MCS-51系列单片机课件.pptVIP

MCS-51系列单片机 李曦 llxx@ustc.edu.cn 内容 单片机概述 51单片机 51单片机的应用特性 51单片机的内部结构 51单片机的储存结构 51单片机的时序 51单片机的中断系统 51单片机的指令系统 51单片机的定时计数器 51单片机的输入输出口 51单片机的串行通信口 单片机应用 参考书：《微型计算机技术及应用》，清华大学出版社，戴梅萼等 背景 单片机 在一个芯片中集成了CPU、ROM、RAM、T/C、I/O等。 主要用于控制等领域。 我国的单片机年容量已达1－3亿片，且年增长约16% 但相对于世界市场，我国的占有率还不到1%。 体系结构 CISC结构 Intel推出MCS-48、MCS-51(1980)、MCS-96系列 20世纪80年代中期以后，Intel以专利转让的形式把8051内核给了许多半导体厂家， 如AMTEL、PHILIPS、ANALOG DEVICES、DALLAS等。 这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。 应用：控制关系较复杂的场合，如通讯产品、工业控制系统 RISC结构 Microchip的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韩国三星公司的KS57C系列4位单片机 应用：控制关系较简单的小家电 PIC单片机 初档8位单片机：PIC12C5XXX／16C5X系列 最早在市场上得到发展的系列，价格较低，有较完善的开发手段，在国内应用最广； PIC12C5XX：世界第一个8引脚低价位单片机 512字节ROM、25字节RAM、一个8位定时器、一根输入线、5根I/O线 应用：摩托车点火器。 售价3～6元/片。 可用于简单的智能控制等一些对单片机体积要求较高的地方，前景十分广阔。 中档8位单片机：PIC12C6XX/PIC16CXXX系列 近年来重点发展的系列产品，品种最为丰富。 增加了中断功能，指令周期达到200ns，含A／D，内部E2PROM数据存储器，双时钟工作，I2C和SPI接口，异步串行通讯（UART），模拟电压比较器、LCD驱动等。封装从8～68脚； 可用于高、中、低档的电子产品设计。价格适中。 PIC16C74：40引脚。含： 4K ROM、192字节RAM、8路A/D、3个8位定时器、2个CCP模块、三个串行口、1个并行口、11个中断源、33个I/O脚。 高档8位单片机：PIC17CXX系列PIC17CXX 是适合高级复杂系统开发的系列产品，增加了硬件乘法器，指令周期可达成160ns，性价比最高； 可用于高、中档产品的开发，如马达控制、音调合成。 8051特征 8位CPU 111条指令，大部分为单字节指令 21个专用寄存器 逻辑操作位寻址功能 4kbytes 程序存储器(ROM) 128bytes的数据存储器(RAM) 5个中断源，2个优先级 两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断 2个可编程定时/计数器（16位） 32条I/O口线（4*8bits并口(P0、 P1、P2或P3) ） 一个全双工串行通信口 外部ROM：程序存储器寻址空间64kB 外部RAM：数据存储器寻址空间64kB 双列直插40PinDIP封装 单一+5V电源供电???? 工作频率为2～12MHz 普林斯顿(Princeton)结构——冯.诺伊曼结构 程序存储器与数据存储器合二为一 通用计算机广泛使用 哈佛(Harvard)结构——8051 程序存储器和数据存储器分开 MCS-51系列单片机的内部结构 8051引脚 串口 RXD/TXD 外部中断 INT0/INT1 T/C T0/T1,外部输入 时钟电路 Pin19：时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。 Pin18：时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端 片内时钟振荡方式 需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p。 外部时钟方式 即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。 复位 Pin9：RESET/Vpd复位信号复用脚 当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。 初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指钟写入07H，其它专用寄存器被清“0”。 RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。 初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态。 RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。 8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位。 程序存储器 具有64kB程序存储器寻址空间 内部存储器