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1、2MCS-51单片机系统结构2.1.1电子计算机的硬件组成结构2.1电子计算机、微型计算机、单片机的硬件组成结构1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，这标志着计算机时代的到来。匈牙利籍数学家冯·诺依曼构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。1）运算器又称算术逻辑部件（ALU,AithmctiealLogicUnit）,主要完成对数据的算术运算和逻辑运算。2）控制器（Controller）是整个计算机的指挥中心,它负责从内部存储器中取出指令并对指令进行分析、判断,并根据指令发出控制信号,使计算机的有关部件及设备有
2、条不紊地协调工作,保证计算机能自动、连续地运行。运算器和控制器合称CPU（CentralProcessingUnit）是计算机的核心部件,完成计算机的运算和控制功能。3)存储器（Memory）存储器用来存储数据和程序。存储器可分为两类:内存储器和外存储器。内存储器（简称内存）和CPU直接相连,存放当前要运行的程序和数据,故也称主存储器（简称主存）。它的特点是存取速度快,能存储的信息量较小。外存储器（简称外存）又称辅助存储器,主要用于保存暂时不用但又需长期保留的程序和数据。外存的存取速度相对较慢,但价格较便宜,可保存的信息量大。4）输入/输出设备如:键盘、鼠标、显
3、示器、打印机等2.1.2微型计算机的硬件组成结构2.1.3单片微型计算机的硬件组成结构组成结构没有本质变化体积大大缩小，成本不断下降CPU运算部件控制部件BRAMP0口P2口ROM(EPROM)串行口C/T中断系统SFRP1口8P3口888XTAL1XTAL2PSENALEEARESETVccVss按功能可分成8个部件，通过片内单一总线连接起来1.微处理器2.数据存储器3.程序存储器4.I/O口5.串行口6.定时/计数器7.中断系统8.特殊功能寄存器片内总线·8位CPU·振荡器和时钟电路·4K(MCS-52子系列为8KB)程序存储器ROM或EPROM·128字节(
4、MCS-52子系列为256字节)的片内数据存储器RAM·外部数据存储器寻址空间为64kB·外部程序存储器寻址空间为64kB·4个8位并行输入输出I/O接口:P0、P1、P2、P3(共32线)·一个全双工串行通信口·2个（MCS-52子系列为3个）16位定时器/计数器。·5个（MCS-52有6个）中断源，2个优先级·18个（MCS-52子系列为21个）特殊功能寄存器SFR。·逻辑操作位寻址功能MCS-51系列单片机的功能部件MCS-51系列单片机内部结构框图2.28051单片机引脚功能说明40只引脚双列直插封装（DIP）引脚可分为四个部分控制引脚并行I/O口引脚时钟
5、引脚电源引脚1．电源引脚（1）Vcc（40脚）：+5V电源；（2）Vss（20脚）：接地。2．时钟引脚（1）XTAL1（19脚）：接外部石英晶体的一端。在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时,该引脚接地。（2）XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。在单片机内部,接至片内振荡器的反相放大器的输出端。当采用外部振荡器时,该引脚作为外部振荡信号的输入端。图单片机时钟电路（a）内部时钟电路；（b）外部振荡源（2）(30脚):第一功能ALE：地址锁存允许在访问片外程序存储器期间，ALE下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地
6、址；在不访问片外程序存储器期间，以振荡器频率的1/6向外输出，可作为外部时钟或用于定时。第二功能PROG*：编程脉冲输入端。3.控制引脚（1）RST/VPD（9脚）:复位与备用电源RST即为RESET(复位）,VPD为备用电源,所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。（3）（29脚）:访问片外程序存储器选通信号，低电平有效。访问外部程序存储器期间，每个机器周期内该信号两次有效。在访问片外数据存储器期间，信号将不出现。（4）（31脚）:为访问外部程序存储器控制信号,低电平有效。EA*=1，访问片内程序存储器EA*=0，单片机则只访问外部程序存储器。第二功能VPP，
7、用于施加编程电压。4.I/O口引脚(1)P0口(39~32脚)：双向8位三态I/O口。在外部不扩展时，可作为准双向I/O口。在访问外部存储器时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线。可驱动8个LS型TTL负载。(2)P1口(1~8脚)：8位准双向I/O口可驱动4个LS型TTL负载。(3)P2口(21~28脚)：8位准双向I/O口在访问外部存储器时，P2口用作高8位地址总线。在外部不扩展时，可作为准双向I/O口。可驱动4个LS型TTL负载。(4)P3口(10~17脚)：8位准双向I/O口P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的I/O口或第二功能。可驱动4个
8、LS型TT
