MCS51系列单片机的结构和原理ppt课件.ppt

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1、第2章MCS-51单片机的结构和原理2.1MCS-51单片机的基本组成2.1.1MCS-51单片机的基本组成基本型（8051子系列）：8031805189C5189S51增强型（8052子系列）：8032805289C5289S52MCS-51单片机的基本结构框图MCS-51单片机的内部结构图内部结构如下：1.中央处理器（CPU）（1）运算器组成：8位算术逻辑运算单元ALU（ArithmeticLogicUnit）、8位累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（ProgramStatusWord）、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等。功能：

2、完成算术运算和逻辑运算。包括运算器和控制器两部分运算电路（2）控制器组成：程序计数器PC（ProgramCounter）、指令寄存器IR（InstructionRegister）、指令译码器ID（InstructionDecoder）、堆栈指针SP、数据指针DPTR、定时控制逻辑和振荡器OSC等电路。功能：CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出，存放在IR中，ID对IR中的指令码进行译码，定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时，以产生执行本条指令所需的全部信号。控制器电路2、内部程序存储器8031和8032内部没有ROM；8051内部有4K

3、B的ROM，8751内部有4KB的EPROM；8052内部有8KB的ROM，8752内部有8KB的EPROM；8951内部有4KB的FlashROM，8952内部有8KB的FlashROM。8031内部无程序存储器ROM；8051内部设有4K的掩膜ROM，8751内部为PROM，AT89C51内部为FlashROM，AT89S51内部则是4K字节的支持ISP的Flash。51增强型产品存储器的存储容量为基本型的一倍，同时增加了一个定时器T2和一个中断源内部程序存储器3、内部数据存储器（内部RAM）InternalRAM基本型单片机芯片中共有256个RAM单元低128单元：

4、用于存放可读写的数据，供用户使用高128单元：被专用寄存器占用增强型的单片机内部共有256个字节的RAM可供用户使用。内部数据寄存器4、定时器/计数器基本型的单片机内部有两个16位的定时器/计数器T0、T1增强型的单片机内部有三个16位的定时器/计数器T0、T1、T2定时器/计数器5、并行I/O口共有4个8位的I/O口（），以实现数据的并行输入输出并行I/O口6、串行口全双工串行口，实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送串行口7、中断控制系统80C51共有5个中断源：外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个5个中断分为高级和低级共两个优先级别中断控制系统8、时钟电

5、路MCS-51芯片的内部有时钟电路，需外接石英晶体和微调电容时钟电路9、位处理器又称布尔处理器，单片机有较强的位处理功能，用于控制10、总线总线把上述部件连接起来，构成一个完整的单片机系统，用于传送地址信号、数据信号和控制信号2.1.2MCS-51单片机的封装与信号引脚1.芯片封装形式双列直插式DIP（DualInlinePackage）44引脚方形扁平式QFP（QuadFlatPackage）带引线的塑料芯片载体PLCC（PlasticLeadedchipcarrier）2.芯片引脚介绍（1）分类主电源引脚VCC和VSS外接晶振引脚XTAL1和XTAL2控制或电源复用引

6、脚RST/VPD、ALE/PROGEA/VPP、PSEN输入/输出引脚(共32根)P0、P1、P2、P34）EA访问程序存储器控制信号EA=0，读外部程序存储器1，读内部程序存储器，并延续至外部程序存储器2)XTAL1和XTAL2外接晶体引线端当使用内部时钟时，用于外接石英晶体和微调电容当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号1）Vss地线Vcc电源线3）RST复位信号当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位操作。7）输入/输出口线4个8位双向口线5）ALE地址锁存控制信号•在系统扩展时，用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存

7、起来，以实现低位地址和数据的分时传送。•输出六分之一晶振频率的固定频率输出正脉冲6）外部程序存储器读选通信号在读外部ROM时PSEN有效（低电平），实现外部ROM单元的读操作。3、芯片引脚的第二功能（1）P3口的第二功能（2）EPROM存储器程序固化所需要的信号PROG：编程脉冲Vpp:编程电压（25V）（3）备用电源引入VPD：当电源发生故障时，电压降低到下限值时，备用电源经此端向内部RAM提供电压，以保护内部RAM中的信息不丢失第一功能与第二功能的区分：1）P3口线按需要优先选用第二功能，剩下不用的才作为口线使用2）对于9