126-第二章 MCS51系列单片机的结构.pptVIP

第二章 MCS—51系列单片机的结构 2.1 MCS—51的结构和引脚 2.2 8051单片机存储器结构及其用途 2.3 并行I/O口 2.4 时钟电路 2.5复位电路 2.6思考题与习题 2.1.1 引脚定义及功能 8051单片机芯片采用40引脚，双列直插封装（DIP）方式引脚和逻辑符号如图2-1-2所示。其中某些引脚具有双重功能简要说明如下： 1．电源引脚： VCC（40脚）：供电电源+5V。 VSS（20脚）：接地线。 2．时钟电路引脚。 XTAL2（18脚）和XTAL1（19脚）。 利用内部时钟电路时，XTAL1与XTAL2之间接一晶体振荡器，XTAL1为内部放大电路输入端，XTAL2为输出端。 采用外部时钟时，对于HMOS型单片机，XTAL1接地，XTAL2端接外部输入时钟脉冲。而对于CHMOS型单片机XTAL1为驱动端，XTAL2悬空。 3．控制信号引脚。 RST/VPD（9脚）：RST是复位信号输入端，高电平有效，此端保持两个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平时，就可以完成复位操作。RST引脚的第二功能是VPD，即备用电源的输入端。当主电源VCC发生故障降低到低电平规定值时，将+5V电源自动接入RST端为RAM提供备用电源，以保证存储在RAM中的信息不丢失， 从而使复位后能继续正常运行。 ALE/PROG（30脚）地址锁存允许信号端。在访问外部存储时，ALE用来锁存P0扩展地址低8位的地址信号。在不访问外部存储器时，ALE也以时钟振荡频率的1/6的固定速率输出，因而它又可用作外部定时或其它需要。如果想确定8051/8031芯片好坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如有，则8051/8031基本上是好的。 ALE端的负载驱动能力为8个LS型TTL负载。 ALE脚的第二功能PROG在对片内带有4KB EPROM的8751编程写入（固化程序时）作为编程脉冲输入端。 PSEN （29脚）程序存储允许输出信号端。当访问片外程序存储器时，此脚输出负脉冲作为读选通信号。 EA/VPD EA 访问外部程序存储器控制信号。对8051和8751，它们片内有4KB的程序存储器，当EA 为高电平时，分两种情况。若访问的地址空间在0~4K范围内，CPU访问片内程序存储器。访问的地址超出4K时，CPU将自动执行外部程序存储器，即访问外部ROM。当EA接低电平时，CPU只访问外部EPROM/ROM，而不管是否有片内程序存储器。对8031，EA必须接地。 第二功能VPD为对8751的EPROM的21V编程电源输入。 4．输入/输出端口P0，P1，P2和P3。 P0口（P0.0~P0.7，39~32脚）；是一个8位漏极开路型的双向I/O口。第二功能是在访问外部存储器时，分时提供低8位地址线和8位双向数据总线。在对8751片内EPROM进行编程和校验时，P0口用于数据的输入和输出。 P1口（P1.0~P1.7 1~8脚）P1口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口,一般可作为I/O口。 在P1口作为输入口使用时，应先向P1口锁存器写入全1，此时P1口引脚由内部上拉电阻拉成高电平。 P2口（P2.0~P2.7 21~28脚） P2口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口。 在访问片外EPROM/RAM时，它输出高8位地址。 P3口（P3.0~P3.7 0~17脚）：P3口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口，此外P3口的每个脚还具有第二功能如表2-1-1所示。 2.1.2 MCS—51单片机的基本组 MCS—51系列以8051为例介绍其内容结构，其内部结构图如图2-1-1所示： 每个单片机包括： 8位CPU。 片内程序存储器ROM/EPROM（4KB/8KB）用以存放程序，原始数据和表格。8031片内无ROM。 片内数据存储器RAM（128B/256B）用以存放可以读/写的数据，如中间结果以及欲显示的数据等。 四个8位并行I/O接口P0~P3每个口既可以用作输入，也可以用作输出。 两个定时器，既可以设置为计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时结果实现计算机控制。 5个中断源。 一个全双工UART（异步接收发送器）的串行I/O口用于实现单片机间或与微机的通信。 片内时钟振荡器，具有最高时钟频率为12MHZ 2.2.1程序存储器 程序存储器用于存放程序及表格数据。在8051（8751）片内有4KB的ROM（EPROM），且通过16位地址线可扩展64KB的EPROM。从前面所述，片内ROM和扩展ROM是统一编址的。当EA=1时。使用的是片内0000H~0FFFH和片外1000H~FFF