单片机原理与接口技术第2章 51系列单片机的结构和课件.ppt

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1、2.151系列单片机的内部结构1.内部结构1）一个8位CPU。2）一个片内时钟振荡器及定时电路，晶振频率通常选择6MHZ、12MHZ、11.0592MHZ，晶振频率决定单片机的工作速度。3）程序存储器（ROM）用于存放程序代码。如STC89C51单片机的程序存储器为4KB，STC89C52单片机的程序存储器为8KB。4）数据存储器(RAM)用于暂存数据，可读可写，掉电后数据会丢失。5）两个16位定时器/计数器，可实现定时与计数功能。6）32条双向I/O口线(4个8位并行I/O端口)，可实现数据的输入/输出。7）一个

2、全双工异步串行口，实现单片机与其他设备的数据交换。8）5个中断源（2个外部中断，3个内部中断），2个优先级的中断结构。2.引脚说明（1）电源1）Vcc(引脚号40)芯片电源，接+5V。2）Vss(引脚号20)电源接地端。（2）外接晶体引脚1）XTALl(引脚号19)2）XTAL2(引脚号18)（3）控制总线1）ALE（引脚号30）2）PSEN(引脚号29)外部程序存储器读选通信号3）RST/VPD(引脚号9)复位信号输入端4)EA/VPP(引脚号31)（4）I/O线P0～P3口，4个8位双向I/O口P3口的第二功能

3、，各引脚的第二功能如下：P3.0——RXD：串行数据接收端P3.1——TXD：串行数据发送端P3.2——：外部中断0中断请求输入端P3.3——：外部中断1中断请求输入端P3.4——T0：定时器/计数器0外部脉冲输入端P3.5——T1：定时器/计数器1外部脉冲输入端P3.6——：外部数据存储器写选通P3.7——：外部数据存储器读选通3.三总线单片机的引脚除了电源、复位、时钟和I/O口外，其余引脚都是为了实现系统扩展而设置的，这些引脚构成三总线结构1）地址总线（AB）：地址总线为16位，因此外部存储器的寻址范围可达到6

4、4KB。16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址（A0~A7），P2口直接提供高8位地址（A8～A15）。2）数据总线（DB）：数据总线为8位，由P0口提供。3）控制总线（CB）：由P3口的第二功能状态和4根独立控制线组成。4.存储器配置51系列单片机的存储器配置方式与其他常用的微型计算机不同，它把程序存储器和数据存储器分开。从实际的存储介质来看，51系列单片机有4种存储空间，它们是片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器(含特殊功能寄存器)和片外数据存储器。<1>．程序存储器程序存储器用来存放程序和

5、表格及常数，程序存储器以程序计数器PC作地址指针，通过16位地址总线，程序计数器PC是一个16位专用寄存器，具有自动加1的功能，其内容为下一条将要执行指令的地址。其取值范围为0x0000～0xFFFF,也可以通过控制转移指令改变PC值，实现程序的转移。51系列单片机复位后，程序计数器PC为0x0000。这是执行程序的起始地址，系统从0x0000单元开始取指令并执行。<2>．数据存储器8051片内有256个字节RAM(地址空间为0x00～0xFF)，片外最多可扩展64KBRAM（地址空间为0x0000～0xFFFF）

6、。其中片内256个字节RAM按功能分两部分：低128字节为片内数据区，地址空间为0x00～0x7F；高128个字节为特殊功能寄存器（SFR）区域，地址空间为0x80～0xFF。（1）内部数据存储器低128单元8051片内数据存储器的低128个字节通常用来存放程序运行的结果及标志位，按其用途可分为3个区域。1）工作寄存器区。从0x00～0x1F共32个单元是4个通用工作寄存器区，每一个区有8个工作寄存器，编号均为R0～R7。2）位寻址区。内部RAM的0x20～0x2F为位寻址区域，见表2-1。这16个单元的每一位都有

7、一个位地址，位地址范围为0x00～0x7F。通常把各种程序状态标志位、控制变量设在位寻址区内。位寻址区的RAM单元也可以作为一般的RAM使用。3）用户RAM区。地址为0x30～0x7F，这是留给用户的一般RAM区，应用中常将堆栈开辟在此区中。（2）内部数据存储器高128单元内部数据存储器高128单元（0x80～0xFF）是供给特殊功能寄存器(SFR)使用的，8051内部有21个特殊功能寄存器（8052有26个特殊功能寄存器），它们离散地分布在0x80～0xFF中，未占用的地址单元不能使用。程序状态字寄存器PSW程序

8、状态字寄存器PSW是用于存放程序运行的状态信息，此寄存器各位的含义如下(其中PSW．1未定义)：CY——进位标志。AC——辅助进位标志。F0——用户定义的状态标志位。RSl、RS0——工作寄存器区选择控制位，用于选择4组工作寄存器之—。OV——溢出标志位。P——奇偶标志位。2.2单片机的时钟及复位1.时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，XTALl和XT