，16位总线，外部E-PROM和RAM137

13-16例3的总线方框图：非页方式下的87C251SB/83C251SB138

13.6.7 例7:RD1:0=01，17位总线，外部Flash138

13.7 外部总线的交流时序规范138

13.7.1 交流符号说明138

13-4 交流时序符号定139

13-17例3的存储器空间139

13.7.2 交流时序定义139

13-18 例4的总线方框图：非页面方式下的87C251SB/83C251SB140

13-5 8XC251Sx技术规范的交流时序定义140

13-6 存储器系统技术规范的交流时序定义141

13-19 例4的存储器空间143

13-20 例5的总线方框图：非页面方式下的80C251SB144

13-21 例5和例6的存储空间145

13-23 例7的总线方框图：页面方式下的80C251SB146

13-22 例6的总线方框图：页面方式下的80C251SB146

13-24 外部总线周期时序：非页面方式下的取指147

13-25 外部总线周期时序：非页面方式下的取指148

13-26 外部总线周期时序：非页面方式下的数据写148

13-27 外部总线周期时序：页面方式下的取指149

13-29 外部总线周期时序：页面方式下的数据写150

13-28外部总线周期时序：页面方式下的数据读150

14.1 综述151

14.1.1 片内代码存储器的编程考虑151

第14章编程和验证非挥发发性存储器151

14.2 编程和验证方式152

14.1.2 EPROM器件152

14.3 一般配置152

14-1 编程和验证方式153

14-1编程和验证非挥发性存储器的建立154

14.4 编程算法154

14-2编程／验证总线周期155

14.5 验证算法155

14-2保密位功能156

14.6 可编程功能156

14.6.1 片内代码存储器156

14.6.2 配置字节156

14.6.3 保密位系统156

14-3签字字节内容157

14.6.4 加密阵列157

15.6.5 签名字节157

14-4编程／验证时序参数定义158

14.7 验证83C251SA、SB、SP、SQ(ROM)158

14.8 验证80C251SB(无ROM，A级器件)158

14-3 编程／验证时序图159

附录A指令集说明160

A.1 指令操作数的表示法161

A-1 寄存器操作数的表示法161

A-3 立即寻址表示法162

A-5 控制指令中的目的162

A-4 位寻址表示法162

A-2 直接地址表示法162

A-6MCS51微控制器的指令163

A.2 操作码映象163

A-7 MCS251结构的新指令164

A-9 数据指令字节0的高四位165

A-8 数据指令165

A-12 PUSH/POP指令166

A-11 位指令的字节1（高四位）166

A-10 位指令166

A-13 控制指令167

A-14 位移／扩展的MOV指令168

A-15INC/DEC168

A.3 指令集小结169

A.3.1 访问端口SFR的指令执行时间169

A-16 INC/DEC的编码169

A-17 移位指令169

A-18 访问端口SFR的状态时间170

A-19加法和减法指令总表171

A.3.2 指令汇总171

A-20 比较指令总表173

A-21 递增／递减指令总表173

A-22 乘法、除法和十进制调整指令总表174

A-23 逻辑指令总表174

A-24 传送指令总表176

A-25 交换、压栈和出栈指令总表178

A-26 位指令总表179

A-27控制指令总表180

A.4 指令说明182

A-28 标志符号182

附录B 信号证明284

B-2 表B-3的列说明284

B-1 按功能分类的信号284

B-3 信号说明285

B-4 存储器信号选择（RD1：0），B级器件287

B-5 存储器信号选择（RD1：0），A级器件288

C-1 8XC251SA、SB、SP、SQ特殊功能寄存器（SFR）289

附录C 寄存器289

术语汇编311

补充材料一8XC251SB 高性能CHMOS单片微控制器315

1.0 商用／特别选项315

2.0 扩散 (Proliferation)选项316

3.0 工艺信息317

4.0 管脚说明320

5.0 电学特性323

6.0 系统总线时序328

7.0 编程和验证非挥发性存储器332

1.0 引言338

补充材料二 从MCS51微控制器到MCS252微控制器(8XC251SB)的转移——软件和硬件考虑338

2.0 使用配置字节339

3.0 代码兼容性343

4.0 等待状态的产生344

6.0 定时循环／序列考虑345

5.0 扩展堆栈345

7.0 外部存储器访问346

8.0 输入／输出端口的访问时间348

9.0 中断等待时间349

10.0 扩展存储器空间350

11.0 页面方式设计351

12.0 附加参考资料352

1.0 引言353

2.0 8XC251SB特征综述353

补充材料三采用MCS 微控制器——8XC251SB353

4.0 存储器组织355

3.0 CPU结构355

5.0 配置358

6.0 指令集359

7.0 外设361

9.0 I/O端口362

8.0 硬件监视定时器(WDT)362

10.0 中断363

11.0 附加参考资料364