第2章MCS-51单片机的硬件结构ppt课件.ppt

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1、第二章MCS-51系列单片机的硬件结构MSC－51系列单片机内部结构MSC－51系列单片机的存储器配置CPU的时序及辅助电路本章内容学习目的了解MCS-51系列单片机内部结构掌握MSC－51系列单片机的存储器配置掌握MSC－51系列单片机各引脚的功能掌握CPU时序及看门狗电路的工作原理2.1MCS-51系列单片机的基本结构一、主要功能概述MCS－51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的高性能8位单片机，包含51和52两个系列。51系列中主要有8031、8051、8751三种机型，它们指令和引脚完全兼容，仅片内ROM有所不同。1.8位CPU2.片内带振荡器，频率fosc

2、的范围为1.2～12MHz3.128个字节的片内数据存储器4.4K字节的片内程序存储器(8031无)51系列主要功能为：5.程序存储器的寻址范围为64KB6.片外数据存储器的寻址范围为64KB7.21个字节专用寄存器8.4个8位并行I/O口：P0、P1、P2、P39.1个全双工串行口，可多机通信10.2个16位定时/计数器，中断系统有5个中断源11.111条指令，含乘、除法，有很强的位处理能力12.片内采用单总线结构，单一＋5V电源52系列主要有8032、8052两种机型。与51系列不同在于：片内数据存储器增至256个字节，3个16位定时/计数器，6个中断源。二、内部结构MCS-

3、51系列单片机的内部结构如下图所示：P0驱动器RAM地址寄存器RAMEPROM或ROMP2驱动器P0锁存器P2锁存器B寄存器A暂存器2暂存器1SP16位地址寄存器缓冲器PSWALUP1锁存器P1驱动器振荡器P3锁存器P3驱动器PC加1PCDPTR中断系统串行口定时/计数器定时及控制指令寄存器PSENALEEARSTVccVssP0.0～P0.7P2.0～P2.7P1.0～P0.7P3.0～P3.71、运算器它包含ALU、累加器A、暂存器、寄存器B、程序状态字PSW等功能部件。PSW(程序状态字)为8位C进位标志位D7有进位或借位时C＝1,否则C＝0AC辅助进位标志D3有进位或借位

4、时AC＝1，否则AC＝0，用于BCD运算FO软件标志用户定义，通过软件置位或清零RS1、RS0工作寄存器选择选择四个工作寄存器组中一组投入工作(见后面内容)OV溢出标志作有符号数运算，若结果超过-128～+127则OV＝1，否则OV＝0P奇偶标志A中1的个数若为奇数P=1,否则P=0例如：MOVA,#7FHADDA,#4FH0111,1111B+0100,1111B1100,0110B结果:(A)=C6H,C=0,AC=1,OV=1,P=02.控制器3.片内存储器4.4个I/O接口5.串行接口6.定时/计数器7.中断系统8.堆栈指针SP：8位，栈区放在片内RAM内9.数据指针DP

5、TR：16位，访问片外ROM、RAM和扩展I/O时用10.振荡器MCS-51系列单片机内含一个高增益反相放大器，外接晶体便成为自激振荡器，如下图所示：30pF30pFC1C2XTAL1XTAL2单片机单片机外接晶体的接法晶体与两个电容C1、C2构成并联谐振。振荡器频率取决于晶体,电容微调，取30pF,电容应尽量靠近单片机芯片安装。三、MCS-51系列单片机引脚图VccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.6P0.7P0.5EA/VDDALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.3P2.2P2.4P2.1P2.0P1.0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1

6、.6P1.7P1.5RSTVPDRXDP3.0TXDP3.1INT0P3.2INT1P3.3T0P3.4WRP3.6RDP3.7T1P3.5XTAL2XTAL1Vss1220403921............一般采用双列直插式40引脚(DIP40)封装，也有方形封装，用HMOS工艺制造，也有低功耗CHMOS工艺制造，加“C”识别。部分引脚采用分时复用技术。1.电源引脚Vcc：接＋5V电源正极Vss：接＋5V电源负极，系统数字地GND2.外接晶体引脚XTAL1:XTAL2:该两脚连接外接晶体的两脚3.输入输出引脚P0.0～P0.7:可作为准双向I/O口。在接有片外存储器或扩展I/

7、O口时，P0口分时复用为低8位地址总线和8位数据线。P1.0～P1.7:可作为准双向I/O口。在52系列中还有第二种功能。P2.0～P2.7:可作为准双向I/O口。在接有片外存储器或扩展I/O口时，P2口用作高8位地址总线。P3.0～P3.7:可作为准双向I/O口。具有第二种功能，如下图所示：4.控制线ALE/PROG:地址锁存有效信号输出端。在访问片外存储器时，其下降沿用于控制锁存P0口输出的低8位地址.该引脚输出频率为振荡频率fosc的1/6。片内含有EPROM的机型，该脚用