MCS-51的基本结构及工作原理.ppt

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1、《微机控制技术与应用》MCS-51的基本结构及工作原理MicroControllerUnit(微控制器件)，SingleChipComputer单片微型计算机MCS-51的基本结构及工作原理MCS-51的性能及结构51系列主要芯片MCS-51单片机内部结构及组成MCS-51内部各部分部件的原理及功能半导体存储器概念存储器结构可编程I/O简介CPU及时序工作方式2MCS-51的性能及结构一、MCS-51系列单片机主要芯片MCS-51是Intel生产品的一种单片机系列，它们引脚及指令相互兼容，区别在内容的结构和应用上。基本型：如8051/8751/803

2、1加强型：如8052/8751/8032,ROM扩展到8KB，RAM增到256B，16位定时器增到3个，串行口通信速率提高5倍，ROM中固化BASIC低功耗型：如80C51BH/87C51/80C31BH，采用CHMOS工艺，低耗。专用型：如8044/8744，在基本型上多一个串行口部件，用于总线分布控制。超8位型：如83C252/87C252/80C252，介于MCS-51和MCS-96间。典型产品的区别8751:有4KB的EPROM8031无内部ROM，必须外接EPROM8051内部有4KB掩膜ROM3MCS-51单片机内部结构及组成8051CP

3、U存储器4个8位可编程I/O接口：P0，P1,P2,P3程序计数器PC指令寄存器指令译码器数据指针dptr控制器运算器累加器ACC程序状态寄存器PSW程序存储器EPROM4KB数据存储器RAM256B2个16位定时计数器：T0、T15个中断源1个全双工串行口48051的内部结构示意图OSC,外接XTAL1与XTAL2的时钟电路。为oscillator的缩写，意为振荡器，晶振。是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。其构成的电路叫振荡电路.58051的引脚及功能6各引脚功能1、I/O口线（输入输出引脚）8051共有8个I/O口P0

4、P1P2P3以实现数据的并行输出，输入。准双向口就是做输入用的时候要有向锁存器写1的这个准备动作，所以叫准双向口。双向口是可以直接输入和输出，不需要做什么准备工作的2、控制口线（1）电源引脚Vcc和VssVcc(40脚)：电源端，为＋5V；Vss(20脚)：接地端。（2）时钟电路引脚XTAL1和XTAL2XTAL2（18脚）：XTAL1(19脚)：用于内部时钟时，外接石英晶体和微调电容；用于外部时钟时，接外部时钟电源。（3）PSEN(29脚)：外部程序存储器读选通信号。访ROM时，PSEN信号定时输出脉冲，为外部ROM的选通信号。（4）ALE/PRO

5、G（30脚）地址锁存允许/编程信号。片外为锁存。（5）EA/VPP（31脚）:外部存储地址允许/固化编程电压输入端。（6）RST/VPP（9脚）复位信号，Vpp备用电源输入端7第二节MCS-51内部各部件的原理及功能半导体存储器的概念存储器的结构可编程I/O口简介中央处理器CPU及时序81、半导体存储器的概念记忆装置存储器外存内存容量大，存取速度较慢。如硬盘、软盘、光盘等有一定容量，存取速度快。CPU可对它访问两重要指标容量、存取速度9（1）半导体存储器的分类半导体存储器只读存储器ROM随机存取储器RAM掩膜ROM可编程ROMPROM电擦除PROME

6、EPROM光擦除PROMEPROM双极型RAMMOS型RAM非易失RAMNVRAM静态RAMSRAM动态RAMDRAM组合RAMiRAM读写速度高，但功耗大，集成度低，用少有掉电保护功能目前计算机内存条10（2）半导体存储器的指标衡量指标众多，如可靠性、功耗、电源种类、价格等，但最重要的是：芯片的容量的存取速度1、容量每个储存器芯片所能存储的二进制数的位数。如1024位/片存储器芯片容量=单元数x数据线位数如Intel2114芯片容量为1KBx4位/片2、存取速度是指从CPU给出有效的存储器地址到存储器输出有效数据所需的时间。高速<5ns中速50~2

7、00ns低速300ns以上112、存储器结构MCS-51存储器：程序存储器ROM数据存储器RAM片、内外统一编址的程序存储器ROM（64KB）片内数据存储器RAM（128B）片外数据存储器RAM（64KB）地址空间分类程序与数据分开存放12（1）程序存储器8051存储器结构图内部4KBROM，片外可扩展64KB，片内外统一编址，地址指针为16位程序计数器PC，范围为0000H~FFFFHEA为高电平时，片内外ROM统一编址，为低电平时，只在片外寻址系统保留单元：0000H~002BH单片机复位后PC=0000H13（2）数据存储器该存储器用于存放数据

8、或程序运行时的中间结果。80H~FFH,128B特殊功能寄存器SFR，21个00H~7FH,128B片内RA