单片机 第二章 80C51系列单片机内部结构与工作原理

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1、2.180C51系列单片机简介2.280C51单片机内部基本结构及引脚功能2.380C51单片机CPU结构2.480C51存储器结构2.5输入/输出（I/O）端口2.6单片机的工作过程2.780C51的低功耗方式2.8本章小结2.9练习思考题第二章　80C51系列单片机内部结构与工作原理第二章80C51系列单片机内部结构与工作原理主要内容：介绍51系列单片机主要功能特点；然后从硬件设计和程序设计的角度来分析单片机的基本组成、工作原理；引脚功能和结构框图，并详细介绍80C51的CPU及CPU外围电路结构和应用原理；存储器结构和地址空间；位处理器；单片机的工作方式等

2、。要求：1、掌握51系列单片机的主要功能特点；2、熟悉51系列单片机的内部结构；3、掌握各引脚功能；第二章80C51系列单片机内部结构与工作原理4、熟悉如何对系统芯片进行故障诊断；5、熟悉80C51单片机的存储器结构和地址空间。6、熟悉80C51单片机的几种工作方式。2.180C51系列单片机简介2.180C51系列单片机简介80C51单片机系列源于MCS-51系列。把所有厂家以8051为基核推出的各种型号80C51兼容型单片机统称为80C51系列。8051是MCS-51系列中最基础的单片机型号，其供应状态有8051(MaskROM)、8751(EPROM)、8

3、031(ROMless)。说明：1、Intel公司将MCS-51系列单片机实行技术开放政策后，许多公司，如Philips、Dallas、Siemens、ATMEL、华邦、LG等都以MCS-51中的基础结构8051为2.180C51系列单片机简介基核推出了许多各具特色、各具优越性能的单片机。2、该课件后面提到的80C51不是专指MaskROM供货状态的型号，而是泛指80C51系列中的基础结构。80C51系列则是在8051基础结构通过不同资源配置而推出的一系列CHMOS单片机。3、80C51系列中80C51BH、80C31BH、87C51BH是MCS-51系列典型产

4、品8051、8031、8751采用CHMOS工艺的产品。80C51BH是MaskROM型，片内有4KROM；80C31BH是ROMless型，片内无ROM；87C51BH是EPROM型，片内有4KEPROM。除此之外，三者的内部结构及引脚完全相同。2.180C51系列单片机简介51系列单片机的主要功能特点：1、一个8位微处理器CPU；2、片内振荡器，振荡频率范围为1.2～12MHZ；3、4KB/8KB的片内ROM（8031、8032、80C31无）；4、128/256字节的片内RAM；5、片外ROM的寻址范围为64KB;6、片外RAM的寻址范围为64KB;7、2

5、1个特殊功能寄存器(SFR)；8、四个8位并行I/O接口(P0～P3)，32根I/O口线；2.180C51系列单片机简介9、1个全双工UART串行口，可多级通信；10、2/3个16位定时/计数器；11、具有5/6个中断源，可编程为两个优先级；12、有位寻址功能，适于布尔处理的位处理机；13、111条指令；14、片内采用单总线结构；15、用单一+5V电源。2.280C51单片机内部基本结构及引脚功能2.280C51单片机内部基本结构及引脚功能一、80C51单片机内部基本结构说明：80C51是经典的单片机系列，具有典型的单片机结构体系，其基本结构如图2-1所示。组成

6、：由CPU系统、CPU外围单元、基本功能单元等组成，各组成部分通过内部单一总线相连。2.280C51单片机内部基本结构及引脚功能图2-180C51单片机内部结构2.280C51单片机内部基本结构及引脚功能1、CPU系统(核心)组成：包括CPU、时钟系统、总线控制逻辑。(1)CPU：是专门为面向测控对象、嵌入式应用特点而设计的，有突出控制功能的指令系统。(2)时钟系统：主要满足CPU及片内各单元电路对时钟的要求，对80C51单片机还要满足功耗管理对时钟系统电路的可控要求。(3)总线控制逻辑：主要用于管理外部并行总线的时序以及系统复位控制。2.280C51单片机内部

7、基本结构及引脚功能2、CPU外围单元功能：与CPU运行直接相关的单元电路，与CPU构成单片机的最小系统。组成：包括程序存储器ROM、数据存储器RAM、输入/输出(I/O)口、操作管理寄存器SFR(特殊功能寄存器)。说明：(1)ROM：其供应状态有MaskROM、EPROM、ROMLess。早期的MCS-51系列中的8031为ROMLess型，8751为EPROM型，8051为MaskROM型。2.280C51单片机内部基本结构及引脚功能(2)RAM：寻址范围为00H～7FH，它包括通用寄存器区、位寻址区、用户RAM区。80H～FFH为特殊功能寄存器区。(3)4个

8、8位I/O端口：分别为P