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CH2-MCS-51系列单片机的硬件结构
第2章 MCS-51系列单片机的结构
教学目的
掌握MSC-51单片机的基本组成和内部结构
掌握MSC-51单片机的常用引脚及其功能
掌握MSC-51单片机的存储器配置
掌握MSC-51单片机并行I/O口的特点
了解MSC-51单片机CPU典型时序
重点和难点
MSC-51单片机的结构特点
MSC-51单片机存储器空间配置
MSC-51单片机并行I/O口的结构与操作
第2章 MCS-51系列单片机的结构
2.1 基本组成
2.2 内部结构
2.3 引脚及功能
2.4 存储器配置
2.5 并行I/O口
2.6 CPU典型时序
2.7 习题
2.1 基本组成
在一个芯片上集成了一个微型计算机的主要部件：
1.1个8位微处理器CPU。 XTAL2 XTAL1
VCC
2. 内部时钟电路。 ROM/EPROM/FLASH RAM 128字节 定时/计数器
时钟电路
4K 字节 SFR 21个 2个
3.4KB ROM。
4.128B RAM，21个SFR。
CPU
5.2个可编程16位定时器/计数器。
6.4个8位可编程并行I/O 口。 VSS
总线控制 中断系统 串行口 并行口
、 全双工 1个 4个
7.1个全双工异步串行口。 5中断源 2优先级
8.中断系统。
9.总线控制系统。 RST EA ALE PSEN 8051单片机结构框图 P0 P1 P2 P3
结构特点：片内各功能部件通过片内总线连接而成，基本结构是CPU加上外围
芯片的传统微机结构。CPU对各功能部件的控制采用SFR集中控制方式。
2.2 内部结构
8051 内部结构
2.2 内部结构
一、微处理器 （CPU）
CPU是单片机的核心，由运算器和控制器组成。
1．运算器
由8位算术逻辑运算单元ALU 、8位累加器ACC 、8位寄存器B、程序状态字
寄存器PSW、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等组成。
●ALU功能：
a.4位（半字节）、8位（字节）、16位（双字节）操作；
b.算术运算：＋、－、×、÷、＋1、－1、DA、比较；
c.逻辑运算：与、或、非、异或、求补、移位。
2．控制器
由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、堆栈指针SP、数据指
针DPTR、时钟发生器及定时控制逻辑等组成。
2.2 内部结构
二、片内存储器
在物理上设计成ROM和RAM两个独立的空间：内部ROM容量4KB （0000H~0FFFH），
内部RAM容量128B （00H~7FH）。
三、I/O口及功能单元
a.4个8位双向并行口。
b.一个全双工串行口 （复用P3 口的P3.0和P3.1）。
c.2个16位的定时/计数器 。
d.1套完善的中断系统。
四、特殊功能寄存器（SFR-Special Function Registers ）
80H～FFH有SP、DPTR、PCON，…、IE、IP等21个字节单元，它们同内部RAM的128个字节
统一编址，且这些单元是离散分布的。
增强型单片机的SFR有26个字节单元，所增加的5个单元均与定时/计数器2相关。
2.3
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