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第2章 MCS-51系列单片机 的结构和原理 2.1 MCS-51系列单片机的内部结构 2.1.1 内部结构 单片机在一块芯片上集成了一台计算机所需要的基本功能部件。MCS-51单片机片内包含下列部件： ① 1个8位CPU； ② 1个片内时钟振荡器，最高时钟频率为12MHz； ③ ROM/EPROM存储器（8031片内没有）； ④ RAM存储器（8051子系列内含128B RAM）； ⑤ 2个16位定时器/计数器； ⑥ 可寻址外部程序存储器（ROM指只读存储器，在“单片机”课程中又称为程序存储器）和外部数据存储器（RAM指随机存取存储器，在“单片机”课程中又称为数据存储器）空间64KB的控制电路； ⑦ 32条双向I/O接口线（4个8位并行I/O接口）； ⑧ 1个全双工异步串行口； ⑨ 5个中断源、2个优先级的中断结构； ⑩ 21个特殊功能寄存器SFR； 具有位寻址功能的位处理器。 MCS-51系列单片机组成框图如图2-1所示， 图2-2是MCS-51系列单片机的内部结构框图。 2.1.2 引脚说明 1．电源 2．外接晶体引脚 3．控制总线 4．I/O线 2.1.3 三总线结构 总线结构如图2-4所示。 2.1.4 CPU 1．运算器 2．控制器 2.1.5 存储器配置 1．程序存储器 2．数据存储器 2.2 单片机的时钟及复位 2.2.1 振荡器和时钟电路 1．内部时钟方式 2．外部时钟方式 2.2.2 时序及有关概念 时序是表达指令执行中各控制信号在时间上的相互关系，时序是用定时单位来说明的，MCS-51系列单片机的时序定时单位共有4个，从小到大依次是拍、状态、机器周期、指令周期，如图2-8所示。 2.2.3 复位方式 2.3 MCS-51系列单片机的 最小系统 * * MCS-51系列单片机的内部结构 2.1 单片机的时钟及复位 2.2 MCS-51系列单片机的最小系统 2.3 图2-1 MCS-51系列单片机组成框图 图2-2 MCS-51系列单片机内部结构框图 图2-3 MCS-51系列单片机引脚图 图2-4 总线结构 图2-5 MCS-51系列单片机存储器配置 图2-7 MCS-51系列单片机时钟电路 图2-8 MCS-51系列单片机的取指/执行时序 图2-9 MCS-51系列单片机的复位电路 *
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