MCS51系列单片机硬件结构课件.ppt

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1、第二章MCS-51系列单片机硬件结构1本章主要内容：2.1MCS-51单片机的硬件结构2.2MCS-51的引脚2.3MCS-51的CPU2.4MCS-51存储器的结构2.5并行I/O端口2.6时钟电路与时序2.7复位操作和复位电路22.2MCS-51的引脚P1口P3口P0口P2口时钟端复位端控制信号接VCC（+5V）接地端32.1MCS-51单片机的硬件结构串行通信接口全双工1个ROMTXDRXD中断系统并行通信接口4×8bit定时/计数器n×16bitRAM时钟电路CPU总线控制42.3MCS-51的CPU8051的CPU-

2、CentralProcessingUnit(中央处理单元)作用：控制协调片内各部分的工作时序逻辑控制和片外联络的时序逻辑运算加法运算减法运算乘法运算除法运算布尔逻辑运算(与、或、非、异或、移位等)52.4MCS-51存储器的结构8051内部ROMROM：ReadOnlyMemory(只读存储器)一般用于存放程序和表格等不常改变的数据常见的ROM种类：掩膜ROM(MaskedROM)EPROM(ElectricallyProgrammableROM)EEPROM(E2PROM)FlashROM8051单片机的ROM是掩摸ROM：

3、容量：4096byte地址范围：0000H～1FFFH62.4MCS-51存储器的结构51系列单片机的程序存储器管理每个ROM单元(byte)对应一个唯一的16bit地址编码(Address)CPU要到某个ROM单元去取指令，是通过把地址写入一个16bit的特殊功能寄存器——程序计数器PC(ProgramCounter)来实现，因此，51系列单片机的地址的编码范围(通常称为寻址范围)：0000000000000000B～1111111111111111B（二进制）0000H～FFFFH（十六进制）0～65535（十进制）通常习

4、惯说51系列单片机的ROM寻址范围是64KPC的值是CPU根据用户程序的运行流程自动装载的，它的值代表单片机下一条要执行的指令在ROM中的存放位置，用户不能直接对PC进行操作72.4MCS-51存储器的结构51单片机程序存储器分配0000H：系统的启动单元系统复位后，单片机从此处开始取指令开始执行0003H：外部中断0入口地址000BH：定时器/计数器0中断入口地址0013H：外部中断1入口地址001BH：定时器/计数器1中断入口地址0023H：串行中断入口地址82.4MCS-51存储器的结构8051内部RAMRAM：Rand

5、omAccessMemory(随机存储器)一般用于存放程序执行过程中产生的大量的临时数据，相当于PC的内存。8051单片机的内部RAM：容量：128字节地址范围：00H~7FH92.4MCS-51存储器的结构51系列单片机RAM结构图片外扩展RAM低128字节RAM内部扩展RAM高128字节RAM特殊功能寄存器区00H7FH80HFFH片内片外在上图中，单片机内部低128字节RAM和特殊功能寄存器区是每种51单片机都具备的，高128字节RAM和内部扩展RAM只是部分增强型单片机才具有。大多数单片机应用系统都需要片外扩展RAM，

6、但不绝对。102.4MCS-51存储器的结构51系列单片机的数据存储器管理51系列单片机对数据存储器RAM的管理是通过16bit的特殊功能寄存器DPTR(DataPointer)来实现，每个RAM单元(byte)也对应一个特定的地址编码(Address)，因此，51系列单片机的地址的编码范围(通常称为寻址范围)：0000000000000000B～1111111111111111B（二进制）0000H～FFFFH（十六进制）0～65535（十进制）因此51系列单片机的RAM寻址范围也是64K51系列单片机ROM和RAM的地址编

7、码范围都是0000H～FFFFH，但由于在寻址时硬件电路上有区别，所以不会混淆。51系列单片机中，单片机外接的接口芯片如A/D、D/A等都有互不相同的地址，这些地址都是占用单片机外部RAM的地址编号。112.4MCS-51存储器的结构51系列单片机的数据存储器管理目前的51系列单片机视型号不同内部有128-1024byte不等的RAM空间。用户最好选择合适的单片机型号，避免外扩RAM存储器。122.4MCS-51存储器的结构标准51系列单片机的内部RAM所有51单片机内部都含有低128B字节RAM和特殊功能寄存器区。低128字

8、节RAM特殊功能寄存器区00H7FH80HFFH低128字节RAM32字节工作寄存器区16字节位寻址区00H2FH7FH80字节用户区1FH20H30H132.4MCS-51存储器的结构标准51系列单片机的内部RAM——32字节工作寄存器区32字节工作寄存器区16字节位寻址区