《片机硬件基础知识》PPT课件

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1、第二讲：单片机硬件基础本讲重点：MCS-51的基本特性;单片机的引脚与I/O口结构;存储器、堆栈与特殊功能寄存器;低功耗运行方式最小系统设计1MCS-51系列单片机配置一览表系列片内存储器（字节）定时器计数器并行I/O串行I/O中断源片内ROM片内RAM无有ROM有EPROMIntelMCS-51子系列803180C31805180C51(4K字节)875187C51(4K字节)128字节2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K字节)875287C52(8K字节)256字节3

2、x164x8位16注意：今后将会经常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！ATEML89C系列(常用型)1051(1K)/2051(2K)/4051(4K)（20条引脚DIP封装）1282151589C51(4K)/89C52(8K)（40条引脚DIP封装）128/2562/33215/62MCS-51单片机基本特性8位的CPU，片内有振荡器和时钟电路,工作频率为1～12MHz（Atmel89Cxx为0～24MHz）片内有128/256字节RAM片内有0K/4K/8K字节程序存储器ROM可寻址片外64K字节

3、数据存储器RAM可寻址片外64K字节程序存储器ROM片内18个（21字节）/21个（26字节）特殊功能寄存器（SFR）4个8位的并行I/O口（PIO）1个全双工串行口（SIO/UART）2/3个16位定时器/计数器（TIMER/COUNTER）可处理5/6个中断源，两级中断优先级内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy）MCS-51指令集含111条指令3MSC-51系列单片机内部结构4内部结构框图5单片机的引脚定义从一片集成电路的角度去认识单片机6认识单片机的引脚MCS-51单片机40脚Vcc,GND2XTAL1,XTAL2

4、2RESET1EA/Vpp1ALE/PROG1PSEN1P0.0—P0.78P1.0—P1.78P2.0—P2.78P3.0—P3.787单片机的引脚（电源端）Vcc,GND:正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。8单片机的引脚（晶振端）Vcc,GND:正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入/输出端9单片机的引脚（晶振端）Vcc,GND

5、:正电源端与接地端(+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入/输出端15～45pfx21～12MHz（MCS-51）0～24MHz（Atmel-89C）XTAL1XTAL2通常外接一个晶体两个电容（1）内部时钟方式10常见无源晶振外形和种类11单片机的引脚（晶振端）Vcc,GND:正电源端与接地端(+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入/输出端1～12MHz（MCS-51）0～24MHz（Atmel-89C）可以根据情况由XTAL1或XTAL2端接入外部时钟，当一个引

6、脚接时钟时，另一个引脚此时应将接地或悬空：XTAL2/XTAL1XTAL1/XTAL2外部时钟（2）外部时钟方式12单片机的引脚（晶振端）Vcc,GND:正电源端与接地端(+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入/输出端HMOS（高密度沟道MOS）芯片XTAL2端接外部时钟，XTAL1接地，如：8051。XTAL1XTAL2外部时钟（2）外部时钟方式CHMOS（互补金属氧化物HMOS）芯片XTAL1端接外部时钟，XTAL2悬空，如：89C51。XTAL2XTAL1外部时钟13常见有源晶振外形14单

7、片机的引脚（晶振端）Vcc,GND:正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端CPU总是按照一定的时钟节拍与时序工作：振荡周期/时钟周期：Tc=晶振频率fosc（或外加频率）的倒数状态周期：Ts=2个时钟周期(Tc)（很少用到此概念）机器周期：Tm=6个状态周期(Ts)=12个振荡周期(Tc)指令周期:Ti:执行一条指令所需的机器周期(Tm)数牢牢记住：振荡周期=晶振频率fosc的倒数；1个机器周期=12个振荡周期；1个指令周期=1、2、4个机器周期15单片机的引脚（复位端

8、）Vcc,GND:电源端（+5V/3.3V/2.7V)XTAL1,XTAL2:片内振荡电路输入、输出端RESET:复位端（正脉冲有效，宽度8ms）16复位使单片机进入某种确定的初始状态：▼PC值归零（0000H）；▼各个SFR被赋予初始值（见P.42）：P0～P3=0FFH，Acc=0，