单片机原理及应用 教学课件 作者 林毓梁 主编 第2章 MCS-51单片机的基本结构.ppt

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1、第2章MCS-51单片机的硬件结构2.1MCS-51单片机的结构与功能2.2存储器配置2.3时钟电路与时序2.4复位电路2.1.1MCS-51单片机的基本组成图2-1MCS-51单片机基本结构示意图时钟电路SFR和RAMROMCPU定时/计数器并行端口中断系统串行端口系统总线时钟源T0T1P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1MCS-51单片机的基本组成（1）一个8位微处理器CPU。（2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。（3）内部程序存储器ROM。（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。（5）四

2、个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。（7）中断控制系统。（8）内部时钟电路。返回本节2.1.2MCS-51单片机引脚及功能8031805187511．I/O口线功能4个8位并行I/O接口引脚P0.0～P0.7、P1.0～P1.7、P2.0～P2.7和P3.0～P3.7为多功能引脚，可自动切换用作数据总线、地址总线、控制总线和或I/O接口外部引脚。40个引脚分为四类：电源、地2条；时钟2条；控制4条；I/O线32条。P0.0--P0.7(39-32)：双向

3、I/O口P0.第二功能是在访问外部存储器时，可分时用作低8位地址和8位数据线；在对8751编程和校验时，用于数据的输人／输出。PO口能以吸收电流的方式驱动8个LS型TTL负载Pl.0--Pl.7(1-8)：双向I/O口Pl。P1口能驱动（吸收或输出电流)4个LS型TTL负载。在对EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。在8052单片机中P1.0还用作定时器2的计数触发输人端T2，P1.1还用作定时器2的外部控制端T2EX。P2.0--P2.7(21-28）：双向I/O口P2。P2口可以驱动（吸收或输出电流）4个LS型TTL负载

4、。第二功能是在访问外部存储器时，输出高8位地址。在对EPROM编程和校验时，它接收高位地址。P3．0--P3.7(10-17）：双向I/O口P3。P3口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型TTL负载。P3口的每条引脚都有各自的第二功能，详见2.6节。2．控制线ALE：地址锁存允许信号端PSEN：外部程序存储器读选通信号端EA/VPP：程序存储器选择信号端和编程电源输入端803180518751RST/VPD（9）：RST是复位信号输人端ALE/（30)：ALE是地址锁存允许信号在访问外部存储器时，用来锁存由PO口送出的低8位地址信号。

5、在不访问外部存储器时，ALE以振荡频率1／6的固定速率输出脉冲信号。因此它可用作对外输出的时钟。但要注意，只要外接有存储器,ALE端输出的就不再是连续的周期脉冲信号。第二功能用于对8751片内EPROM编程的脉冲输人端。它是外部程序存储器ROM的读选通信号。在执行访问外部ROM指令时，会自动产生PSEN信号；而在访问外部数据存储器RAM或访问内部ROM时，不产生PSEN信号。(29)：访问外部存储器的控制信号。当EA高电平时，访问内部程序存储器；但当程序计数器PC的值超过OFFFH（对8051/80051/8751)或1FFFH（对

6、8052)时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。当EA保持低电平时，只访问外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。第二功能VPP为对8751片内EPROM的21V编程电源输入。（31)：RST/VPD（9）：RST是复位信号输人端。当此输人端保持两个机器周期(24个振荡周期）的高电平时，就可以完成复位操作。第二功能是VPD，即备用电源输人端。当主电源发生故障，降低到规定的低电平以下时，vl，1。将为片内RAM提供备用电源，以保证存储在RAM中的信息不丢失。单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC＝000

7、0H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值。。XTALl（19）：接外部晶体的一个引脚。当单片机采用外部时钟信号时，此脚应接地。XTAL2（18）：接外部晶体的一个引脚。当单片机采用外部时钟信号时，外部时钟信号由此引脚接入。使用单片机内部振荡电路时，用来接外部晶体的两端和微调电容。当单片机采用外部时钟信号时，则用来输入时钟脉冲。Vss（20）：接地端。Vcc（40）：电源端，接十5V。微处理器1．运算器运算器由8位算术逻辑运算单元ALU（ArithmeticLogicUnit）、8位累加器

8、ACC（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等组成。主要进行数据的处理和加工。1）、ALU功能：用来完成二进制数的算术四则运算和值的逻辑