《MCS的结构》PPT课件

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1、第二章MCS-51的结构主要目的：了解MCS-51单片机基本硬件组成、功能部件、外部应用特性，为应用准备好硬件基础。本章主要内容一、MCS-51系列单片机概况二、MCS-51单片机基本组成与结构三、MCS-51单片机的CPU四、MCS-51单片机的存贮器五、MCS-51单片机的并行I/O接口六、MCS-51单片机的工作方式和时序2一、MCS-51系列单片机概况MCS-51系列单片机：是当今具有事实上的“标准”意义上的单片机；是最有代表性的一类；应用最广泛；学习和辅导资料最全面;MCS-51系列单片机产品分为：51子系列和52子系列3MCS-51系列单片机分

2、类及配置情况表系列无ROM片内ROM片内EPROM片内RAM定时/计数器并行口串行口中断源工艺51子系列803180514KB87514KB1282×16位4×8位15HMOS80C3180C514KB87C514KB1282×16位4×8位15CHMOS52子系列803280528KB87528KB2563×16位4×8位16HMOS80C3280C528KB87C528KB2563×16位4×8位16CHMOS4二、MCS-51单片机基本组成与结构CPU4KBROM数据存储器128BRAM/SFR定时/计数器T0、T14×8I/O口串行口中断系统P0P

3、1P2P3RXDTXDINT0INT1T0T1时钟电路MCS-51系列单片机中8051是最典型的产品，以此为例介绍其基本组成结构5通道0驱动器通道2驱动器RAM地址锁存器RAM通道0锁存器通道2锁存器ROM/EPROMB寄存器程序地址寄存器缓冲器PC递增器程序计数器PC０驱动器DPTR指针VCCGNDP1.0～P1.7堆栈指针SPACCTMP2PSW通道3锁存器通道1锁存器通道1驱动器通道3驱动器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑振荡器P3.0～P3.7RSTEAALEPS

4、ENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指令寄存器定时和控制逻辑指令译码器图2-2MCS-51片内总体结构框图68051内部硬件资源基本组成功能部件包括：CPU：计算/处理8位二进制数内部ROM：4KB程序存储器内部RAM：128字节用户RAM和21个特殊功能寄存器SFR并行I／O口：4个8位并行I／O口(P0,P1,P2,P3)串行口：一个可编程全双工串行口定时器/计数器：两个16位T0、T1中断系统：具有5个中断源，两个优先级，嵌套中断结构时钟电路：6MHz或12MHz为单片机提供时间基准单位78051外部引脚及功能8051引脚可分为四类：1、电源引脚

5、Vcc—+5VVss—地2、时钟（XTAL1、XTAL2）3、I/O线（P0P1P2P3共32线）4、控制总线（1）输入：RST/VPD、EA/VPP（2）输出：PSEN（3）输入/输出：ALE/PROG8三MCS-51单片机的CPUMCS-51单片机内有一个8位CPU，它是单片机的核心，主要功能是运算和控制整个系统协调工作；由运算器和控制器两部分组成。运算器主要实现对数据的算术/逻辑运算和位操作其本身是－－复杂的数字时序逻辑电路，主要包括以下部分：（1）算术逻辑单元ALU对8位二进制数据进行算术/逻辑运算（2）累加器ACC/A8位寄存器，是CPU中使用最

6、频繁的寄存器（3）寄存器B（8位）在乘、除运算中，与累加器A配合使用，存放第二操作数9（4）程序状态字PSW（8位专用寄存器）寄存/存贮当前机器指令/程序执行后操作结果的特征状态D7D6D5D4D3D2D1D0奇偶标志位无定义溢出标志位工作寄存器选择位用户标志位辅助进位标志进位标志CYACF0RS1RS0OV—P10控制器：接受来自程序存储器的指令，并对其进行译码，通过定时和控制电路，按时序规定发出指令功能所需要的各种控制信息，使各部分协调工作，完成相应操作.主要包括以下部分：（1）程序计数器PC：16位专用寄存器计数寄存器，存放下一条将要从程序存贮器中取

7、出的指令的地址控制程序执行的顺序（2）数据指针寄存器DPTR：16位专用寄存器主要用来存放片外数据存贮器或I/O口地址（3）堆栈指针SP：8位专用寄存器用来存放当前堆栈操作的位置即地址（4）指令寄存器和指令译码器指令寄存器：存放指令代码指令译码器：对指令译码识别11四、MCS-51单片机的存贮器存贮器——记忆功能部件，用来存放程序和数据存储单元存放数据和程序的基本单元，在其中存放一个基本二进制数据存贮器：若干个存储单元的集合三个基本参数：存储单元个数：存放数据的基本单元个数存储单元长度：存放数据的二进制位数存储单元地址：身份识别唯一的编号12假设存储器由2

8、56个存储单元组成，存储单元长度为8位，其地址编号00H-FFH其