第2章 MCS-51单片机的结构和原理ppt课件.ppt

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1、第二章MCS-51单片机的结构和原理内容标题1、MCS-51系列单片机的结构2、MCS-51单片机引脚及其功能3、8051存储器的配置4、CPU的时序5、复位及复位电路6、输入/输出端口结构2.1MCS-51系列单片机的结构MCS-51是Intel公司于1980年推出的高档系列8位单片机，主要有8051、8031、8751、80C51BH等。在本课程中，为了叙述方便，以8051为例进行讨论。2.1.1MCS-51单片机的基本组成MCS-51系列单片机内部由8部分组成（见下页图）：CPURAM（128B/256B）ROM/EP

2、ROM（4KB/8KB）并行I/O接口（4个）定时器/计数器（2个/3个）中断控制器全双工串行I/O口振荡器和时钟电路(A/D转换器,D/A转换器,WatchdogTimer,可编程计数阵列,USB2.0接口,CAN总线控制器,JTAG接口,闪存等等)2.1MCS-51系列单片机的结构2.1MCS-51系列单片机的结构MCS-51系列单片机的性能如下表2.1MCS-51系列单片机的结构2.1.2MCS-51单片机的内部结构（见下图）2.1MCS-51系列单片机的结构一、CPU1、运算器由ALU、暂存器（1、2）、ACC(Ac

3、cumulator)、B、PSW(ProgramStatusWord)、和一个布尔处理器（作位运算）等组成.另外,堆栈指针SP(StackPointer)、数据指针DPTR(Datapointer).2、控制器由PC(ProgramCounter)、IR(InstructionRegister)、ID(InstructionDecoder)等组成.二、存储器ROM(ReadOnlyMemory)、RAM(RandomAccessMemory).三、I/O接口2.2MCS-51单片机的引脚及其功能其引脚如右图所示，为40脚。分

4、为4类：1、电源引脚Vcc、Vss2、时钟电路引脚XTAL1、XTAL23、控制信号引脚RST/VPD：复位输入/备用电源输入ALE//PROG：地址锁存输出/编程脉冲输入2.2MCS-51单片机的引脚及其功能/PSEN：程序存储器允许（从EPROM/ROM中读取指令）/EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入/编程电压输入当/EA接高电平时，CPU只访问及执行片内EPROM/ROM，但当PC的值超过0FFFH（对8751/8051为4KB）时，将自动转去执行片外程序存储器的内容当/EA接低电平时，CPU只访问及执行片外EP

5、ROM/ROM中的程序Vpp=12V~21V，对8751片内的EPROM固化程序ALE、/PSEN的负载能力：8个LS型TTL4、输入/输出端口P0~P32.38051存储器的配置2.3.08051存储器概述一般的微机的只有一个存储空间，统一编址，ROM和RAM可以安排在任一范围内，用相同的指令访问ROM或RAM，这种结构称为普林斯顿结构。8051的存储器在物理上分为四个存储空间：片内程序存储器、片外程序存储器和片内数据存储器、片外数据存储器，这种程序存储器和数据存储器分开的结构称为哈佛结构。8051的存储器空间分为三类（程

6、序员的角度）：1、片内、外统一编址的程序存储空间，0000H~FFFFH共64KB（16位地址）2.38051存储器的配置2、片外数据存储空间，0000H~FFFFH共64KB（16位地址）3、片内数据存储空间，00H~FFH共256B（8位地址）。8051的存储空间配置如下页的图2-4所示三类不同存储空间（逻辑空间）的访问方法：用不同的指令区别：访问片内外ROM用MOVC指令；访问片外RAM用MOVX指令；访问片内RAM用MOV指令；2.38051存储器的配置存储器空间分布图:2.38051存储器的配置2.3.1程序存储器

7、的地址空间一、注意几个问题：1、总空间容量（64KB）2、8051/8751片内ROM/EPROM的容量（4KB）3、引脚/EA接高、低电平对程序空间的选择性（图2-4）4、8051从片内外取指令的速度相同二、程序存储器保留的存储单元0000H,0003H,000BH,0013H,001BH,0023H,002BH.2.38051存储器的配置保留单元和中断矢量地址2.38051存储器的配置2.3.2数据存储器的地址空间一、片外RAM最大范围：0000H~FFFFH，64KB；用指令MOVX访问.二、片内RAM最大范围：00H

8、~FFH，256B；用指令MOV访问.分为两部分：低128B（00~7FH）为真正的RAM区，高128B（80~FFH）为特殊功能寄存器（SFR）区。见下页图2-5。2.38051存储器的配置片内RAM空间2.38051存储器的配置1、低128BRAM（00H~7FH）可直接、间接访问。分