单片机介绍原理及应用课件

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1、51单片机原理及应用2第2章MCS-51单片机基本结构2.1引脚及功能2.2结构及组成2.3存储器结构2.4并行I/O口电路2.5时钟电路与时序2.6工作方式3(a)管脚图(b)引脚功能分类MCS-51系列单片机芯片引脚4(a)引脚排列(b)逻辑符号80C51单片机芯片引脚52.1MCS-51系列单片机芯片引脚及其功能80C51是标准的40引脚双列直插封装（DIP）集成电路芯片1.主电源和时钟振荡电路引脚VCC（40脚）运行和程序校验时接+5V电源VSS（20脚)地线XTAL1（19脚）用作晶体振荡电路的反相器输入端，内部接至振荡器的反相放大器。当采用外部时钟时,对于H

2、MOS单片机，该引脚接地；对于CHMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。XTAL2（18脚）用作晶体振荡电路的反相器输出端，内部接至时钟发生器。当采用外部时钟时,对于HMOS单片机，该引脚接收振荡器信号；对于CHMOS单片机，该引脚悬浮。62.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

3、端。P2.0～P2.7（21脚～28脚）：8位带上拉电阻的准双向I/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。7P3口的第二功能83.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

4、信息不丢失，上电后能继续正常运行。ALE/PROG（30引脚）：ALE为地址锁存允许信号在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来，以实现低8位地址和数据的分时传送。由于ALE是以1/6晶振频率的固定频率输出的正脉冲，故可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。ALE可驱动8个LSTTL门。第二功能PROG是对8751内部EPROM编程时的编程脉冲输入端。9PSEN（29引脚）：外部程序存储器（ROM）读选通信号访问外部ROM时，PSEN产生负脉冲作为外部ROM选通信号。访问外部RAM或内部ROM时，不会产生有效的PSEN信号。PSEN可驱动8个LST

5、TL门。EA/VPP（31引脚）：EA为访问程序存储器（ROM）控制信号对8051和8751，它们的片内有4KB的ROM，当EA为高电平时，若访问的地址空间在0~4KB范围内，CPU访问片内ROM；若访问的地址范围超过4KB时，CPU将自动访问外部ROM。EA保持低电平，则访问外部ROM。对于8031，EA必须接地，只能访问外部ROM。第二功能为对8751的+25V编程电源输入。10图MCS-51系列单片机内部结构简化框图2.2MCS-51系列单片机结构及组成CPU11MCS—51系列单片机由8大部分组成：一个8位CPU，包括运算器和控制器。128个字节（52子系列为25

6、6字节）的片内RAM。4KB（52子系列为8KB）的片内ROM或EPROM（8031和8032无）18个（52子系列为21个）特殊功能寄存器SFR。4个8位并行I/O接口：P0口、P1口、P2口、P3口1个串行I/O接口2个（52子系列为3个）16位定时器/计数器1个具有5个（52子系列为6个或7个）中断源，可编程为2个优先级的中断系统。它可以接收外部中断申请、定时器/计数器中断申请和串行口中断申请。12MCS-51单片机芯片内部结构框图131.中央处理器CPU（8位）单片机内部的核心部件，完成运算和控制操作。包括运算器、控制器以及若干寄存器等部件组成。运算器以算术逻辑单

7、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。14功能：完成8位二进制数的加（带进位加）、减（带借位减）、乘、除、加1、减1、BCD加法的十进制调整、比较等算术运算；对8位变量进行逻辑“与”、“或”、“异或”、求补、清零等逻辑运算；左、右移位和半字节（4位）交换等操作；数据传送、程序转移。ALU（算术逻辑单元）15累加器A是一个8位寄存器，它是CPU中使用最频繁的寄存器。累加器