51单片机硬件结构.ppt

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1、第二章MCS-51系列单片机的硬件结构第二章MCS-51系列单片机的硬件结构本章将详细介绍MCS-51系列单片机的内部硬件结构、引脚定义、存储器配置、输入/输出端口、复位和时钟电路、工作模式等内容。2.1内部总体结构2.2引脚定义与功能2.3存储器配置2.4输入/输出接口2.5时钟电路与时序2.6复位和复位电路2.7工作方式2.1内部总体结构51子系列单片机的主要特点为：1个CPU，1个片内振荡器及时钟电路；4KBROM，128BRAM；21个特殊功能寄存器；32条可编程的I/O线（4个8位并行I/O接口）；可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储器的控制电路；2个16位定时

2、/计数器；5个中断源、2个优先级嵌套中断结构；1个可编程全双工串行接口；1个有位寻址功能、适于逻辑运算的位处理机。第二章MCS-51系列单片机的硬件结构51系列单片机的内部基本结构第二章MCS-51系列单片机的硬件结构第二章MCS-51系列单片机的硬件结构中央处理器CPU其主要由运算电路和控制电路两大部分组成。运算电路以算术逻辑单元ALU为核心，包括累加器ACC、寄存器B、程序状态字PSW和两个暂存寄存器TMP等。运算电路的基本结构如图所示。基本组成及功能：第二章MCS-51系列单片机的硬件结构中央处理器CPU控制电路是保证单片机各部分能在程序运行过程中自动而协调工作的指挥枢纽，其核心

3、部分是指令地址的计算、取指和指令译码。主要包括程序计数器PC、PC加1寄存器（PC增量）、指令译码器、定时与控制电路等。运算电路的基本结构如图。基本组成及功能：第二章MCS-51系列单片机的硬件结构位处理器内部数据存储器RAM内部程序存储器ROM定时/计数器并行I/O口串行口中断控制系统时钟电路总线基本组成及功能：MCS-51单片机内部整体结构原理图第二章MCS-51系列单片机的硬件结构2.2引脚定义与功能MCS-51系列单片机引脚功能及总线结构第二章MCS-51系列单片机的硬件结构各引脚的定义和功能主电源引脚Vcc（40脚）：一般接+5V电源正端。Vss（20脚）：一般接+5V电源地

4、端。外接晶体振荡器引脚XTAL1（19脚）：外接晶体振荡器的一端。XLAT2（18脚）：外接晶体振荡器的另一端。第二章MCS-51系列单片机的硬件结构2.2引脚定义与功能第二章MCS-51系列单片机的硬件结构第二章MCS-51系列单片机的硬件结构控制线RST/VPD（9脚）：复位/备用电源线。ALE/（30脚）：地址锁存允许/编程线（29脚）：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。/VPP（31脚）：片外程序存储器选用端，低电平有效。2.2引脚定义与功能输入/输出口P0口（39~32脚）：输入/输出线P0.0~P0.7统称为P0口。P1口（1~8脚）：输入/输出线P1.0~P1.

5、7统称为P1口。P2口（21~28脚）：输入/输出线P2.0~P2.7统称为P2口。P3口（10~17脚）：输入/输出线P3.0~P3.7统称为P3口。第二章MCS-51系列单片机的硬件结构2.2引脚定义与功能第二章MCS-51系列单片机的硬件结构引脚第二功能说明P3.0RXD串行口输入端P3.1TXD串行口输出端P3.2外部中断0请求输入P3.3外部中断1请求输入P3.4T0定时器/计数器0计数脉冲输入P3.5T1定时器/计数器1计数脉冲输入P3.6外部数据存储器写选通信号输出P3.7外部数据存储器读选通信号输出P3口的第二功能表2.2引脚定义与功能2.3存储器配置微型计算机的存储器

6、地址空间有两种结构形式：普林斯顿结构和哈佛结构。普林斯顿结构是将数据存储器和程序存储器空间合二为一，一个地址对应唯一的一个存储器单元，CPU访问ROM和RAM使用相同的指令；哈佛结构是将ROM和RAM分别安排在两个不同的地址空间，ROM和RAM可以有相同的地址，CPU访问ROM和RAM使用的是不同的指令。第二章MCS-51系列单片机的硬件结构MCS－51单片机存储器结构第二章MCS-51系列单片机的硬件结构2.3.1程序存储器程序存储器用于存放编好的程序和表格常数，它由只读存储器ROM或EPROM或FLASH组成。程序存储器以程序计数器PC作为地址指针，通过16位地址总线，可寻址64K

7、B的地址空间。编址与访问程序的7个特殊入口地址第二章MCS-51系列单片机的硬件结构MCS-51单片机复位、中断入口地址入口地址用途0000H复位操作后的程序入口0003H外部中断0服务程序入口000BH定时器0中断服务程序入口0013H外部中断1服务程序入口001BH定时器1中断服务程序入口0023H串行口中断服务程序入口002BH定时器2中断服务程序入口（89C52）第二章MCS-51系列单片机的硬件结构2.3.1程序存储器第二章MCS-5