单片机原理与应用课件第2章mcs51单片机的硬件结构

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1、第2章MCS-51单片机的硬件结构2.1MCS-51单片机的硬件结构2.2MCS-51单片机的引脚2.3MCS-51单片机的CPU2.4MCS-51单片机存储器的机构2.5MCS-51单片机的并行I/O端口2.6MCS-51单片机的时钟与时序2.7复位操作和复位电路7/18/20211学习目标:1.了解MCS-51系列单片机的基本结构、CPU的组成；掌握各CPU组件（尤其是专用寄存器）的作用；了解CPU时序特点，熟悉机器周期的概念以及机器周期与指令周期之间的关系。2.掌握MCS-51系列单片机的存储器结构，掌握片内数据存储器的

2、功能区划分和各自寻址特点，熟悉常用的SFR的功能和应用特点。3.熟练掌握MCS-51系列单片机4个8位并行I/O端口的各自功能和应用特点。重点难点:1.MCS-51系列单片机的存储器结构，片内存储器应用特点。2.MCS-51系列单片机4个8位I/O端口的应用特点。7/18/202122.1MCS-51单片机硬件结构及引脚1.2.1MCS-51单片机的内部结构振荡器及定时电路4KBROM程序存储器数据存储器2个16位定时器/事件计数器CPU64KB总线扩展控制可编程串行口可编程I/O中断中断频率基准源计数器串行输入串行输出并行I

3、/O口控制256BRAM/SFR时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率最高24MHz程序存储器：4KBROM，用于存放程序、原始数据和表格。数据存储器：共256个RAM单元，前128个单元用于存放可读写数据，后128个单元为专用寄存器。定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。中断控制系统：5个中断源（外部中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个）并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。串行口：一个全双工串行口。7/18/202132.2MCS-51单片机外部引脚PlasticDualI

4、nlinePackagePlasticJ-LeadChipCarrier7/18/202142.2MCS-51单片机外部引脚PlasticQuadFlatPackagePlasticJ-LeadChipCarrier7/18/202157/18/202167/18/202172.2MCS-51单片机外部引脚VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2

5、P2.1P2.0ALEP3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.72、时钟电路：XTAL1、XTAL23、复位引脚：RST4、并行口：P0、P1、P2、P31、电源线：VCC(+5V)、VSS(地)EA/VppPSEN7、EA：外部程序存储器控制信号6、PSEN：外部ROM读选通信号RXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/123456789101112131415161718192040393837363534333231302928

6、2726252424222180318051875189C515、:地址锁存控制信号7/18/202182.2MCS-51单片机外部引脚20～100pF1～12MHz（MCS-51）1～24MHz（89C51）也可以由XTAL2端接入外部时钟，此时应将XTAL1接地：XTAL1XTAL2XTAL1XTAL2外部时钟通常外接一个晶振两个电容7/18/202192.2MCS-51单片机外部引脚单片机访问外部存储器时，P0口可用作地址/数据复用口。P0口的信息是地址还是数据由ALE来定义。ALE高电平期间，P0口上一般出现地址信息，

7、在ALE下降沿时，将P0口上地址信息锁存到片外地址锁存器，在ALE低电平期间P0口上一般出现指令和数据信息。在不访问片外存贮器时，该端也以六分之一的时钟频率固定输出正脉冲。可作系统中其它芯片的时钟源。对片内FlashROM编程时，此脚用于编程脉冲输入。ALE/PROG：地址锁存允许信号/编程脉冲输入端。7/18/2021102.2MCS-51单片机外部引脚PSEN：片外程序存储器选通信号，低有效。在寻址外部程序存储器时选通外部ROM的读控制端(OE)。89C51P0.0-P0.7ALEPSENP2.0-P2.48D8QOEA8

8、-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM3737/18/2021112.2MCS-51单片机外部引脚在对片内FlashROM编程时，该引脚需接+12V电压。当EA为高时CPU访问程序存贮器有两种情况：①地址小于4K时访问内部程序存贮器。②地址大于4K时访问外部程序