[理学]mcs-51单片机组成原理

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1、第2章MCS—51单片机组成原理§1.引脚描述与内部结构§2.存储器配置§3.时钟、复位、时序§4.输入输出端口§5.工作方式§1.MCS-51引脚描述与内部结构◆HMOS工艺的51单片机，40引脚双列直插PDIP封装，如8051◆CHMOS工艺的51单片机，44脚方型塑封结构PLCC封装，如80C51一、封装形式★PDIP封装，引脚数40、24、20、8★PLCC封装，68脚、44脚PDIPPLCCPDIP封装HMOS工艺的51单片机二、引脚定义8051单片机的引脚定义：◆2条电源线◆2条外接晶体振荡器◆4条控制和电源复用线◆32条I/O引脚详细引脚描述参见表2－1－1电源：VCC、VSS

2、复位：RST，高电平复位时钟：XTAL1、XTAL2存储器接口信号I/O接口外部结构/EA：低电平从外部程序存储器取指令/PESN：取指令选通信号ALE：外部地址锁存信号/WR：外部数据写选通信号/RD：外部数据读选通信号P0口：外部数据总线和地址总线低8位或I/O口P1口：I/O口P2口：外部地址总线高8位或I/O口P3口：I/O口或特殊端口串行口：RXD、TXD特殊端口中断接口：INT0、INT1计数器：T0、T1三、单片机的内部结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0P1P2P3TXDRXD计数输入T0T1中断系统INT0INT1

3、外扩展部分MCS-51单片机内部结构中央处理器CPU程序存储器ROM数据存储器RAM时序控制逻辑接口控制电路算术逻辑运算单元ALU累加器ACC寄存器阵列、栈区状态标志PSW程序指针PC、栈指针SP、数据指针DPTR指令译码逻辑并行输入输出接口：4个8位I/O接口串行输入输出接口：1个UART复位逻辑RST：高电平复位（＞10ms）中断控制逻辑：2个外部和3个内部中断内部中断：1个串行口中断、2个计数器中断外部中断：2个外部中断INT0、INT1内部组成——内部最多4KBROM或EPROM——内部128BRAM以及特殊寄存器SFR块——内部时钟振荡器及时序控制逻辑四、主要性能◆CPU：8位；◆存

4、储器：片内128BRAM、4KBROM，片外可扩展64KBRAM、64KBROM；◆4个8位I/O口，共32条I/O口线；◆2个16位定时／计数器；◆1个全双工通用异步串行通信端口；◆2个外部、3个内部共5个中断源，2个中断优先级；◆内部RAM以及特殊寄存器SFR可以位寻址，即拥有布尔操作区；◆乘除指令、布尔操作指令。小结§2.MCS-51存储器配置一、地址空间1、程序存储器空间内部ROM+外部ROM的总空间=64KB4个物理存储器空间：内部ROM、外部ROM内部RAM、外部RAM。（c）内部+外部内部4KB：0000H——0FFFH外部60KB：1000H——FFFFH三种程序存储器配置情况

5、：（a）内部ROM（或PROM、EPROM、EEPROM、FLASHROM）4KB：0000H——0FFFH（b）外部ROM（或PROM、EPROM、EEPROM、FLASHROM）64KB：0000H——FFFFH内部ROM（4KB）0FFFH:::0000H外部ROM（60KB）内部or外部ROM（4KB）0FFFH:::0000HFFFFH:::1000HEA=1时，访问内部程序存储器，超出内部地址范围时，自动指向外部；EA=0时，强行访问外部程序存储器,不管内部是否有程序存储器。EA管脚的作用?2、数据存储器空间★★MCS-51的程序寻址范围为：0000HFFFFHMCS-51的内部

6、RAM寻址范围为：00H7FH内部SFR寻址范围为：80HFFHMCS-51的外部RAM寻址范围为：0000HFFFFH◆内部RAM空间=256B，低128B为数据存储器RAM，另128B空间作为特殊寄存器SFR使用◆外部RAM空间=64KB3、MCS—51单片机的分类◆MCS—51单片机泛制8031、8051、8751等型号，其主要型号区别在于其内部ROM的类型◆MCS—52系列单片机泛指8032、8052、8752等型号,它是对应MCS—51系列单片机的加强型或称double型,主要是存储器加倍存储器类型单片机内部ROM内部EPROM内部RAM其它MCS—518031//128B4

7、个8位可编程并行接口2个16位定时/计数器1个串行通信接口URAT2个外部中断源80514KB/8751/4KBMCS—528032//256B4个8位可编程并行接口3个16位定时/计数器1个串行通信接口URAT2个外部中断源80528KB/8752/8KB★一般MCS—51单片机不加特别说明就指8031普林斯顿结构：程序和数据共用一个存储器逻辑空间，统一编址。MCS—514、存储器结构哈佛结构：