讲稿0-2学习资料.ppt

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1、讲稿0-25、MCS-51系列单片机：(P20-21或P29-30页)MCS-51系列单片机典型代表是8051、8751、8031。8051：内部含8位CPU,4K字节ROM,128个字节RAM，21个特殊功能寄存器,4个8位并行I/O口,1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器。另还有5个中断源、2个优先级,1个布尔处理器64KB程序存储器地址空间,64KB外部数据存储器地址空间,片内振荡器,它是一个完整的计算机。8751：它以4K字节的EPROM代替8051的4K字节ROM。8031：它是内部无ROM的8051。第二章MCS-51系统硬件结构一、MCS-51的总体结构（P3

2、2页）MCS-51的总体结构框图如图所示。VccP1P08051/8052P3P2RSTALEXTAL1PSENXTAL2EAVssI/OI/OI/OI/O8051引脚二、微处理器(中央处理器CPU)P31页微处理器由运算器和定时控制逻辑等部件构成，它是单片机内的核心部件。1、运算器由算术逻辑部件ALU、累加器A、寄存器B、暂存器、程序状态字PSW、十进制调整电路以及布尔处理器等组成。运算器用来实现数据的算术逻辑运算、位处理和数据传送等操作。2、定时控制逻辑定时控制逻辑用来产生操作时序信号，它是单片机的心脏。A、时钟电路：（P32-33页）MCS-51芯片内有一个由反向

3、放大器所构成的振荡电路。XTAL1为振荡电路的输入端，XTAL2为输出端。通常晶振频率为1·2MHZ～12MHZB、时序：（P47-48页）时序图B、时序：（P47-48页）CPU在执行指令时，是将一条指令分解为若干基本的微操作，这些微操作所对应的脉冲信号在时间上的先后次序。51单片机的时序由四种周期构成，即振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期。①、振荡周期：振荡脉冲周期。②、状态周期：2个振荡周期为一个状态周期，也称为时钟周期，用S表示。③、机器周期机器周期是指CPU与存储器进行一次通信所需的时间。MCS-51的每个机器周期由6个S状态组成，每个状态周期由2个P节拍(或

4、相位)组成，每个节拍(或相位)持续一个振荡器周期。若F晶=6MHZ，则每个机器周期为2μS。则：1机器周期（时间）=12×1/F晶(μS)④、指令周期指令周期是指执行一条指令所需的时间。在MCS-51的指令系统中，指令周期为1、2、4个机器周期。设F晶=6MHZ，则指令执行时间分别为2μS、4μS、8μS。⑤、ALE信号(允许地址锁存信号)的频率（P34页）ALE信号频率为F晶/6见时序图3、复位和复位电路（P33-34页）A、复位：在复位输入端加上高电平，MCS-51将被初始化复位，此时有关寄存器状态如下：PC：0000HSP：07HPO-P3：0FFHA.B.

5、PSW.IP.IE：00HTMOD.TCON.TH0.TL0.TH1.TL1.SCON：00HDPTR：0000HRES端由高变低后，MCS-51将退出复位，从0000H开始执行程序。B、复位电路：系统复位电路：三、存储器单片机的程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器的空间是相互独立的。程序存储器用于存放编好的程序和数据表格。数据存储器用来作为数据缓冲器、堆栈、工作寄存器以及软件标志等。四、输入/输出（I/O）口(P35-37页)MCS-51有四个双向的8位I/O口P0-P3。1、P1口(P36页)P1口为准双向口，每一位的结构如图所示。它可独立地用作输入线或

6、输出线，作为输入线，必须将1写入口锁存器，使T1截止。2、P3口(P37页）P3口为准双向口，每一位的结构如图所示。P3口为双功能口。3、P2口(P36-37页）P2口为准双向口，每一位锁存器驱动的结构如图示。P2口可以作为I/O口使用，也可作为扩展系统的地址总线口使用，输出高8位地址。4、P0口(P35-36页）P0口为三态双向口，每一位的结构如图所示。对于8051/8751，它可作I/O口用，也可作地址、数据总线口；对于8031，它只能作地址、数据总口。五、MCS-51的引脚说明MCS-51单片机采用40引脚双列直插方式封装，其引脚信号功能如下：1、电源引脚Vcc：(40

7、)＋5VVss：(20)接地2、外接晶体引脚XTAL1(19)XTAL2(18)3、I/O引脚P0.0-P0.7(39-32)P1.0-P1.7(1-8)P2.0-P2.7(21-28)P3.0-P3.7(10-17)4、控制引脚RST(9)：复位信号，输入、高电平有效。ALE(30)：允许地址锁存信号，输出，高电平有效。用于锁存外存地址的低8位字节，它还可作为外输出的时钟，其频率约为振荡器晶振频率的1/6。PSEN(29)：外程序存储器读选通信号，输出，低电平有效