第1章MCS51单片机结构ppt课件.ppt

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1、关新单片机原理1第1章MCS-51单片机结构1.1单片机内部结构1.2存储器1.3特殊功能寄存器1.48031时钟电路1.58031复位电路1.68031引脚结构21.1单片机内部结构MCS-51系列单片机有多种型号的产品：普通型（51系列）:8051、8031、8751、89C51、89S51等。增强型（52系列）:8032、8052、8752、89C52、89S52等。它们的结构基本相同，其主要差别反映在存储器的配置上。8031片内没有程序存储器；8051内部设有4KB的掩模ROM程序存储器；8751是将8051片内的ROM换成EPROM；89C51则换成4KB的闪速

2、EEPROM；89S51结构同89C51，4KB的闪速EEPROM可在线编程；增强型的存储容量为普通型的一倍本课以8XX51代表这一系列的单片机。31.1.1概述51系列单片机包含下列几个部件:一个8位CPU；一个片内振荡器及时钟电路；4KBROM程序存储器；128BRAM数据存储器；可寻址64KB外部数据存储器和可寻址64KB外部程序存储器；32条可编程的I/O线；两个16位的定时/计数器；一个可编程全双工串行口；5个中断源、两个优先机级嵌套中断结构。4图1-151系列单片机内部结构P3P1P2可编程串行I/O口P0外部中断基准频率源控制128/256B数据存储器4KB/8K

3、B程序存储器2/3个16位定时/计数器振荡器及定时电路CPU64KB总线扩展控制可编程并行I/O口内部中断计数脉冲串行输出串行输入5CPU是单片机的核心部件。它由运算器和控制器等部件组成。1.运算器：运算器的功能是进行算术运算：加、减、乘、除、加1、减1、比较BCD码十进制调整等；逻辑运算：与、或、异或、求反、循环等逻辑操作；位操作：内部有布尔处理器，它以进位标志位C为位累加器，用来处理位操作。可对位置“1”、对位清零、位判断等；操作结果的状态信息送至状态寄存PSW。1.1.2CPU61.2存储器图1-2MCS-51单片机的存储器逻辑结构FFFFH0000H0FFFH外部RAM

4、外部ROM内部ROM(EA=1)H00008031外部ROM(EA=0）80511000HFFFFH特殊功能寄存器内部数据存储器内部数据RAM7FH80H00HFFH外部数据存储器（增强型）程序存储器地址重叠0FFFHH000071.2.1程序存储器程序存贮器用于存方编好的程序和表格常数。程序存贮器是以程序计数器PC作地址指针，程序计数器为16位，因此可寻址的空间为64K字节。低4K字节的程序存贮器可在单片机的内部也可以在单片机的外部，这是由输入到引脚EA的电平所确定的。EA应接高电平。因为89C51内部的4K字节的程序存贮器已完全满足设计的需要了，无需再扩展。程序存贮器的传送

5、指令用MOVCA，@A+PCMOVCA，@A+DPTR程序存贮器中由7个单元具有特殊功能。0000H单元：单片机复位后程序计数器PC的内容为0000H，故系统必须从0000H单元开始取指，执行程序。它是系统的启动地址，一般在该单元中存放一条绝对跳转指令，而用户设计的主程序从跳转地址开始存放。8ROM2732实际图片9MCS-51的储存器结构与常见的微型计算机的配置方法不同,它将程序存储器和数据存储器分开,各有自己的寻址方式、控制信号和功能。程序存储器用来存放程序和始终要保留的常数。数据存储器存放程序运行中所需要的常数和变量。从物理空间看,MCS-51有四个存储器地址空间：片内数

6、据存储器、片外数据存储器片内程序存储器、片外程序存储器MCS-51存储器物理结构见下图所示：外部数据存储器(RAM)外部程序存储器(ROM)内部程序存储器内部数据存储器8XX5110程序存储器中的几个特殊地址的使用：地址用途0000H复位操作后的程序入口0003H外部中断0服务程序入口000BH定时器0中断服务程序入口0013H外部中断1服务程序入口001BH定时器1中断服务程序入口0023H串行口中断服务程序入口由于两入口地址之间的存储空间有限，因此在编程时，通常在这些入口地址开始的两三个地址单元中，放入一条转移类指令，已使相应的程序转到指定的程序存储器区域中执行。11例如，

7、外部中断0对应于0003H，如果使用外部中断0，则服务程序必须从0003H开始。如果不使用该中断，则该地址可用作一般的程序存贮器。各中断服务入口地址的间隔为8个字节。如果一个中断服务程序足够短，它可全部位于这8字节间隔中。长的中断服务程序，可在入口地址放一条跳转指令，调转到真正的服务程序处。121.2.2数据存储器单片机内部RAM空间为256字节，在物理上又可分为3个不同的块：00H~~7FH(0~127)：低128字节RAM块；80H~~0FFH(128~255)：高128字节RAM块；8