02 第2章 MCS-51 单片机结构与时序.pptx

单击此处添加标题单片机原理与接口技术第2章 MCS-51 单片机结构与时序第2章 MCS-51 单片机结构与时序--目 录MCS-51单片机内部结构2.1MCS-51单片机引脚功能2.22.3MCS-51单片机工作方式MCS-51单片机时序2.4第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构 MCS-51是Intel公司生产的8位高档单片机系列名称。这一系列的单片机有多种，如： 8051/8751/8031 8052/8752/8032 80C51/87C51/80C31 80C52/87C52/80C32等 第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构 生产工艺有两种：一是HMOS工艺（高密度短沟道MOS工艺）。二是CMOS工艺（互补金属氧化物的MOS工艺）。在产品型号中凡带有字母“C”的即为CMOS芯片，CMOS芯片的电流小，功耗低，但对电平要求高（高电平大于4.5V，低电平小于0.45V）。HMOS对电平要求低（高电平大于2.0V，低电平小于0.8V ）。第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构 功能上，有基本型和增强型2大类：基本型：8051/8751/803180C51/87C51/80C31增强型：8052/8752/803280C52/87C52/80C32第2章 MCS-51 单片机结构与时序--MCS-51单片机基本特性8位的CPU，片内有振荡器和时钟电路,工作频率为 1～12MHz（Atmel 89Cxx为1～24MHz）片内有 128/256字节 RAM片内有 0K/4K/8K字节 程序存储器ROM可寻址片外 64K字节 数据存储器RAM可寻址片外 64K字节 程序存储器ROM片内 21/26个 特殊功能寄存器（SFR）4个8位的并行I/O口（PIO）1个全双工串行口（SIO/UART）2/3个16位定时器/计数器（TIMER/COUNTER）可处理 5/6个中断源，两级中断优先级内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy）MCS-51指令集含111条指令CPU存储器I/O端口定时器计数器第2章 MCS-51 单片机结构与时序--第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构2.1.1 CPU结构8051 内部CPU是一个字长为二进制8位的中央处理单元，也就是说它对数据的处理是按字节为单位进行的。中央处理器CPU是单片微机内部的核心部件，主要包括运算器、控制器和工作寄存器及时序电路。第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构1.算术逻辑部件ALU8051的ALU既可进行加、减、乘、除四则运算，也可进行与、或、非、异或等逻辑运算，还具有数据传送、移位、判断和程序转移等功能。8051ALU提供了丰富的指令系统和极快的指令执行速度，大部分指令的执行时间为1μs，乘法指令可达4μs。8051ALU由一个加法器、两个8位暂存器（TMP1与TMP2）和布尔处理器组成。TMP1和TMP2对用户并不开放，可用来为加法器和布尔处理器暂存两个8位二进制操作数。第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构ALU就是单片机的“CPU”。 ALU有两个输入： ⑴ 通过暂存器1的输入：输入数据来自寄存器、直接寻址单元（含I/O口）、内部RAM、寄存器B或是立即数。 ⑵ 通过暂存器 2或累加器 ACC的输入：通过暂存器 2的运算的指令有 ANL direct，＃ data ORL direct，＃data XRL direct，＃data 其它的运算，其输入之一大多数也要通过累加器ACC。 第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构2.定时控制部件定时控制部件起着控制器作用，由定时控制逻辑、指令寄存器IR和振荡器OSC等电路组成。指令寄存器IR 用于存放从程序存储器中取出的指令码。定时控制逻辑 用于对IR中指令码译码，并在OSC配合下产生指令的时序脉冲，以完成相应指令的执行。振荡器OSC（OSCilator） 是控制器的心脏，能为控制器提供时钟脉冲。第2章 MCS-51 单片机结构与时序--2.1 MCS－51单片机内部结构图2-2为HMOS型单片机内部的OSC电路。图中，引脚XTAL1为反相放大管Q4的输入端，XTAL2为Q4的输出端。只要在引脚XTAL1和XTAL2上外接定时反馈回路，OSC就能自激振荡。定时反馈回路常由石英晶振和电容组成，如图2-1所示。OSC振荡器产生矩形时钟脉冲序列，其频率是单片机的重要性能指标之