c51单片机基本结构与工作原理

《c51单片机基本结构与工作原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单片机原理及应用第二章单片机的基本结构与工作原理2.1单片机的基本组成主要功能部件8位CPU片内4KB程序存储器片内128B数据存储器二十多个SFR四个可编程并行I/O口全双工串行I/O口2个16位定时/计数器5个中断源，2个优先级2.280C51单片机的引脚功能1、主电源引脚VCC—（40脚）：电源，+5VVSS—（20脚）：电路地电平2、外接晶振或外部振荡器引脚XTAL2—（18脚）：接内部反向放大器输出端，输入到内部时钟发生器。采用外部振荡器时，CHMOS—悬空80C51HMOS—外部振荡信号输入XTAL1—（19脚）：接内部反向放大器输入端。采用外部振荡器时，C

2、HMOS—外部振荡信号输入80C51HMOS—接地。3、控制、选通引脚RST（9脚）：RST为Reset（复位）信号输入端。ALE/PROG（30脚）：ALE，允许地址锁存信号，输出。PROG，编程脉冲输入端。2个机器周期以上高电平负跳变锁存P0口低8位地址1/6振荡频率PSEN（29脚）：访问外部程序存储器选通信号，低电平有效。EA/VPP（31脚）：EA，访问内部或外部程序存储器选择信号。高电平，访问内部程序存储器。低电平，访问外部程序存储器。VPP，片内EPROM（8751）编程电压输入端。4、多功能I/O口引脚P0口（32~39脚）：8位双向并行I/O端口。低8

3、位地址总线和数据总线复用。可带8个LSTTL负载P1口（1~8脚）：8位准双向并行I/O端口可带4个LSTTL负载P2口（21~28脚）：8位准双向并行I/O端口高8位地址总线可带4个LSTTL负载P3口（10~17脚）：8位准双向并行I/O端口特殊第二功能P3.0----RXD：串行数据接收端P3.1----TXD：串行数据发送端P3.2----INT0：外部中断0请求端P3.3----INT1：外部中断1请求端P3.4----T0：定时/计数器0外部事件计数输入端P3.5----T1：定时/计数器1外部事件计数输入端P3.6----WR：外部数据存储器写选通P3.7

4、----RD：外部数据存储器读选通2.3中央处理器CPU包括控制器、运算器和工作寄存器及时序电路。作用是读入及分析指令，控制各个部件进行指定的操作主要部件：算术/逻辑运算部件ALU布尔处理器定时/控制部件寄存器一、算术/逻辑运算部件ALU功能：实现数据的算术/逻辑运算、位变量处理和数据传送等操作二、专用寄存器累加器A：运算时的暂存寄存器寄存器B：一般用于乘、除指令，与A配合使用，存放第二操作数程序状态字寄存器PSW：8位寄存器，相当于8086的FLAGS。用于寄存当前指令执行后的状态。格式：76543210CyACF0RS1RS0OV—PPSW各位的定义Cy：高位进位标

5、志位有进位或借位时，Cy=1；否则，Cy=0用作位累加器，用“C”表示AC：辅助进位标志低4位向高4位有进位或借位时，AC=1；否则，AC=0常用于BCD码调整F0：用户标志位RS1、RS0：选择工作寄存器组位用于选择内部数据存储器区内4组工作寄存器中的某一组OV：溢出标志位P：奇偶校验标志位根据累加器A中1的个数由硬件置位或清除奇数个1，P=1；否则，P=0PSW•1：保留位，无定义三、时钟电路及时序脉冲时钟电路作用：产生时序电位和时序脉冲产生方式：内部方式，利用片内的振荡器电路外部方式1）内部时钟方式片内振荡器等效电路外部谐振电路晶体或陶瓷谐振器1.2M~12MHZ

6、补偿电容30PF或47PF2）外部时钟方式XTAL2悬空3）CPU的时序振荡周期即时钟周期，由晶振主频率决定，为其倒数机器周期单片机完成一个基本操作的时间一个机器周期包括12个振荡周期，分为6个状态，S1~S6；每个状态包含两个振荡周期，P1和P2。因此，80C51的时序可表示为S1P1，S1P2，……，S6P1，S6P2指令周期一条指令的执行时间一般为1~2个机器周期，乘除指令为4个机器周期设晶振主频率为12MHZ振荡周期为1/12μs，机器周期为1μs，指令周期为1μs、2μs、4μs2.4复位电路一、复位操作引脚9RST/VPD：复位引脚复位电路RST斯密特触发器

7、片内复位电阻两个机器周期以上高电平二、复位电路1、上电复位电路复位引脚电压曲线2、开关自动复位电路2.580C51存储器一、概述80C51存储器为哈佛结构，即程序存储器与数据存储器分开编址4个物理空间：内、外程序存储器，内、外数据存储器3个逻辑空间：64KB程序存储器，编址为0000H~FFFFH64KB外部数据存储器，编址为0000~FFFFH256B内部数据存储器，编址为00H~FFH二、存储器结构1、程序存储器保留单元，用于特定程序段0000H~0002H：程序的起始，一般存放一条绝对跳转指令例：LJMP0050H0003H~002