单片机原理与接口技术ppt---第2章 MCS-51单片机的结构和原理

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1、第二章MCS-51单片机的结构和原理内容标题1、MCS-51系列单片机的结构2、MCS-51单片机引脚及其功能3、8051存储器的配置4、CPU的时序5、复位及复位电路6、输入/输出端口结构2.1MCS-51系列单片机的结构MCS-51是Intel公司于1980年推出的高档系列8位单片机，主要有8051、8031、8751、80C51BH等。在本课程中，为了叙述方便，以8051为例进行讨论。2.1.1MCS-51单片机的基本组成MCS-51系列单片机内部由8部分组成（见下页图）：CPURAM（128B/256B）ROM/EPROM（4KB/8KB）并行I/O接口（4个）定时器/计数器（2个/3

2、个）中断控制器全双工串行I/O口振荡器和时钟电路(A/D转换器,D/A转换器,WatchdogTimer,可编程计数阵列,USB2.0接口,CAN总线控制器,JTAG接口,闪存等等)2.1MCS-51系列单片机的结构2.1MCS-51系列单片机的结构MCS-51系列单片机的性能如下表2.1MCS-51系列单片机的结构2.1.2MCS-51单片机的内部结构（见下图）2.1MCS-51系列单片机的结构一、CPU1、运算器由ALU、暂存器（1、2）、ACC(Accumulator)、B、PSW(ProgramStatusWord)、和一个布尔处理器（作位运算）等组成.另外,堆栈指针SP(StackP

3、ointer)、数据指针DPTR(Datapointer).数据指针寄存器ＤＰＴＲ由两个８位　ＤＰＨ　ＤＰＬ　寄存器组成。既可以存放片内ROM的地址，也可存放片外RAM和片外ROM的地址2、控制器由PC(ProgramCounter)、IR(InstructionRegister)、ID(InstructionDecoder)等组成.二、存储器ROM(ReadOnlyMemory)、RAM(RandomAccessMemory).三、I/O接口2.2MCS-51单片机的引脚及其功能其引脚如右图所示，为40脚。分为4类：1、电源引脚Vcc、Vss2、时钟电路引脚XTAL1、XTAL23、控制信号

4、引脚RST/VPD：复位输入/备用电源输入ALE//PROG：地址锁存输出/编程脉冲输入双列直插式40脚DIP封装2.2MCS-51单片机的引脚及其功能/PSEN：程序存储器允许（从EPROM/ROM中读取指令）/EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入/编程电压输入当/EA接高电平时，CPU只访问及执行片内EPROM/ROM，但当PC的值超过0FFFH（对8751/8051为4KB）时，将自动转去执行片外程序存储器的内容当/EA接低电平时，CPU只访问及执行片外EPROM/ROM中的程序Vpp=12V~21V，对8751片内的EPROM固化程序ALE、/PSEN的负载能力：8个LS型TTL4

5、、输入/输出端口P0~P34个8位I/O口应用灵活P0~P3用于输入/输出并可位操作P0口可为外部存储器的8位数据线P0、P2口可为外部存储器的16位地址线P3口可用于定时/计数器、中断、串行通信及R/W控制P0、P1、P2、P3口的功能和特点可作4个8位并行I/O口使用可对各口中的某一位进行位操作存储器扩展时P0、P2口具有AB/DB第二功能P3口的第二功能为外部中断、定时、串口、R/WP0口的功能和特点当8051仅使用片内RAM、ROM时当8051要使用片外RAM、ROM时P0口作为一般I/O口使用字节操作时的名——P0P0口的字节地址——80H位操作时的名——P0.0~P0.7P0口的位

6、地址——80H~87HP0口作8位数据线和16位地址线的低8位即AD0~AD7需解决数据/地址复用线的分离P1口的功能和特点仅作一般I/O口使用字节操作时的名——P1P1口的字节地址——90H位操作时的名——P1.0~P1.7P1口的位地址——90H~97H注：P0~P3口中惟一P1无第二功能P2口的功能和特点当8051仅使用片内RAM、ROM时当8051要使用片外RAM、ROM时P2口作为一般I/O口使用字节操作时的名——P2P2口的字节地址——A0H位操作时的名——P2.0~P2.7P2口的位地址——A0H~A7HP2口作16位地址线的高8位即A8~A15由于未复用，可直接使用P3口的功能

7、和特点作一般I/O口使用字节操作时的名——P3P2口的字节地址——B0H位操作时的名——P3.0~P3.7P2口的位地址——B0H~B7H作特殊I/O口使用（按位定义）P3.0——RXD串行口的输入P3.1——TXD串行口的输出P3.2——/INT0外部中断0的中断请求输入，低有效P3.3——/INT1外部中断1的中断请求输入，低有效P3.4——T0计数器0的计数输入P3.5——T1计数器1的计数