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第2章 MCS-51单片机结构及原理 2.1 MCS-51单片机结构 2.2 MCS-51的存储器结构 2.3单片机的复位、时钟与时序 2.4并行I/O口 PHILIPS增强型80C51系列单片机 新型51单片机 新型51单片机 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列主要性能 ●高速：1 个时钟/ 机器周期，增强型8051 内核，速度比普通8051 快8～12 倍 ●宽电压：5.5～3.3V，2.2～3.6V（STC12LE5A60S2 系列） ●增加第二复位功能脚（高可靠复位，可调整复位门槛电压，频率12MHz 时，无需此功能） ●增加外部掉电检测电路，可在掉电时,及时将数据保存进EEPROM,正常工作时无需操作EEPROM ●低功耗设计：空闲模式，（可由任意一个中断唤醒） ●低功耗设计：掉电模式（可由外部中断唤醒），可支持下降沿/ 上升沿和远程唤醒 ●工作频率：0～35MHz，相当于普通8051：0～420MHz ●时钟：外部晶体或内部RC 振荡器可选，在ISP 下载编程用户程序时设置 ●8/16/20/32/40/48/52/56/60/62K 字节片内Flash 程序存储器，擦写次数10 万次以上 1280 字节片内RAM 数据存储器 ●芯片内EEPROM 功能,擦写次数10 万次以上 ●ISP / IAP，在系统可编程/ 在应用可编程,无需编程器/ 仿真器 ●8 通道,10 位高速ADC，速度可达25 万次/ 秒,2 路PWM 还可当2 路D/A 使用 ●2 通道捕获/ 比较单元（PWM/PCA/CCP），--- 也可用来再实现2 个定时器或2 个外部中断（支持上升沿/ 下降沿中断） ●4 个16 位定时器，兼容普通8051 的定时器T0/T1,2 路PCA 实现2 个定时器 ●可编程时钟输出功能，T0 在P3.4 输出时钟，T1 在P3.5 输出时钟,BRT 在P1.0 输出时钟 ●硬件看门狗（W D T ） ●高速SPI 串行通信端口 ●全双工异步串行口(UART),兼容普通8051 的串口 ●先进的指令集结构，兼容普通8051 指令集，有硬件乘法/ 除法指令 ●通用I/O 口（36/40/44 个），复位后为： 准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口） 可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏 每个I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过100mA STC12C5A60S2系列单片机管脚图 综合看P0口功能： 综合看P2口功能： P0～P3小结 1. 结构 2. 功能 B0H A0H 90H 80H SFR地址 ★ 第二功能 ★ ★ 总线端口 ★ ★ ★ ★ 准双向IO口 P3 P2 P1 P0 ★ ★ ★ 内部上拉电阻 ★ ★ ★ 输出控制 ★ ★ MUX开关 ★ ★ ★ ★ D锁存器 P3 P2 P1 P0 1、单片机的CPU由控制器和运算器组成，在时钟电路和复位电路的支持下，按一定的时序工作。单片机的时序信号包括振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期。 2、51单片机采用哈佛结构存储器，共有3个逻辑存储空间和4个物理存储空间。片内低128字节RAM中包含4个工作寄存器组、128个位地址单元和80个字节地址单元。片内高128字节RAM中离散分布有21个特殊功能寄存器。 3、 P0～P3口都可作为准双向通用I/O口，其中只有P0口需要外接上拉电阻；在需要扩展片外设备时，P2口可作为其地址线接口，P0口可作为其地址线/数据线复用接口，此时它是真正的双向口。 本章小结 * * * * * CPU的指令都是按照时序要求设计的 每条指令的执行都是从S1P2开始的 每个机器周期最多可执行2个字节指令 访问外部RAM的操作包括读操作和写操作，主要区别是利用不同的P3第二功能口。写操作时要用到WR输出命令，读操作时要用到RD输入命令。 （3）51单片机访问外部RAM时序 2.1 MCS-51单片机结构 2.2 MCS-51的存储器结构 2.3 单片机的复位、时钟与时序 2.4 并行I/O口 1、P1口 2、P3口 3、P0口 4、P2口 2.4 并行I/O口 MCS-51单片机有32只IO引脚，分别组成P0、P1、P2、P3四个端口，每个端口均为8位。 P0～P3口是单片机与外部联系的重要通道 ，后述图为几种典型的应用电路。 P0～P3都可作为并行输入或输出I/O口，其中： P0和P2还可作为外部总线端口（地址/数据分时复用） P3还有第二输入或输出功能 4个8位并行口 （例如，按键/开关连接通道） 可作为并行IO输入通道