第2章MCS-51单片机结构及原理ppt课件.ppt

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1、第2章MCS-51单片机结构及原理本章内容：（1）MCS-51系列的8051的基本结构；（2）存储器结构及其配置；（3）P0、P1、P2、P3四个I/O口的基本工作原理和操作特点；（4）单片机的时序（5）复位12.1.1MCS-51的基本组成MCS-51单片机（以8051为例，Intel产品）1个8位CPU；1个片内振荡器及时钟电路；128字节RAM（数据存储器）；4K字节ROM（程序存储器）；2个16位定时器/计数器；32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）；1个全双工串行口；5个中断源；2.1MCS

2、-51单片机组成及结构22.1MCS-51单片机组成及结构32.1.2MCS-51单片机的引脚与功能逻辑符号2.1MCS-51单片机组成及结构引脚分配4（1）电源引脚＋5V供电VCC（40）——＋5VGND（20）——地2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能引脚分配P0（2）时钟信号输入引脚XTAL1（19）XTAL2（18）（3）输入/输出线I/O端口口线P0.0~P0.7P0口P1.0~P1.7P1口P2.0~P2.7P2口P3.0~P3.7P3口P1P2P352.1.2MCS-51单片机的引脚与功能P0

3、口：CPU访问片外存储器时，提供8位数据和低8位地址。8位双向I/O端口。P1口：一般的I/O口。8位准双向I/O端口。P2口：CPU访问片外ROM/RAM时，提供高8位地址，和P0口提供的低8位地址一起组成16位地址。8位准双向I/O端口。P3口：一般I/O口；实际中主要用作第二功能。8位准双向I/O端口。6（4）控制信号引脚ALE（30）——地址锁存信号端（AddressLatchEnable），CPU访问片外存储器时，ALE作为锁存低八位地址的控制信号。该信号频率为晶振频率的1/6，可作为外部定时或时钟使

4、用。也可检测单片机的好坏。2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能引脚分配（29）——外部程序存储器读选通信号端（ProgramStoreEnable）该信号为低电平时，CPU从外部程序存储器单元读取指令。7（31）——内外程序存储器选择控制（ExternalAccessEnable）＝0，CPU对程序存储器的操作仅限于单片机外部程序存储器。＝1，CPU对程序存储器的操作从单片机内部程序存储器开始，并可延伸到单片机的外部程序存储器。2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能（4）控制信号线（续）引脚分配RESET

5、（9）——复位信号。RESET持续2个机器周期以上的高电平，单片机复位。8（5）部分引脚的第二功能(复用，同一个引脚被双重定义)2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能第二功能RXD串行数据接收T1定时/计数器1，外部计数信号输入T0定时/计数器0，外部计数信号输入INT1外部中断1，输入TXD串行数据发送INT0外部中断0，输入WR外部数据存储器写选通信号,输出端口引脚P3.0P3.2P3.1P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7RD外部数据存储器读选通信号,输出9（5）部分引脚的第二功能程序存储器固化所需

6、的信号编程脉冲ALE/PROG编程电压/VPP备用电源输入RESET/VPD:当电源电压下降到某个给定下限时，备用电源由该引脚向单片机芯片内部RAM供电，以保护内部RAM的内容不丢失。2.1.2MCS-51单片机的引脚与功能10总线数据存储器程序存储器特殊功能寄存器I/O口I/O口运算器控制器2.2MCS-51单片机的内部结构和工作原理11（一）中央处理器（CPU）CPU由运算器和控制器组成，它是单片机的核心，完成运算和控制操作。2.2MCS-51单片机的内部结构和工作原理1.运算器组成：算术逻辑单元ALU，累

7、加器ACC，寄存器B，暂存器TMP1，暂存器TMP2，PSW，布尔累加器Cy等。功能：进行移位、算术运算和逻辑运算；MCS-51运算器还包含有一个布尔（位）处理器,用来处理位操作。12（1）累加器ACC（8位）功能：暂存操作数及保存运算结果；A是MCS-51单片机中最繁忙的寄存器；（2）寄存器B（8位）功能：用于乘法、除法运算，对于其它指令可作为一个寄存器使用；指令：MULAB;DIVAB;（3）程序状态字寄存器PSW（8位）功能：存放累加器A在运算过程标志位（P，OV，AC，Cy）的状态；指出CPU所使用的当

8、前工作寄存器组（RS1,RS0）；用户标志位F0。2.2MCS-51单片机的内部结构和工作原理13CYACF0RS0OVPRS1PSW.7PSW.0CY(PSW.7)进位/借位标志位。在加、减法运算中，若运算结果最高位（D7）发生了进位或借位，则CY=1；否则=0（注意此操作是硬件自动完成的！）。它也是布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作，如CLRC；等。AC(PSW.6)半进位/借位