单片机原理及应用（第二章）

《单片机原理及应用（第二章）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单片机原理及应用（第二章）第一节MCS-51单片机结构第二节MCS-51的存储器结构第三节输入/输出端口结构第一节MCS-51单片机结构一、MCS-51单片机内部结构二、MCS-51引脚及功能89C51单片机结构框图89C51CPU振荡器和时序OSC64KB总线扩展控制器数据存储器256BRAM/SFR2×16位定时器/计数器可编程I/O程序存储器4KBROM可编程全双工串行口外中断内中断控制并行口串行通信外部时钟源外部事件计数P0驱动器P2驱动器P0锁存器P2锁存器RAM地址寄存器128BRAM4KBFlashROMB寄存器暂存器1暂存器2ACCSP程序地址寄存器缓冲器PC增1PCDPT

2、R中断、串行口和定时器PSWP1锁存器P1驱动器P3锁存器P3驱动器定时控制指令寄存器指令译码器OSCALUP0.0-P0.7P2.0-P2.7P3.0-P3.7P1.0-P1.7XTAL1XTAL2PSENALEEARET89C51单片机内部结构图P0驱动器P2驱动器P0锁存器P2锁存器RAM地址寄存器128BRAM4KBFlashROMB寄存器暂存器1暂存器2ACCSP程序地址寄存器缓冲器PC增1PC=0000HDPTR中断、串行口和定时器PSWP1锁存器P1驱动器P3锁存器P3驱动器定时控制指令寄存器指令译码器OSCALUP0.0-P0.7P2.0-P2.7P3.0-P3.7P1.0

3、-P1.7XTAL1XTAL2PSENALEEARET89C51单片机内部结构图MOVA,P0E580执行过程CPU从功能上可分为控制器运算器——ALUCPU算术逻辑单元单片机的核心——产生各种控制信号控制存储器和输入/输出端口的数据传送控制数据的算术运算，逻辑运算以及位操作总线(bus)——将多个部件连接起来并传送信息的公共通道CPU控制总线CcontrolBus数据总线DataBus地址总线AddressBusROMRAMI/O接口外部设备总线结构的特点：结构简单、规则、易于扩展8051=8位CPU+4KBROM+256BRAM+2x16位定时/计数器+4x8位I/O端口+全双工串行口

4、256BRAM:4KBROM:程序存储器,存放事先写好的指令数据存储器,保存运算过程的结果低128BRAM特殊功能寄存器(SFR)高128BRAM存储器——存放事先写好的指令，或大量的处理结果存储量大00H24H42H00H存储器地址0000H0001H0002H0003H使用时需给出每个单元的地址寄存器——使用时可以用寄存器的名称,也可以用地址用于暂时存放参与运算的数据，中间结果，或地址的电子单元ACCDPTRP0P1P2数目不多，使用频繁中断系统———定时/计数器——I/O口———单片机与外界联系进行中断处理进行定时计数控制串口——串口通讯并口8条线串口2条线二、MCS-51引脚及功能

5、805112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VssVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0二、MCS-51引脚及功能40引脚双列直插式封装

6、（DIP）形式按功能可分为4类4类引脚1、电源引脚2、外接晶振器引脚3、控制信号引脚4、I/O（输入/输出）引脚1、电源引脚提供工作电源Vss（第20脚）：接地Vcc（第40脚）：主电源+5VVcc80512040产生时钟信号（1-12MHz）XTAL1放大器输入端XTAL2放大器输出端2、外接晶振器引脚振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期1．振荡周期：为单片机提供时钟信号的振荡源的周期2．时钟周期：是振荡源信号经二分频后形成的时钟脉冲信号是衡量计算机运算速度的一个重要参数目前的主频已达1～2GHZ主频3．机器周期：12个振荡周期4．指令周期：是指CPU执行一条指令所需要的时间。一个指令

7、周期通常含有1～4个机器周期P1P2S1P2振荡周期时钟周期机器周期机器周期指令周期XTAL2(OSC)S2S3S4S5S6S1S2S4S5S3S6P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2例:若MCS-51单片机外接晶振为12MHz时，则单片机的四个周期的具体值为：振荡周期＝1/12MHz＝1/12μs＝0.0833μs时钟周期＝1/6μs＝0.167μs机器周期＝1μs指令周