单片机原理与应用 第二章 MCS51的基本结构及工作原理课件.ppt

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1、主要掌握基本组成（内部资源）存储器的配置I/O口的应用功能时序及电路工作方式第二讲MCS-51系列单片机系统结构第一节MCS-51系列单片机的结构/8KB8052//803252子系列4KB/8751/4KB8051//803151子系列MCS-51EPROM掩膜MOS存储器类型单片机系列MCS-51系列单片机是因特公司1980推出的高档8位机分为二个子系列：一、基本组成框图(内部结构框图)单片机结构框图频率基准源计数器内部总线中断中断控制并行I/O口串行输入/输出8051振荡器及定时电路4K/8K字节程序存储器ROM12

2、8/256字节数据存储器RAM2个16位定时器/计数器8051CPU64K字节总线扩展控制可编程I/O口4×8位可编程串行口内部各单元介绍（1）1、中央处理单元CPU（8位）用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）2、只读存储器ROM（4KB或8KB）用于永久性存储应用程序，掩膜ROM、EPROM、EEPROM、FlashMemory(闪存)3、随机存取存取器RAM（128B/256B）用于程序运行中存储工作变量和数据4、并行输入/输出口I/O（32线）用作系统总线、扩展外存、I/O接口芯片5、串行输入/输出口UART（

3、二线）串行通信、扩展I/O接口芯片内部各单元介绍（2）6、定时/计数器T（16位增量可编程）它与CPU之间各自独立工作，当它计数满时向CPU中断7、时钟电路fosc分为内部振荡器、外接振荡电路8、中断系统五源中断、两级优先，可编程进行控制。二、8051单片机对外引脚引脚分布如右图芯片封装(Footprint)样式PLCC44(CHMOS系列)DIP(HMOS系列)(1)电源引脚（2个）:Vcc——+5V,Vss——GND(2)时钟和控制引脚(6个):XTAL1,XTAL2RST/Vpd(3)端口引脚(32个)：P0.0~P

4、0.7(P0口8个)P1.0~P1.7(P1口8个)P2.0~P2.7(P2口8个)P3.0~P3.7(P3口8个)引脚分类和功能时序电路及时序时钟的产生：XTAL1（19）、XTAL（18）。1、内部方式与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起组成一个自激振荡器。2、外部方式CMOS工艺的8031，其XTAL1接外信号；XTAL2可悬空。HMOS工艺的8031，其XTAL2接外信号；XTAL1接地。采用外接晶振的时钟电路复位引脚和复位电路RST/VPD——当出现两个机器周期高电平时，单片机复位。复位后，P0~P3输出高电

5、平；SP寄存器为07H；其它寄存器全部清0；不影响RAM状态。其它控制引脚ALE/PROG——地址锁存控制端提供1/6fosc振荡频率；为其内的EPROM输入编程脉冲PSEN——外部程序存储器的读选通信号端=1时，访问内部程序存储器,即内ROMEAEAEA/Vpp——内外ROM选择端=0时，只访问外部程序存储器,即外ROM对于8751单片机编程时，该端施加编程电压输入/输出引脚四个8位的I/O口，还兼作地址/数据线。三总线的概念地址总线——AB，P0口提供（A7~A0）；P2口提供（A15~A8），共16位。数据总线——

6、DB，P0口提供（D7~D0），共8位。控制总线——CB，ALE、、、、等。MCS-51单片机系统三总线的构成三、MCS-51单片机的存储器5个独立的存储空间片内/片外程序存储器64KB（0000~0FFFFH）128B的片内数据存储器（00~7FH）128B特殊功能寄存器SFR（80~0FFH离散分布）位寻址空间256位（位地址00H~0FFH）片外数据存储器64KB（0000~0FFFFH）存储器图示程序存储器）（外部K64RAM数据存储器（一）程序存储器空间寻址范围：0000H-FFFFH容量64KB，即地址长度：1

7、6位，寻址内部ROM；，寻址外部ROM。当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部存储器空间。8031单片机接低电平。作用：存放程序及程序运行时所需的常数。复位入口地址和中断入口地址0000H——系统复位，PC指向此处；0003H——外部中断0入口000BH——T0溢出中断入口0013H——外中断1入口001BH——T1溢出中断入口0023H——串口中断入口002BH——T2溢出中断入口（二）内部数据存储器存储器空间物理上分为两大区域：00H~7FH即128B内RAM区80H~FFH即SFR区。R0、R1、R2、R3、R4

8、、R5、R6、R7即可位寻址，又可字节寻址数据缓冲区、堆栈区、工作单元位寻址区位寻址区（20H—2FH）16个字节。16*8=128位，每一位都有一个位地址，范围为：00H—7FH，位地址区也可作为一般RAM使用。（三）特殊功能寄存器SFR(SpecialFunctionRegister)MCS-51单