51单片机的原理和结构

《51单片机的原理和结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、MCS-51系列单片机的结构和原理从工作原理上讲，单片机就是一种微型计算机，是一种“程序存储式”计算机。它是在一块硅片上集成了中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、程序存储器（ROM或EPROM）、定时/计数器以及各种I/O接口，也就是集成在一块芯片上的计算机。一、什么是单片机？二、MCS-51系列单片机的基本结构单片机是一个大规模集成电路芯片，其上集成有CPU、存储器、I/O口(串行口、并行口)、其它辅助电路(如中断系统，定时/计数器，振荡电路及时钟电路等)。其基本结构框图如下：MCS-51系列单片机的基本结构图CPURAMROM中断系统串行口

2、并行口定时计数器振荡电路X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1T0T1MCS-51系列单片机的基本结构图X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1返回CPURAMROM中断系统串行口并行口定时计数器振荡电路X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1T0T11、RAM被称为随机读写存储器。2、用于存放数据。3、具有易失性：芯片掉电后，其内的信息消失。MCS-51系列单片机的基本结构图T0T1CPURAMROM中断系统串行口并行口定时计数器振荡电路X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1T0T11、ROM被称为

3、只读存储器。2、用于存放程序。3、具有非易失性：掉电后其内的信息依然存在。返回三、MCS-51外部引脚及功能、I/O接口电路1、外部引脚MCS-51共40个引脚，大致可分为四类，其管脚分布如图2-2所示。1）电源引脚Vcc和VssVCC：40脚，电源端，+5VVSS：20脚，接地端（GND）2）时钟电路引脚XTAL1：19脚，外接晶振输入引脚。XTAL2：18脚，外接晶振输出引脚。3）控制线引脚共4根，其中3根为双功能①RST/VPD：9脚，复位/备用电源。RST---通过外接复位电路实现上电复位或按键复位。VPD---可外接备用电源，在VCC掉电时

4、向RAM供电。MCS-51单片机引脚及总线结构(a)管脚图；(b)引脚功能分类P2P0ALEPSENEARSTVCCGNDP1P3X1X2返回单片机管脚图②/VPP：31脚，内外ROM的选择/EPROM编程电源。=0：访问外部ROM；=1：访问内部ROM；PC值超过0FFFH（4KB）时，自动转向外ROM。VPP---在8751片内EPROM编程期间，为21V编程电源输入端。③ALE/：30脚，地址锁存允许/编程脉冲。ALE---访问外ROM或RAM时，用来驱动地址锁存器锁存P0口分时送出的低8位地址（下降沿有效）。不访问外存储器时，该端以1/6时钟频

5、率输出正脉冲，可用作为外部时钟。带8个LS型TTL门电路。---8751片内EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。④：29脚，读外部ROM选通信号，即该脚有效时（上升沿），外ROM允许输出。每个机器周期2次有效。从内部ROM取指时不产生。可带8个LS型TTL门电路。4）I/O引脚P0口：P0.0~P0.7，39~32脚，外接存储器时作地址/数据分时使用口线；不接外部存储器时，可用作为8位准双向I/O口。P1口：P1.0~P1.7，1~8脚，8位准双向I/O口。P2口：P2.0~P2.7，21~28脚，8位准双向I/O口。外接存储器时作为高8位地址总线

6、。P3口：P3.0~P3.7，10~17脚，8位准双向I/O口，出于芯片引脚数的限制，P3口具有第二输出、输入功能。89C51单片机的内部结构ATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3ALU习题89C51单片机的内部结构返回ATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3ALU算术逻辑运算部件主要用来完成数据的算术和逻辑运算。ALU有2个输入端和2个输出端，其中一端接至

7、累加器，接收由累加器送来的一个操作数；另一端接收TMP中的第二个操作数。参加运算的操作数在ALU中进行规定的操作运算，运算结束后，一方面将结果送至累加器，同时将操作结果的特征状态送标志寄存器。89C51单片机的内部结构ATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3ALU1、16位寄存器2、存放下一条将要执行的指令地址.程序中的指令是按照顺序存放在存储器中的某个连续区域.每条指令都有自己的地址,CPU根据PC中的指令地址从存储器中取出将要执行的指令.3、具有自动加

8、1功能,从而指向下一条将要执行的指令地址.4、PC的值可以修改，一般程序是按顺序执行指令的.若