MCS51单片机结构原理课件.ppt

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1、§2-3CPU时序§2-4并行I/O端口第二章MCS-51单片机硬件组成§2-2单片机存储器配置内容提要:§2-1单片机内部结构及引脚1§2-1MCS-51单片机内部结构及引脚MCS-51系列单片机是Intel公司1980推出的高档8位机分为二个子系列，三个版本：/8KB8052//803252子系列4KB/8751/4KB8051//803151子系列MCS-51EPROMROM存储器类型单片机系列2一、MCS-51单片机内部结构内部结构框图如下：单片机结构框图频率基准源内部总线中断中断控制并行I/O口串行输入/输出8051振荡器及定时电路4K字节程

2、序存储器ROM128字节数据存储器RAM2个16位定时器/计数器8051CPU64K字节总线扩展控制可编程I/O口4×8位可编程串行口31、中央处理单元CPU（8位）运算器：8位算术逻辑运算单元ALU（ArithmeticLogicUnit）、8位累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（ProgramStatusWord）、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等。完成算术运算和逻辑运算。控制器：程序计数器PC（ProgramCounter）、指令寄存器IR（InstructionRegister）、指令译码器ID（Inst

3、ructionDecoder）、堆栈指针SP、数据指针DPTR、定时控制逻辑和振荡器OSC等电路。2、只读存储器ROM（4KB或8KB）用于永久性存储应用程序，ROM、EPROM、EEPROM43、随机存储器RAM（128B/256B）用于程序运行中存储工作变量和数据4、并行输入/输出口I/O（32线）用作系统总线、扩展外存、I/O接口芯片5、串行输入/输出口UART（二线）串行通信、扩展I/O接口芯片6、定时/计数器T（16位）它与CPU之间各自独立工作，当它计数满时向CPU中断7、时钟电路fosc分为内部振荡器、外接振荡电路8、中断系统五源中断、两

4、级优先，可编程进行控制。5二、MCS-51单片机外部引脚封装形式，见右图：6引脚分类：1、主电源引脚Vss（20脚）、Vcc（40脚）2、外接晶振引脚XTAL1（19脚）、XTAL2（18脚）构成内部时钟电路。若XTAL1接地，XTAL2接外部振荡信号，可构成外部时钟电路。73、控制引脚RST/VPD（9脚）RST——当出现两个机器周期高电平时，单片机复位。复位后，P0~P3输出高电平；SP寄存器为07H；其它寄存器全部清0；不影响RAM状态。VPD——Vcc掉电后，接入备用电源，保证片内RAM数据不丢失。8=0时，只访问外部程序存储器,即外ROM=1

5、时，访问内部程序存储器,即内ROM/Vpp（31脚）EAEAEAALE/PROG（30脚）ALE——地址锁存控制端，提供1/6fosc振荡频率；PROG——为其内的EPROM输入编程脉冲PSEN（29脚）——外部程序存储器的读选通信号端EA——内外ROM选择端94、输入/输出引脚P0.0~P0.7；P1.0~P1.7；P2.0~P2.7；P3.0~P3.7四个I/O口，每口八条线；还兼作地址/数据线。P0，P2——地址线P0——数据线P3——控制线/Vpp（31脚）Vpp为编程电源输入引脚。对内有EPROM编程时接用编程电源。EA10§2-2MCS-

6、51单片机存储器配置一、MCS-51单片机的内存结构）（外部K64RAM数据存储器007FH程序存储器1011物理上分为：4个空间，即片内ROM、片外ROM片内RAM、片外RAM逻辑上分为:3个空间，即程序内存（片内、外）统一编址MOVC数据存储器（片内）MOV数据存储器（片外）MOVX12二、程序存储器空间内部ROM+外部ROM的总空间=64KB（c）内部+外部内部4KB：0000H——0FFFH外部60KB：1000H——FFFFH三种程序存储器配置情况：（a）内部ROM（或PROM、EPROM、EEPROM、FLASHROM）4KB：0000H—

7、—0FFFH（b）外部ROM（或PROM、EPROM、EEPROM、FLASHROM）64KB：0000H——FFFFH13寻址范围：0000H~FFFFH容量64KB，即地址长度：16位，寻址内部ROM；，寻址外部ROM。当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部存储器空间。8031单片机接低电平。作用：存放程序及程序运行时所需的常数。14六个具有特殊含义的单元是：0000H——系统复位，PC指向此处；0003H——外部中断0入口000BH——T0溢出中断入口0013H——外中断1入口001BH——T1溢出中断入口0023H——串口中断入口15三、内

8、部数据存储器物理上分为两大区域：00H~7FH即128B内RAM区80H~FFH即SFR区。R