第2章 MCS-51单片机的结构和原理课件.pptVIP

第二章 MCS-51单片机的结构和原理 内容标题 1、MCS-51系列单片机的结构 2、MCS-51单片机引脚及其功能 3、8051存储器的配置 4、CPU的时序 5、复位及复位电路 6、输入/输出端口结构 2.1 MCS-51系列单片机的结构 MCS-51是Intel公司于1980年推出的高档系列8位单片机，主要有8051、8031、8751、80C51BH等。在本课程中，为了叙述方便，以8051为例进行讨论。 2.1.1 MCS-51单片机的基本组成 MCS-51系列单片机内部由8部分组成（见下页图）： 8位CPU RAM（128B/256B） ROM/EPROM（4KB/8KB） 并行I/O接口（4个） 定时器/计数器（2个/3个） 中断控制器 全双工串行I/O口 振荡器和时钟电路 (A/D转换器, D/A转换器, Watchdog Timer,可编程计数 阵列, USB2.0接口, CAN总线控制器, JTAG接口, 闪存 等等) 2.1 MCS-51系列单片机的结构 2.1 MCS-51系列单片机的结构 MCS-51系列单片机的性能如下表 2.1 MCS-51系列单片机的结构 2.1.2 MCS-51单片机的内部结构（见下图） 2.1 MCS-51系列单片机的结构 8051的基本特征： 8位CPU； 片内时钟振荡器； 4KB程序存储器ROM（FLASH ROM）； 片内有128B（256B）数据存储器RAM； 可寻址外部程序存储器和数据存储器空间各64KB； 21个特殊功能寄存器SFR； 4个8位并行I/O口，共32根I/O线； 1个全双工串行口； 2（3）个16位定时器/计数器； 5（6）个中断源，有2个优先级； 具有位寻址功能，适用于位（布尔）处理。 2.1 MCS-51系列单片机的结构 一、CPU 1、运算器 由ALU、暂存器（1、2）、ACC (Accumulator)、B、PSW (Program Status Word )、和一个布尔处理器（作位运算）等组成.另外, 堆栈指针SP (Stack Pointer )、数据指针DPTR (Data pointer ). 2、控制器 由PC ( Program Counter )、IR (Instruction Register )、ID ( Instruction Decoder )等组成. 二、存储器 ROM (Read Only Memory )、RAM (Random Access Memory ). 三、I/O端口 2.2 MCS-51单片机的引脚及其功能 其引脚如右图所示， 为40脚。分为4类： 1、电源引脚 Vcc、Vss 2、时钟电路引脚 XTAL1、XTAL2 3、控制信号引脚 RST/VPD： 复位输入/备用电源输入 ALE/ /PROG： 地址锁存输出/编程脉冲输入 2.2 MCS-51单片机的引脚及其功能 /PSEN：程序存储器允许（从EPROM/ROM中读取指令） /EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入/编程电压输入 当/EA接高电平时，CPU只访问及执行片内EPROM/ ROM，但当PC的值超过0FFFH（对8751/8051为4KB）时，将自动转去执行片外程序存储器的内容 当/EA接低电平时，CPU只访问及执行片外EPROM/ ROM中的程序 Vpp=12V~21V，对8751片内的EPROM固化程序 ALE、/PSEN的负载能力：8个LS型TTL 4、输入/输出端口 P0~P3 2.3 8051存储器的配置 2.3.0 8051存储器概述 一般的微机的只有一个存储空间，统一编址，ROM和RAM可以安排在任一范围内，用相同的指令访问ROM或RAM，这种结构称为普林斯顿结构。 8051的存储器在物理上分为四个存储空间：片内程序存储器、片外程序存储器和片内数据存储器、片外数据存储器，这种程序存储器和数据存储器分开的结构称为哈佛结构。 8051的存储器空间分为三类（程序员的角度） ： 1、片内、外统一编址的程序存储空间，0000H~FFFFH共64KB（16位地址） 2.3 8051存储器的配置 2、片外数据存储空间，0000H~FFFFH共64KB （16位地址） 3、片内