单片机-第二章MCS51单片机结构及原理.ppt

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1、第2章MCS-51单片机的结构及原理2.1MCS-51单片机的外部引脚与内部结构2.2MCS-51单片机的CPU结构2.3MCS-51单片机的存储器结构2.4MCS-51单片机的并行口结构⑴8位CPU⑵片内128BRAM⑶片内4KBROM/EPROM（8031无）⑷特殊功能寄存器区SFR⑸2个优先级的5个中断源结构⑹4个8位并行口：P0、P1、P2、P3MCS-51单片机主要资源配置8051/8751⑺2个16位定时器/计数器T/C⑻1个全双工串行口UART⑼布尔处理机——位处理机(10)64KB外部RAM地址空间(11)64KB

2、外部ROM地址空间(12)片内时钟电路及振荡器(13)指令系统(111条)通用异步收发器半双工——即可接受又可发送，但不同时单工——只接收或只发送可同时接收或发送16条地址线40引脚，双列直插式结构RST/VPDP3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7P3.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P1.0P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P2.7P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P0.0RXDTXDINT0INT1T0WRRDT1XTAL1XTAL2Vs

3、sVccEA/VPPALE/PROGPSEN803180518751403938373635343332313029282726252423222112345678910111213141516171819202.1MCS-51单片机的外部引脚一、51单片机的管脚功能1、按功能分类I/O口线P0、P1、P2、P3共32条电源Vcc、Vss共2条时钟XTAL1、XTAL2共2条控制口线PSEN、ALE、EA/VPP、RESET共4条数据/地址复用口I/O口双功能口2、管脚的功能（1）电源与时钟Vcc：接+5V电源端Vss：接地端XT

4、AL1：片内振荡电路输入端XTAL2：片内振荡电路输出端内时钟方式：在XTAL1、XTAL2上外接定时元件，使其形成自激振荡器。时钟电路：内时钟方式外时钟方式定时元件采用由石英晶体和电容组成并联谐振电路。晶体和电容尽可能靠近单片机芯片。单片机XTAL1XTAL21918C1C2电容通常选择为30PF左右振荡频率1.2MHz~12MHz晶振内时钟方式电路图复位信号：高电平复位CPU，低电平CPU工作EA/VPPALEPSEN名称功能片外取指信号（片外程序存储器读）输出端低电平有效。通过P0口读回指令或常数。控制的是片外程序存储器RE

5、SET⑵控制信号地址锁存信号。ALE低电平时，P0口出现数据信息；ALE高电平时，P0口出现地址信息。程序存储器选择信号EA=0时，选外部ROM；1，地址小于4k时，选内部ROM地址大于4k时，选外部ROMP0口是数据/地址复用口用下降沿锁存P0口的低8位地址到外部锁存器寄存器内容寄存器内容复位后内部寄存器状态PC0000HACC00HB00HPSW00HSP07HDPTR0000HP0~P30FFHIP×××00000BIE0××00000BTMOD00HTCON00HTH000HTL000HTH100HTL100HSCON00

6、HSBUF不定PCON0××000BALEP3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7P3.0EAPSENRST803180518751VccVssP1口P2口P0口373GE+5VA0~A7A8~A15D0~D7I/OXTAL1XTAL2RXDTXDINT0INT1T0T1WRRD控制总线CB三总线结构数据总线DB地址总线AB利用三条总线,可方便地进行系统扩展晶振1.2~12MHZ8031【项目应用】应用项目的硬件电路图，如图所示，请读者根据上述介绍，逐个理解其中所使用的单片机引脚，指出其名称和功能。初步理解为何使用

7、这些引脚，哪些引线用的是P3口的第二功能？解：所用到的单片机引脚名称和功能如下：（外部中断0输入）（外部中断1输入）（片外RAM读选通）（片外RAM写选通）（片外ROM访问允许脚，由于所用的单片机为无片内ROM的8031，因此，将该引脚接地）ALE（地址锁存）RST（复位）P0.7～P0.0（P0口引脚）P1.0和P1.4（P1口引脚）P2.7（P2口引脚）、、和用的是P3口的第二功能，分别对应P3.2、P3.3、P3.6和P3.7引脚。MCS-51的内部结构MCS-51的内部结构说明具有片内ROM的MCS-51单片机内部结构：片

8、内ROM的类型为掩膜ROM时，对应8051；为EPROM时，对应8751；将片内ROM去掉，便是8031。图中带阴影的方框为用户可以通过指令进行访问的具有特殊功能的单元，称为特殊功能寄存器（SFR）；ROM为程序存储器；RAM为数据存储器；P0～P