第2章单片机芯片的结构ppt课件.ppt

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1、单片机接口技术及应用第二章单片机芯片的硬件结构主要内容：80C51系列单片机的分类80C51的内部结构80C51的引脚功能80C51的I/O端口CPU时序及工作方式第二章单片机芯片的硬件结构学习目标：了解单片机的分类，各引脚功能，输入/输出口作用熟悉单片机存储器组织2.180C51单片机系列80C51系列单片机是Intel公司于1980年推出的8位机，因其优秀的性能价格比，获得了广泛的应用80C51是80C51系列单片机中CHMOS工艺的一个典型品种。一般以8051为基核开发出的CHMOS工艺单片机产品统称为

2、80C51系列单片机80C51可分为51和52个子系列，主要有四种型号，分别是：80C31/80C32、80C51/80C52、87C51/87C52、89C51/89C52。不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同。硬件配置基本配置：1.8位CPU2.片内ROM/EPROM、RAM3.片内并行I/O接口4.片内16位定时器/计数器5.片内中断处理系统6.片内全双工串行I/O口资源配置52系列较51系列功能上有所增强，如片内ROM及RAM都增加一倍，定时

3、/计数器个数由2个增加到3个，中断源由5个增加到6个等。2.280C51单片机的内部结构RAMI/O接口电路CPU时钟定时器/计数器ROM微处理器CPU存储器外部输入/输出接口电路（I/O接口）中断系统时钟电路系统总线80C51单片机的基本结构是由以下几部分组成80C51单片机结构框图80C51单片机芯片内部逻辑结构框图它由运算器、控制器等部件组成运算器由算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器B、暂存寄存器和程序状态字寄存器PSW组成。它所完成的任务是实现算术与逻辑运算、位变量处理和数据传送等操作。控制

4、器由指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路和程序计数器PC等组成。80C51的微处理器80C51的存储器内部数据存储器80C51芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。内部程序存储器内部程序存储器是指ROM(4KB×8)。80C51共有4KB掩膜ROM，用存放程序和原始数据,因此称之为程序存储器，简称“内部ROM”。I/O接口电路80C51单片机共有4个8位的I／0口(P0-P3)，以实现数据的并行输入输出。还有一个可编程全双工

5、的串行口，它功能强大，可做异步通信收发器使用，也可用作同步移位器使用。中断系统80C51单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要。80C51共有5个中断源：外部中断2个定时／计数中断2个串行中断1个全部中断分为高优先级和低优先级共两级。时钟电路80C51单片机的内部具有时钟电路，但石英晶体振荡器和微调电容需外接。总线上述这些部件都是通过总线连接起来，才能构成一个完整的单片机系统。总线结构减少了单片机的连线和引脚，提高了集成度和可靠性。2.380C51的外部引脚及功能80C51系列单片机采用40引脚的双列直插

6、式封装芯片40引脚共可分为四个部分电源2个外接晶体振荡器2个控制信号引脚4个I/O引脚32个2.3.1信号引脚的介绍Vss（20脚）：接地Vcc（40脚）：正常操作、对EPROM编程和验证时为+5V电源。主电源引脚Vss和Vcc外接晶振引脚XTALl和XTAL2XTALl（19脚）：内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。使用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚必须接地；对于CHMOS单片机，该引脚作为驱动端。XTAL2（18脚）：内部振荡电路反相放大器的输出端，是外接晶体的另一端。若使用外部

7、时钟时，对于HMOS单片机，该引脚输入外部时钟脉冲；对于CHMOS单片机，此引脚应悬浮。控制和其它电源复用引脚RST／VPD（9脚）：双功能引脚复位信号RST引脚，输入启动时，需要复位，使CPU各部件处于确定的初始状态。正常工作状态（振荡器稳定），该引脚上出现持续24个振荡周期（即两个机器周期）以上的高电平，单片机就可完成系统复位操作。备用电源VPD引脚，输入当无VCC时使用，给内部RAM供电以实现掉电保护。ALE／PROG（30脚）：双功能地址锁存允许信号ALE，输出当访问外部存储器时，ALE的输出用于锁存

8、地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以不变的频率周期性的出现正脉冲信号，频率为振荡器频率的1/6。编程脉冲引脚PROG，输入在对8751片内EPROM编程时，编程脉冲由此输入EA／Vpp（31脚）：双功能访外允许EA当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，当PC值超过0FFFH时，将自动转向，执行外部程序存储器的程序当EA保持低电平时，则只访问外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。8