单片机原理及应用 教学课件 作者 张兰红 第3章 80C51系列单片机的硬件基础知识.ppt

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1、第3章80C51系列单片机的硬件基础2021/10/41内容8051系列单片机概述3.180C51系列单片机引脚功能3.280C51系列单片机的编程结构3.380C51系列单片机的存储器3.480C51单片机的工作方式3.580C51系列单片机的时序3.680C51单片机最小应用系统3.72021/10/42单片机是一个大规模集成电路芯片，但仅有一块单片机不能完成特定的控制任务，只有当它与其他器件和设备有机地组合在一起并配以特定的程序时，才能构成一个真正的单片机应用系统，完成特定的任务。在单片机应用系统中单片机是核心器件，要设计单片机应用系统，必

2、须首先掌握单片机的硬件基础知识。2021/10/433.18051系列单片机概述3.1.1MCS-51系列单片机1980年美国INTEL公司推出了高性能的8位单片机：MCS-51系列单片机。系列单片机是指同一厂家生产的具有相同系统结构的多种型号的单片机。MCS-51系列单片机又可分为51和52两个子系列。2021/10/44各个子系列所含有的芯片型号及其硬件资源的区别如表3-1所示。MCS-51系列型号片内ROM片内RAM定时器/计数器中断源数量51子序列(基本型)8031无128B2×16位580514KB掩膜ROM128B2×16位58751

3、4KBEPROM128B2×16位552子序列(增强型)8032无256B3×16位680528KB掩膜ROM256B3×16位6在不同型号的MCS-51系列单片机中，除片内存储器(ROM、RAM)容量与种类、定时器/计数器的个数、中断源的数量有所不同外，指令系统和芯片引脚是完全兼容的。2021/10/45它们的主要硬件特性：(1)8位CPU。(2)片内带振荡器,振荡频率fosc范围为1.2～12MHz;可有时钟输出。(3)128/256B的片内数据存储器。(4)0/4/8KB的片内程序存储器。(5)程序存储器的寻址范围为64KB。(6)片外数据

4、存储器的寻址范围为64KB。(7)21/26个字节专用寄存器。2021/10/46(8)4个8位并行I／O接口：P0、P1、P2、P3。(9)1个全双工串行I／O接口，可多机通信。(10)2/3个16位定时器／计数器。(11)中断系统有5/6个中断源，可编程为两级优先级。(12)111条指令，含乘法指令和除法指令。(13)含布尔处理器，有强的位寻址、位处理能力。(14)片内采用单总线结构。(15)用单一+5V电源。2021/10/47早期的MCS-51系列单片机是采用HMOS工艺制造的，具有高速度、高密度的特点，但功耗较大。出于对降低功耗的要求，

5、MCS-51系列单片机后来推出的产品采用了CMOS和HMOS结合的CHMOS工艺。采用CHMOS工艺制造的51子系列对应的低功耗产品分别为80C31、80C51、87C51，52子系列对应的低功耗产品分别为80C32、80C52。2021/10/483.1.28051内核单片机简介上世纪80年代中期Intel公司将MCS-51的内部核心技术以专利转让或互换的形式逐步授权给了很多其它厂商，使得8051单片机发展为数十种系列，上百种产品。各种具有8051内核的单片机与MCS-51系列单片机的指令系统完全兼容，都采用了低功耗的CHMOS工艺，统称为80

6、C51单片机，2021/10/49表3-2不同制造厂商的51单片机芯片型号列表制造厂商单片机型号AT(Atmel)AT89C51，AT89C52，AT89C53，AT89C55，AT89LV52，AT89S51，AT89S52，AT89LS53等Philips(飞利浦)P80C54，P80C58，P87C54，P87C58，P87C524，P87C528等STCSTC89C51RC，STC89C52RC，STC89C53RC，STC89LE51RC，STC89LE52RC，STC12C5412AD等Winbond(华邦)W78C54，W78C58

7、，W78E54，W78C58等Intel(英特尔)i87C54，i87C58，i87L54，i87C51FB，i87C51FCSiemens(西门子)C501-1R，C501-1E，C513A-H，C503-1R，C504-2R2021/10/410单片机芯片的命名规则2021/10/4113.1.380C51系列单片机的选择依据不同型号的80C51单片机，内部资源或多或少有些差异，我们在选择时，可从以下几个方面考虑：1.程序存储器2.数据存储器3.功耗4.体积2021/10/412程序存储器用于存放单片机应用系统的目标程序。通过编程器或直接在系

8、统编程(ISP)将目标程序写入单片机。单片机的程序存储器目前供应的类型有EPROM、OTPROM、MaskROM和FlashEEPROM