第2章MCS-51单片机基本结构ppt课件.ppt

《第2章MCS-51单片机基本结构ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章MCS-51单片机基本结构2.1MCS-51系列单片机的内部结构2.2MCS-51单片机的存储器2.3MCS-51系列单片机的基本I/O口2.1MCS-51系列单片机的内部结构2.1.1微处理器结构2.1.2振荡与时钟2.1.3时钟周期、状态周期和机器周期2.1.4复位和复位电路2.1.5MCS-51单片机的引脚功能单片机内部结构示意图2.1.1微处理器结构MCS-51单片机主要由以下几部分组成：中央处理器（CPU）振荡电路内部总线程序存储器和数据存储器定时器/计数器I/O口串行口中断系统中央处理器（CPU）运算器包括算术逻辑运算部件ALU单元、暂存器1、暂存器2、累加器ACC、寄存

2、器B和BCD码调整电路。主要功能：算术运算、加1和减1运算、十进制调整、逻辑操作、数据传送。布尔处理器它以PSW中的进位标志位C为其累加器，专门用于处理位操作，有相应的位寻址RAM和I/O空间。控制器包括程序计数器PC、数据指针DPTR、堆栈指针SP、程序状态字、指令寄存器IR、指令译码器ID、振荡器、定时电路和复位电路等。主要功能：控制各部分的协调工作；协调单片机和外围芯片的工作。单片机必须在时钟的驱动下才能进行工作。MCS-51单片机内部具有一个时钟振荡电路，只需要外接振荡器，即可为各部分提供时钟信号。典型的时钟电路在电路中，电容通常取30pF，晶振的取值通常为：1MHZ-33MHZ（

3、不同型号的单片机的上限频率可能有差别）。2.1.2振荡与时钟（a）内部时钟电路；（b）HMOS型外部振荡源(C)CHMOS型外部振荡源常用单片机的最高时钟频率单片机型号最高时钟频率803112MHz805112MHz875112MHzAT89C205124MHzAT89C5133MHzAT89C5233MHzAT89S5324MHz2.1.3时钟周期、状态周期和机器周期1.时钟周期单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外部直接输入的送到内部控制逻辑单元的时间信号的周期。其大小是时钟信号频率（fosc）的倒数。例如：时钟信号频率fosc为6MHz，则时钟周期为1/6us。状态周期由2个时钟周期

4、组成（1个状态周期=2个时钟周期）机器周期由12个时钟周期或6个状态周期组成（1个机器周期=12个时钟周期）例如：有一个单片机系统，它的fosc=12MHz，则时钟周期为1/12us，状态周期为1/6us，机器周期为1us。P1P2S1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6机器周期状态周期时钟周期单片机各种周期的关系图1个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期4、指令周期:它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS-51系统中,有单周期指令、双周期指令和四周期指令。2.1.4复位和复位电路单片机在重新启动时都需要复位

5、，MCS-51系列单片机有一个复位引脚输入端RST。MCS-51系列的单片机复位方法为：在RST上加一个维持两个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平，则单片机被复位。复位时单片机各部分将处于一个固定的状态。复位后单片机各单元的初始状态寄存器初始状态值寄存器初始状态值PC0000HTMOD00HACC00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP1、P2P3、P40FFHSCON00HIPXXX00000BPCON0XX00000BIE0XX00000BSBUF不定3、常用的MCS-51单片机复位电路上电自动复位电路

6、手动复位电路“看门狗”复位电路上电自动复位电路手动复位电路“看门狗”复位电路RSTMCS-51R2R1﹠MAX813LPFIMRRESETWDOWDI未稳压电源P1.0MCS-51单片机采用40脚双列直插式封装形式，主要包括以下几个部分：1.电源引脚Vcc和VssVcc(40脚)：电源端，为十5V；Vss(20脚)：接地端，GND。时钟电路引脚XTAL1和XTAL2XTAL1为内部振荡电路反相放大器的输入端。XTAL2为内部振荡电路反相放大器的输出端。控制信号引脚RST、ALE、PSEN和EAI／O(输入／输出)端口P0、P1、P2和P3MCS-51单片机P3口的第二功能2.1.5MCS-

7、51单片机的引脚功能MCS-51双列直插式（DIP）封装类型引脚图P1口P3口P0口P2口时钟端复位端控制信号接VCC（+5V）接地端MCS-51的PLCC封装类型引脚图2.时钟电路引脚：XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，在单片机内部，它是构成片内振荡器的反向放大器的输入端。当采用外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，即把此信号直接接到内部振荡器的输入端。XTAL2：接外部晶振和微调电容的另一端，在单片机内部，它是