MCS-51单片机结构与工作原理.ppt

MCS-51单片机结构与工作原理 §2-1 MCS-51单片机内部结构 §2-2 MCS-51单片机外部引脚及功能， I/O 接口电路 §2-3 MCS-51的存储器结构 §2-4 MCS-51时序电路与时序 §2-5 MCS-51的工作方式和最小系统 §2-1 MCS-51单片机内部结构 一、MCS-51内部资源及特点 1、内部资源 MCS-51系列单片机的各种型号均是以8051为核心电路发展起来的。因此具有MCS-51的基本结构与软件特征。 8051内包括： 适于控制应用的8位CPU； 具有布尔处理（位处理）能力； 4KB程序存储器； 128B数据存储器 32根双向并可以按位寻址的I/O线 1个全双工串行口I/O线； 2个16位定时计数器器； 6源/5向量中断结构，具有两个优先级； 片内时钟振荡器 8051/8751：带有4KB ROM/EPROM 52子系列的RAM/ROM容量为：256B/8KB 2、性能特点 单片机为哈佛结构的计算机，除上述基本资源外，还具 有如下特点： 外部程序存储器：可扩展到64KB； 外部数据存储器：可扩展到64KB； 堆 栈：最深128B/256B； 输入 / 输出口线：32根； 寄 存 器 区：划出RAM中32B作为通用寄存器； 具有位寻址功能； 单一“+5V”电源； 系统时钟1~12 MHz，常用12MHz、11.0592MHz 和 6MHz。 二、MCS-51单片机基本结构 内部结构简图如图2-1所示。 包括：CPU、存储器（ROM、RAM）、I/O接口等计算机的基本组成。 §2-2 MCS-51外部引脚及功能、I/O接口电路 一、外部引脚 返回 MCS-51共40个引脚，大致可分为四类，其管脚分布如图2-2所示。 1）电源引脚VCC和VSS VCC：40脚，电源端，+5V VSS：20脚，接地端（GND） ? 2）时钟电路引脚 XTAL1：19脚，外接晶振输入引脚。 XTAL2：18脚，外接晶振输出引脚。 ? 3）控制线引脚 共4根，其中3根为双功能 ①RST/VPD ：9脚，复位/备用电源。 RST---通过外接复位电路实现上电复位或按键复位。 VPD---可外接备用电源，在VCC掉电时向RAM供电。 ② /VPP ：31脚，内外ROM的选择/ EPROM编程电源。 =0：访问外部ROM； =1：访问内部ROM； PC值超过0FFFH（4KB）时，自动转向外ROM。 VPP ---在8751片内EPROM编程期间，为21V编程电源输入端。 ③ALE/ ：30脚，地址锁存允许/编程脉冲。 ALE---访问外ROM或RAM时，用来驱动地址锁存器锁存P0口 分时送出的低8位地址（下降沿有效）。 不访问外存储器时，该端以1/6时钟频率输出正脉冲，可用作为外部时钟。带8个LS型TTL门电路。--- 8751片内EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 ?④： 29脚，读外部ROM选通信号，即该脚有效时（上升沿），外ROM允许输出。每个机器周期2次有效。从内部ROM取指时不产生。可带8个LS型TTL门电路。 4）I/O引脚 P0口：P0.0~P0.7，39~32脚，外接存储器时作地址/数据分时 使用口线；不接外部存储器时，可用作为8位准双向 I/O口。 P1口：P1.0~P1.7，1~8脚，8位准双向I/O口。 P2口：P2.0~P2.7，21~28脚，8位准双向I/O口。外接存储器时 作为高8位地址总线。 P3口：P3.0~P3.7，10~17脚，8位准双向I/O口，出于芯片引脚 数的限制，P3口具有第二输出、输入功能。 二、I/O接口电路 1、I/O端口的内部结构及其特点 MCS-51单片机有4个8位并行I/O口，P0～P3，共32根口线。 每个端口都包括：锁存器（即SFR：P0-P3）、输出驱