单片机的硬件结构1

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1、第2章MCS-51单片机的硬件结构2.1MCS-51单片机的基本结构2.2MCS-51单片机的引脚及片外总线结构2.3MCS-51单片机的存储器配置2.4CPU的时序及辅助电路2.1MCS-51单片机的基本结构2.1.1MCS-51单片机的基本组成2.1.2MCS-51单片机硬件结构特点2.1.3MCS-51单片机内部结2.1.4输入/输出（I/O）端口结构返回本章首页2.1.1MCS-51单片机的基本组成图2-1MCS-51单片机基本结构示意图时钟电路SFR和RAMROMCPU定时/计数器并行端口中断系统串行端口系统总线时钟源T0T1P0P1P2P3TXDRXDINT0I

2、NT1（1）一个8位微处理器CPU。（2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。（3）内部程序存储器ROM。（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。（7）中断控制系统。（8）内部时钟电路。返回本节2.1.2MCS-51单片机硬件结构特点1．内部程序存储器（ROM）和内部数据存储器（RAM）容量（如表2-1所示）。2．输入/输出（I/O）端口3．外部程序存储器和外部数据存储器寻址空间4．中断与堆栈5．定时/计数器与寄存器区6．指

3、令系统存储器类型单片机系列掩膜ROMEPROMRAMMCS-5151子系列8031//128B80514KB/128B8751/4KB128B52子系列8032//256B80528KB/256B8752/8KB256B表2-1MCS-51单片机存储器容量返回本节2.1.3MCS-51单片机内部结构1．运算器运算器由8位算术逻辑运算单元ALU（ArithmeticLogicUnit）、8位累加器ACC（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（ProgramStatusWord）、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等组成。2．控制器主要由程序计数器PC、

4、指令寄存器IR、指令译码器ID、堆栈指针SP、数据指针DPTR、时钟发生器及定时控制逻辑等组成。通道0驱动器通道2驱动器RAM地址锁存器RAM通道0锁存器通道2锁存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器缓冲器PC递增器程序计数器PC０驱动器DPTR指针VCCGNDP1.0～P1.7堆栈指针SPACCTMP2PSW通道3锁存器通道1锁存器通道1驱动器通道3驱动器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑振荡器P3.0～P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定

5、时和控制逻辑指令译码器图2-2MCS-51片内总体结构框图P0.0～P0.7P2.0～P2.7返回本节2.1.4输入/输出（I/O）端口结构正如图2-2所示，MCS-51单片机有4个双向并行的8位I/O口P0～P3，P0口为三态双向口，可驱动8个TTL电路，P1、P2、P3口为准双向口（作为输入时，口线被拉成高电平，故称为准双向口），其负载能力为4个TTL电路。1．P0口的结构VCCP0.X锁存器读锁存器地址/数据控制D读引脚写锁存器内部总线QQMUXT2P0.XT1CL图2-3P0口的一位结构图2．P1口的结构VCCP1.X锁存器读锁存器D读引脚写锁存器内部总线QQTP1

6、.X内部上拉电阻CL图2-4P1口的一位结构图3．P2口的结构图2-5P2口的一位结构图VCCP2.X锁存器读锁存器地址控制D读引脚写锁存器内部总线QQMUXTP2.X内部上拉电阻CL4．P3口的结构图2-6P3口的一位结构图VCCP3.X锁存器读锁存器第二输出功能D读引脚写锁存器内部总线QQTP3.X内部上拉电阻第二输入功能CLP3.6P3.7表2-2P3口的第二功能表P3.2P3.3P3.6P3.7位线引脚第二功能P3.010RXD（串行输入口）P3.111TXD（串行输出口）12INT0（外部中断0）13INT1（外部中断1）P3.414T0（定时器0的计数输入）P3

7、.515T1（定时器1的计数输入）16WR（外部数据存储器写脉冲）17RD（外部数据存储器读脉冲）P3.7P3.6返回本节2.2MCS-51单片机的引脚及片外总线结构2.2.1MCS-51单片机芯片引脚描述2.2.2MCS-51单片机的片外总线结构返回本章首页2.2.1MCS-51单片机芯片引脚描述图2-7为MCS-51单片机的引脚配置图。1．主电源引脚VCC和VSS2．外接晶振引脚XTAL1和XTAL23．控制或其他电源复用引脚RST/VPD、ALE/、和/VPP4．输入/输出引脚P0、P1、P2、P3（共32根