第2章 MCS51单片机硬件结构ppt课件.ppt

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1、第2章　MCS－51单片机硬件结构1.1MCS-51单片机主要功能特点1、主要功能特点（12点）2、51系列中几种主要型号的单片机的主要区别8051¾片内程序存储器为掩膜ROM，在单片机制造时，一次性固化进去，适用于完全成熟而批量大的产品。8031¾内部无ROM，使用时，需外接EPROM，可直接进行编程，多次固化。8751¾片内程序存储器为EPROM，能方便的改写。2.2　MCS－51单片机内部结构分析8微处理器控制逻辑RAMP0P2EPROM/ROM8特殊功能寄存器SFRXTAL1XTAL2P0.0~P0.7P2.0~P2.7P1口P3并行口实时计数器中断系统

2、P1.0~P1.7P3.0~P3.7ALERESET也是RAM的一部分2.3　MCS－51单片机的引脚功能见图2-4分为3部分：电源及时钟：Vcc，Vss，XTAL1，XTAL2　I/O接口线：P0，P1，P2，P3控制线：RST，ALE。另一部分与P3口复用2.3.1时钟电路（图2-5）2.3.2控制信号1、RST/VPD：复位信号（当该引脚的信号持续2个机器周期以上的高电平，即完成单片机的初始化操作。象PC机一样，复位总是把一些寄存器或I/O置成一个确定的状态，有些是不定的！）/+5V备用电源（片内RAM信息保护）开始执行程序PC指针总是指向0000H上电复

3、位：开关复位：上电复位：电容C的电压不能突变，反相器输出高电平　之后，电源5V通过R1给电容充电，电容上的电压逐渐升高，反相器输出低电平　完成一个完整的正脉冲。开关复位：按下开关，反相器输出高电平，复位有效，放开，反相器输出低电平开始执行程序。2、ALE地址锁存信号P0采用分时复用的地址/数据总线，即一根线既做地址线又做数据线，如何来区别它们，不使它们出现总线竞争，由ALE端来定义，实现地址和数据的隔离。一般：ALE高电平期间，P0口上出现地址信息，ALE下降沿时，将P0口上的地址信息锁存到地址锁存部中。在ALE低电平期间P0口上一般出现指令和数据信息。另外：平

4、时不访问片外数据存储器时，该端以晶振1/6的固定频率输出脉冲，可用作其它芯片的时钟源。3、　片外程序存储器选通有效时（低电平时），8031访问的是片外程序存储器。作为程序存储器的读信号，把存储单元的指令读到CPU内。·片外程序存储器选通(单片机的硬件结构一般有两种)程序存储器ALU控制单元CPU输入和输出单元数据存储器哈佛结构MCS－51ALU控制单元CPU输入输出单元存储器普林斯顿MCS－196·内部和外部程序存储器选择信号对MCS-51系统的芯片来说，其内部实际上是有4K字节的程序存储器的。当/EA接地时¾总是访问外部程序存储器（8031的须接地）当/EA接

5、高时¾2.3.3　I/O口单片机有4个双向8位I/O口。P0~P31.P0口为三态双向口（8位）D　　　　Q锁存器CL内部总线写锁存器MUXVCCT0P0.X引脚T1地址/数据控制读锁存器读引脚P0口作地址/数据复用总线输出地址或数据，控制端为1输入指令或数据：引脚信号从输入三态缓冲器进入内部总线。P0~P3口线上的“读－修改－写”功能上面一个缓冲器读取锁存器Q端的数据，Q端的数据实际上与引脚处的数据是一致的。这样的安排是为了适应“读－修改－写”这类指令的需要。例：ANL　P0，A；ORL　P0，A先读入口锁存器，随之可以对读入的数据进行修改，然后再写入到

6、端口上。　不直接读引脚上的数据而读锁存器Q端上的数据是为了避免可能错读引脚上的电平信号。例：用一条口线去驱动一个晶体管的基极，当向此口线写1时，晶体管导通并把引脚上的电平拉低，这时，若从引脚上读取数据，就把该数错读为0（实际上为1），而从锁存器Q端读入，则得到正确的结果。P1口作通用的I/O口使用P1口是有内部上拉电阻的准双向口。输出时：写“1”写入锁存器，输出管截止。输出线由内部上拉电阻提升为高电平（并不是直接输出）输出为1。写0时，输出管导通，输出为0。输入时：先将“1”写入锁存器，T1管截止，该口线由内部上拉电阻拉成高电平，同时也能被外部输入源拉成低电

7、平，即输入为1时，该口线为高电平，输入为0时，该口线为低电平。2．P1口准双向口3.P2口准双向口P2口作地址总线口使用系统接外部存储器时，P2口用于输出高8位地址，A15~A8，控制端为1，接通地址总线，P2口的口线状态取决于片内输出的地址信息。在8031系统中，P2口一般只作地址总线口使用，不再作I/O口直接连接外设。P2口作通用I/O口使用（控制端为0），操作同P1口4．P3口双功能口P3口作为第一功能口使用第二输出功能线保持为高电平，与非门的输出取决于锁存器的状态。Q端的状态与引脚状态是一致的，操作同P1口。P3口作第二功能口相应位的锁存器须为“1”

8、。与非门的输出由第二输出