第一章：MCS-51系列单片机的基本硬件结构、特点ppt课件.ppt

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1、AT89系列单片机的产品分类：商业用产品。用“C”标注。使用温度范围0～70℃；工业用产品。用“I”标注。使用温度范围-40～85℃；汽车用产品。用“A”标注。使用温度范围-40～125℃；军用产品。用“M”标注。使用温度范围-55～150℃；例如：AT89C51-24PI1大连理工大学电信学院陈育斌1.1MCS-51单片机的主要性能和特点(以AT89C51为例)内部程序存储器ROM：4K的flash程序存储器；内部数据存储器RAM：256B（128B的RAM+21B的SFR）；寄存器区：4个寄存器区，每个区有R0-R7八个工作寄存器；8位并行输入输出端口：P0、P1、P2和P3；定时/计

2、数器：2个16位的定时/计数器T0、T1；串型口：全双工串行端口（RXD：接收端、TXD发送端）；返回2大连理工大学电信学院陈育斌中断系统：设有5个中断源（T0、T1、Int0、Int1、ES）；系统扩展能力：可外接64K的ROM和64K的RAM；堆栈：设在RAM单元、位置可以浮动（通过指针SP来确定堆栈在RAM中的位置）系统复位时SP=07H；布尔处理机：配合布尔运算的指令进行各种逻辑运算；指令系统：111条指令。按功能可分为数据传送、算术运算、逻辑运算、控制转移和布尔操作5大类。3大连理工大学电信学院陈育斌1.2:MCS-51单片机内部方框图时钟电路4KROM程序存储器256BRAM数

3、据存储器2X16位定时/计数器CPU处理器64KB总线扩展控制器可编程I/O端口P0-3可编程串行口4大连理工大学电信学院陈育斌MCS-51单片机的引脚定义（40脚的DIP封装）：1，主电源引脚：Vcc（+5V---40脚）和Vss（GND20脚）；引脚图40MCS-5120VCC+5V7805123输出VCC+5V输入+9V由三端集成稳压器7805构成的单片机电源电路5大连理工大学电信学院陈育斌2，外接晶体引脚：XTAL1（19脚）、XTAL2（18脚）两脚之间接入一个晶体震荡器，单片机就以此晶体的频率开始工作（其频率范围为：0～24MHz）。频率越高，单片机的工作速度就越快，但单片机的

4、功耗就要增加，其产生的高次谐波也会对系统内部的模拟电路（如ADC）产生严重的干扰。MCS-5118196大连理工大学电信学院陈育斌3，控制与电源复用引脚：①RST/Vpd（9脚）：复位信号输入，高电平有效。复位操作可以确保CPU从程序的开始端运行程序；微处理器在“上电”时必须对其施行“复位”操作，以避免电源从0V至5V时电源的过度性造成系统“混乱”。而MCS-51单片机不具备“上电复位”功能。因此，必须通过外部对此引脚施加一个（大于两个时钟周期的）高电平使单片机复位。MCS-51RSTVccVR（Ic）RCtTRCVccIcVcc7大连理工大学电信学院陈育斌具有上电复位和手动复位功能的电路

5、MCS-51RSTVcc1K～10K10UF复位按钮100Ω8大连理工大学电信学院陈育斌在复位状态下：程序指针PC=0000H；堆栈指针SP=07H；SFR的内容全变为“0”；P0～P3四个端口输出“全1”（FFH）；RAM内容不变。【思考题】PC=0000H意味着什么？Vpd功能：当单片机掉电时，此引脚可以接入备用电源向单片机内部的RAM供电，防止RAM中的数据丢失。9大连理工大学电信学院陈育斌②ALE/PROG（30脚）：以系统时钟fosc的1/6的频率，周期性输出方波脉冲。系统扩展时，作为外部存储器低八位地址的锁存信号；可为系统提供一个频率为fosc/6的方波信号；EPROM型单片机

6、编程时编程输入脉冲（第二功能）。MCS-51ALEALE系统时钟fosc一个机器周期12个T10大连理工大学电信学院陈育斌③/PSEN（29脚）：外部程序程序存储器的选通输出信号。当单片机使用外部程序存储器时，此脚在一个机器周期内产生两次负脉冲，作为外部程序存储器ROM的选通信号；访问外部数据存储器RAM时，此信号无效。11大连理工大学电信学院陈育斌外接程序存储器的总线结构图A15A14::A8A7O7::::::A0O0OE64KROMMCS-51完整的地址信号三态输出的数据口由/OE控制D7Q774LS373D0Q0G/LP2.7:::P2.0P0.7:::P0.0ALE/EAPsen

7、返回上一次12大连理工大学电信学院陈育斌④/EA/Vdd（31脚）：程序存储器的选择控制端：CPU执行片内ROM还是外部ROM中的程序，由硬件设计者通过对EA引脚的设置来决定：/EA=“1”时：单片机使用内部的程序存储器ROM；/EA=“0”时：单片机使用外部的程序存储器ROM。【注意】：如果EA=1既使用单片机内部的程序存储器时，如果程序计数器PC的值超过0FFFH时，单片机将自动转向外部程序存储器1000H开始的单元