第2章MCS-51单片机的硬件结构ppt课件.ppt

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1、第2章MCS-51单片机的硬件结构2.1MCS-51单片机组成原理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口2.6时钟电路2.7复位电路单片机原理及应用——自动化系MCS-51单片机片内结构单片机原理及应用——自动化系2.1MCS-51单片机组成原理不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同。MCS-51单片机的组成：1.8位CPU2.片内ROM/EPROM、RAM3.片内并行I/O接口4.片内16位定时器/计数

2、器5.片内中断处理系统6.片内全双工串行I/O口单片机原理及应用——自动化系2.2MCS-51单片机引脚1．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2．控制线ALE/PROG*：地址锁存允许信号端/编程脉冲输入端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3.Vcc,Vss：电源线4.RST/VPD:复位/备用电源输入5.

3、XTAL1,XTAL2：时钟引脚单片机原理及应用——自动化系2.3MCS-51的CPU由运算器和控制器所构成一、运算器对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。1．算术逻辑运算单元ALU2．累加器A3．程序状态字寄存器PSW单片机原理及应用——自动化系二、控制器1．程序计数器PC（ProgramCounter）2．指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路单片机原理及应用——自动化系2.4MCS-51存储器配置片内程序存储器：8031没有片内程序存储器8051有4KB的ROM8751有4KB的EPROM片内数据存储器：256个单

4、元：128个片内RAM128个特殊功能寄存器单片机原理及应用——自动化系单片机原理及应用——自动化系程序存储器——存放应用程序和表格之类的固定常数。使用时注意：（1）分为片内和片外两部分，由EA*引脚上所接的电平确定。（2）程序存储器的某些单元被固定用于各中断源的入口地址：外部中断00003H定时器0000BH外部中断10013H定时器1001BH串行口0023H单片机原理及应用——自动化系片内RAM存储器单片机原理及应用——自动化系低128字节RAM单片机原理及应用——自动化系共有4组工作寄存器区，每个区包含8个8位工

5、作寄存器，编号为R7～R0PSW中的RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：4组工作寄存器区选择控制位1和位0。RS1RS0所选的4组寄存器000区（内部RAM地址00H～07H）011区（内部RAM地址08H～0FH）102区（内部RAM地址10H～17H）113区（内部RAM地址18H～1FH）单片机原理及应用——自动化系内部RAM的可寻址位及位地址提问：内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为多少？单片机原理及应用——自动化系单片机原理及应用——自动化系如何区分字节地址与位地址？单片机原理及应用

6、——自动化系用户RAM区包括堆栈和数据缓冲区堆栈是个特殊的存储器，主要功能是暂时存放数据和地址，用来在子程序调用和中断服务处理等场合保护CPU现场。特点是：先进后出，后进先出。堆栈指针（SP）是一个8位寄存器用于存放栈顶地址。SP上电复位后为07H，也可以任意设置堆栈，如：MOVSP,#60H高128字节RAM单片机原理及应用——自动化系常用的特殊功能寄存器单片机原理及应用——自动化系11个可位寻址的寄存器单片机原理及应用——自动化系2.5并行I/O端口MCS-51单片机有4个8位的并行I/O口：P0、P1、P2、P3。

7、每个I/O口都可以作为双向通用的I/O口，共32个引脚。每个I/O口都由输出锁存器（即特殊功能寄存器P0、P1、P2、P3）、输出驱动器和数据输入缓冲器组成。经常用于为扩展外部存储器和I/O接口的外部总线。单片机原理及应用——自动化系P0端口单片机原理及应用——自动化系P1端口单片机原理及应用——自动化系P2端口单片机原理及应用——自动化系P3端口要求熟记P3口的第二功能！单片机原理及应用——自动化系P0～P3端口功能总结注意：读引脚时（输入），先将端口锁存器置“1”。单片机原理及应用——自动化系2.6时钟电路与时序时钟

8、电路用于产生MCS-51单片机工作所必需的时钟控制信号。时钟频率直接影响单片机的速度，电路的质量直接影响系统的稳定性。内部时钟方式C1和C2典型值通常选择为30pF左右。晶体的振荡频率在1.2MHz～12MHz之间。某些高速单片机芯片的时钟频率已达40MHz。单片机原理及应用——自动化系CPU时序单片机执行的指令的各