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时间:2020-02-03
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1、第二章MCS-51单片机结构与时序2.1MCS-51系列单片机简介2.2MCS-51系列单片机内部结构与外部引脚说明2.3微处理器2.4存储器2.5复位状态及复位电路2.1MCS-51系列单片机简介MCS-51系列单片机已有十多种产品,可分为两大系列:51子系列和52子系列。51子系列主要有8031、8051、8751三种机型。它们的指令系统与芯片引脚完全兼容。从表1.1中可以看出,它们的差别仅在于片内有无ROM或EPROM。52子系列主要有8032、8052、8752三种机型。从表1.1中可以看出,52子系列与51子系列的不同之处
2、在于:片内数据存储器增至256字节;片内程序存储器增至8KB(8032无);有3个16位定时/计数器,6个中断源。其它性能均与51子系列相同。第二章单片机结构和时序2.2MCS-51系列单片机内部结构与外部引脚说明2.2.1内部结构框图MCS-51单片机组成结构中包含CPU(运算器、控制器)、片内存储器、4个I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。第二章单片机结构和时序图2.1MCS-51单片机内部结构框图第二章单片机结构和时序2.2.2外部引脚说明1.主电源引脚VCC(40脚):接+5V电源正端。VSS(20
3、脚):接+5V电源地端。2.外接晶体引脚XTAL1(19脚):接外部石英晶体的一端。在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚接地;对于CHMOS单片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端。第二章单片机结构和时序图2.2MCS-51系列单片机引脚及总线结构第二章单片机结构和时序3.输入/输出引脚(1)P0口(39~32脚):P0.0~P0.7统称为P0口。在不接片外存储器与不扩展I/O口时,可作为准双向输入/输出口。在接有片外存储器或扩展I/O口时,P0口分时复用为
4、低8位地址总线和双向数据总线。(2)P1口(1~8脚):P1.0~P1.7统称为P1口,可作为准双向I/O口使用。对于52子系列,P1.0与P1.1还有第二功能:P1.0可用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2,P1.1可用作定时器/计数器2的外部控制端T2EX。第二章单片机结构和时序(3)P2口(21~28脚):P2.0~P2.7统称为P2口,一般可作为准双向I/O口使用;在接有片外存储器或扩展I/O口且寻址范围超过256字节时,P2口用作高8位地址总线。(4)P3口(10~17脚):P3.0~P3.7统称为P3口。除作为准双向
5、I/O口使用外,还可以将每一位用于第二功能,而且P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。第二章单片机结构和时序表P3口第二功能表第二章单片机结构和时序引脚第二功能P3.0串行口输入端P3.1串行口输出端P3.2外部中断0请求输入端,低电平有效P3.3外部中断1请求输入端,低电平有效P3.4定时器/计数器0计数脉冲输入端P3.5定时器/计数器1计数脉冲输入端P3.6外部数据存储器写选通信号输出端,低电平有效P3.7RXDTXDINT0INT1T0T1WRRD外部数据存储器读选通信号输出端,低电平有效4.控制线(1
6、)ALE/PROG(30脚):地址锁存有效信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。在访问片外程序存储器期间,下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址;在不访问片外程序存储器期间,可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。注意:在访问片外数据存储器期间,ALE脉冲会跳空一个,此时作为不宜作时钟输出。对于片内含有EPROM的机型,在编程期间,该引脚用作编程脉冲PROG的输入端。第二章单片机结构和时序(2)PSEN(29脚):片外程序存储器读选通信号输出端,低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间,每个机器周期该信号两次有效,
7、以通过数据总线P0口读回指令或常数。在访问片外数据存储器期间,PSEN信号将不出现。(3)RST/VPD(9脚):RST即为RESET,VPD为备用电源。该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时,该引脚上出现持续两个机器周期的高电平,就可实现复位操作,使单片机回复到初始状态。上电时,考虑到振荡器有一定的起振时间,该引脚上高电平必须持续10ms以上才能保证有效复位。当VCC发生故障,降低到低电平规定值或掉电时,该引脚可接上备用电源VPD(+5V)为内部RAM供电,以保证RAM中的数据不丢失。第二章单片机结构和时序(4
8、)EA/VPP(31脚):EA为片外程序存储器选用端。该引脚有效(低电平)时,只选用片外程序存储器,否则单片机上电或复位后选用片内程序存储器。对片内含有EPROM的机型,在编程期间,用作编程电源VPP的输入端。单片机的引脚特点:(1)
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