单片机教程 第2章.ppt

第2章 MCS-51系列单片机的内部结构原理 2.1 MCS—51系列单片机的硬件结构和引脚 2.2 中央处理器CPU 2.3 复位与时钟电路  2.1MCS—51系列单片机的硬件结构和引脚 2.1.1内部基本结构 分析内部结构框图, 并按其功能部件划分可以看出, MCS—51系列单片机是由9大部分组成的。。 这9大部分是: · 一个8位中央处理机CPU。 · 128个字节（MCS—52子系列为256字节）的片内数据存储器RAM和128字节的特殊功能寄存器。 ·4 KB（MCS—52子系列为8 KB）的片内程序只读存储器ROM或EPROM（8031和8032无）。 ·4个8位并行输入输出I/O接口: P0口、 P1口、 P2口、 P3口（共32线）, 用于并行输入或输出数据。 · 1个串行I/O接口。 ·2个（MCS—52子系列为3个）16位定时器/计数器。 ·64KB的外部程序和64KB的外部数据存储器的扩展空间和控制电路。 ·1个片内震荡器和时钟发生电路。 · 1个具有5个（MCS—52子系列为6个或7个）中断源, 可编程为2个优先级的中断系统。 它可以接收外部中断申请, 定时器/计数器中断申请和串行口中断申请。 2.1.32单片机外部引脚说明 MCS—51系列单片机芯片均为40个引脚, HMOS工艺制造的芯片采用双列直插（DIP）方式封装, 其引脚示意及功能分类如图2―3所示。 CMOS工艺制造的低功耗芯片也有采用方型封装的, 但为44个引脚, 其中4个引脚是不使用的。 1. 主电源引脚Vcc和Vss VCC（40脚）: 接+5 V电源正端; VSS（20脚）: 接+5 V电源地端。 2. 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 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。 当采用外部时钟时, 对于HMOS单片机, 该引脚接地; 对于CHMOS单片机, 该引脚作为外部振荡信号的输入端。 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。 当采用外部时钟时, 对于HMOS单片机, 该引脚作为外部振荡信号的输入端; 对于CHMOS芯片, 该引脚悬空不接。 3. 控制信号或与其它电源复用引脚 控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD、 、 和 等4种形式。 （1） RST/VPD（9脚）: RST即为RESET, 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。 （2） (30脚): 当访问外部存储器时, ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出, 用于锁存出现在P0口的低8位地址,以实现低位地址和数据的分时传送。此外由于ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲，因此可作为外部时钟或 部定时脉冲使用。 PROG 为编程脉冲（有EPROM芯片） （3） （29脚）: 片外程序存储器读选通信号输出端, 低电平有效。 （4） （31脚）: 为访问程序存储器控制信号, 低电平有效。当 信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当 信号为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。VPP为编程电压（25V） （有EPROM芯片，例如87C51） 4. 输入/输出（I/O）引脚P0口、 P1口、 P2口及P3口 （1） P0口（39脚～32脚）: P0.0～P0.7统称为P0口。 （2） P1口（1脚～8脚）: P1.0～P1.7统称为P1口, 可作为准双向I/O接口使