第2章单片机结构与原理

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1、第二章MCS-51系列单片机的结构和原理2.1MCS-51系列单片机概述2.289C51单片机内部结构2.389C51单片机的引脚2.4MCS-51系列单片机的工作方式测试题2.1MCS-51系列单片机概述2.1.1MCS-51系列单片机的基本结构2.1.2MCS-51系列单片机的分类习题2.1.1MCS-51系列单片机的基本结构单片机是一个大规模集成电路芯片，其上集成有CPU、存储器、I/O口(串行口、并行口)、其它辅助电路(如中断系统，定时/计数器，振荡电路及时钟电路等)。其基本结构框图如下：MCS-51系列单片机的基本结构图C

2、PURAMROM中断系统串行口并行口定时计数器振荡电路X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1T0T1计算机微机MCS-51系列单片机的基本结构图X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1返回CPURAMROM中断系统串行口并行口定时计数器振荡电路X1X2P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1T0T11、RAM被称为随机读写存储器。2、用于存放数据。3、具有易失性：芯片掉电后，其内的信息消失。MCS-51系列单片机的基本结构图T0T1CPURAMROM中断系统串行口并行口定时计数器振荡电路X1X2P0P1

3、P2P3TXDRXDINT0INT1T0T11、ROM被称为只读存储器。2、用于存放程序。3、具有非易失性：掉电后其内的信息依然存在。返回运算器最终结果数中间结果/据最后结果原始数据与程序最后结果程序计算机系统的硬件组成框图存储器控制器输出设备输入设备单片机微机返回DBCPUABCB存储器I/O口微机的结构框图单片机计算机返回2.2.1MCS-51系列单片机的分类常用的MCS51系列单片机有2种类型的产品：8051/8751/89C51和8031。它们的结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上的不同：8051内设有4KB的掩膜R

4、OM；8751内设有4KB的EPROM；89C51内设有4KB的E2PROM；8031内没有ROM。MCS-51系列单片机配置一览表89C51单片机的内部结构ATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3ALU习题89C51单片机的内部结构返回ATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3ALU算术逻辑运算部件主要用来完成数据的算术和逻辑运算。ALU有

5、2个输入端和2个输出端，其中一端接至累加器，接收由累加器送来的一个操作数；另一端接收TMP中的第二个操作数。参加运算的操作数在ALU中进行规定的操作运算，运算结束后，一方面将结果送至累加器，同时将操作结果的特征状态送标志寄存器。89C51单片机的内部结构ATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3ALU1、16位寄存器2、存放下一条将要执行的指令地址.程序中的指令是按照顺序存放在存储器中的某个连续区域.每条指令都有自己的地址,CPU根据PC

6、中的指令地址从存储器中取出将要执行的指令.3、具有自动加1功能,从而指向下一条将要执行的指令地址.4、PC的值可以修改，一般程序是按顺序执行指令的.若改变了的PC的值,则程序将不再按顺序执行。返回89C51单片机的内部结构ATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3IR：用来存放当前正在执行的指令代码。ID：用来对指令代码进行分析、译码，根据指令译码的结果，输出相应的控制信号。PLA：产生出各种操作电位、不同节拍的信号、时序脉冲等执行此条命

7、令所需的全部控制信号。返回89C51单片机的内部结构X1X2PSENRSTALEEAATMPPSWBSPDPTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P31、8位寄存器2、累加器是一个特殊的寄存器，它的字长和微处理器的字长相同，累加器具有输入／输出和移位功能，微处理器采用累加器结构可以简化某些逻辑运算。3、由于所有运算的数据都要通过累加器，故累加器在微处理器中占有很重要的位置。ALU返回89C51单片机的内部结构X1X2PSENRSTALEEAATMPPSWBSPD

8、PTRRAMPCROMP1P2P3P0定时中断串口IRPLAID振荡X1X2PSENRSTALEEAP0P1P2P3ALU1、8位寄存器2、在进行乘除法运算时，存放参与运算的一个操作数3、除此之外，作为一般REG使用返回ATMPPSW