第01章单片机基础

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1、1.2MCS-51单片机的硬件基础1.2.1内部结构运算器以算术逻辑单元ALU为核心，加上累加器ACC、寄存器B、暂存器TMP1和TMP2、程序状态寄存器PSW、十进制调整电路及专门用于位操作的布尔处理机组成的。功能：实现数据的算术逻辑运算，位变量处理和数据传送操作。5控制器控制器是单片机的神经中枢，识别指令并根据指令性质控制单片机各部件，保证单片机各部分能自动而协调地工作。它包括程序计数器（PC）、数据指针寄存器（DPTR）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、堆栈指针（SP）、缓冲器以及控制矩阵等。功能：控制指令的读出、译码和执行。对指令的执行过程定时控制，并根据执行

2、结果决定是否分支转移。6PC（程序计数器）PC是专门用来控制指令执行顺序的寄存器，其内容为将要执行的下一条指令的地址，即下一条将要从ROM中取出的指令地址。PC是一个16位的寄存器，它在物理上是独立的，不在内部RAM之列，没有地址，是不可寻址的。16位地址的寻址范围为64KB（ROM）。用户不需要也无法对PC进行读/写，PC的内容是通过执行指令改变的。在执行指令过程中，PC具有自动加1功能。在执行转移、调用、返回等指令时能自动改变PC内容，以改变程序的执行顺序。复位时，PC自动装入0000H，使程序从0000H单元开始执行。7指令寄存器IR、指令译码器以及控制逻辑IR是用来存

3、放指令操作码的专用寄存器。整个程序的执行过程就是在控制器的控制下，将指令从ROM中逐条取出，进行译码，然后由定时控制逻辑电路发相应的定时控制信号，控制指令的执行，是一个取指令→指令译码→执行指令的不断循环的过程。82.定时器/计数器出于控制应用的需要，80C51共有2个16位的定时器/计数器，以实现定时或计数的功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制。3.内部程序存储器（内部ROM）80C51共有4KBROM，用于存放程序和原始数据。4.内部数据存储器（内部RAM）80C51芯片中共有256BRAM单元，但其中后128单元被特殊功能寄存器占用，供用户使用的只有前128单元，

4、用于存放可读写的数据。故“内部RAM”指前128单元。注：存储器采用哈佛结构95.并行I/O口MCS-51共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)，以实现数据的并行输入输出。大部分引脚具有第二功能。6.串行口MCS-51有一个异步双工串行通信接口，可以发送和接收数据。7.中断控制系统MCS-51共有5个中断源，即外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个。中断屏蔽寄存器IE，中断优先权管理寄存器IP。108.时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，典型的晶振频率为12MHz。MCS-51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为XTAL1，输出端为XTAL2。9.总线系统

5、的地址信号、数据信号和控制信号都是通过总线传送的。总线结构减少了单片机的连线和引脚提高了集成度和可靠性。1.2.2MCS-51的封装40只引脚双列直插封装（DIP）44只引脚方形封装方式（4只无用）贴片封装LCC44：元器件四边有脚，向底部弯曲。可以缩小体积，减少电磁干扰。LCC44封装扁平封装QFP44：元器件四边有脚，呈海鸥翼(L)型。芯片引脚间距小，管脚很细，用于大规模或超大规模集成电路。QFP44封装1.2.3引脚8051单片机为40条引脚双列直插式封装引脚可分为三个部分控制引脚并行I/O口引脚电源及时钟引脚引脚逻辑图1.主电源和时钟振荡电路引脚VCC（40脚）运行和

6、程序校验时接+5V电源VSS（20脚)地线XTAL1（19脚）接石英晶体一端，反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。XTAL2（18脚）接石英晶体的另一端，反相放大器的输出端。2.输入/输出（I/O）引脚P0.0～P0.7（39脚～32脚）：8位漏极开路的双向I/O口当使用片外ROM和RAM时，用作低8位地址和数据分时复用。P1.0～P1.7（1脚～8脚）：8位带上拉电阻的准双向I/O口在编程/校验期间，用作输入低8位地址。对于8052，P1.0是定时器T2的计数输入端；P1.1是定时器T2的外部输入端。P2.0～P2.7（21脚～28脚）：8位带上拉电阻的准双向I

7、/O口当使用片外ROM和RAM时，输出高8位地址。P3.0～P3.7（10脚～17脚）：8位带上拉电阻的准双向I/O口P3口具有第二功能在单片机中，“口”是一个集数据输入缓冲、输出驱动及锁存等多项功能于一体的I/O电路。3.控制信号引脚RST/VPD（9引脚）：RST为复位信号输入端。当RST端保持2个机器周期以上高电平时，单片机完成复位操作。第二功能VPD为内部RAM的备用电源输入端。当主电源VCC发生断电，降到一定电压值时，可通过VPD为单片机内部RAM提供电源，以保护片内RAM中的信息不丢失，上电