MCS-51单片机硬件结构及原理-侯工单片机工作室.DOC

第二章 MCS-51 单片机硬件结构及原理 2.1 MCS-51系列单片机结构 2.1.1 MCS-51单片机的基本组成 2. MCS-51单片机外部引脚及其说明 最常见的封装形式是40引脚双列直插式DIP(Dual In-line Package) 尚有44引脚的无引线芯片载体封装PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) 其中两条电源线，两条外接晶体，4条控制或作电源复用，32条I/O引线。 ⑴ 电源引脚：2条 VCC : +5V VSS : 接地 ⑵ 外接晶体：2条，接石英晶体构成自激振荡器 XTAL1: 片内反相放大器输入端 XTAL2: 片内反相放大器输出端 内部振荡方式 外部振荡方式 ⑶ 控制线：4条 ① EA/VPP : 程序存储器选择／编程电源 输入线 ┌ 1 访问片内程序存储器，寻址范围为0000H～0FFFH EA＝┤ └ 0 访问片外程序存储器（用于片内无ROM/EPROM型） VPP ： 用于片内EPROM型，在编程固化期间加编程高压。 ② RST: 复位输入 （VPD:对HMOS芯片为片内RAM掉电保护备用电源） 保持两个机器周期的高电平便复位。推荐此引脚与VCC 之间接一个10μf电容，与VSS 之间接一个下拉电阻8.2k，便上电复位。 EPROM ③ ALE/PROG： ALE (Address Latch Enable):当访问外部存储器时，用该输出脉冲锁存地址的低位字节。 ALE输出正脉冲的频率为晶体频率的1/6。但在访问外部数据存储器时，即运行MOVX指令时，将跳过一个ALE脉冲，即这时的频率是晶体频率的1/12。 PROG： ④ PSEN：外部程序存储器读信号输出。 (Program Storage Enble) 用以区分外部数据存储器RAM的读信号RD（P3.7）。其写信号WR是P3.6。 ⑷ I/O接口：4个8位的I/O接口－－P0、P1、P2和P3口，每个口都有锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。其中P0口是三态开漏双向口，而P1、P2和P3口都是准双向口，内部都有固定的上拉电阻。 特点：一口多用、分时复用 ① P0口： ┌ 作输出时，开漏电路需加上拉电阻 不需要扩展时此口可作一般I/O口用┤ └ 作输入时，需要先写入1，使之浮置 外接存储器时，分时作为扩展电路的低8位地址和数据总线复用，这时由P2口提供高8位地址。 ② P1口：内有固定上拉电阻，每条I/O线都可单独用作输入或输出。要用作输入，必须先写入1，使输出驱动器的FET截止，通过上拉电阻置为高电平。 复位以后，自动对其写入1，置为输入状态。 ③ P2口：在外接存储器时，作为高8位地址总线。 ④ P3口：内有固定的上拉电阻，可作为通用I/O口用，也可通过把相应位置1，使它具有以下专用功能： P3.0 RXD 串行输入口 P3.1 TXD 串行输出口 P3.2 /INT0 外部中断０ P3.3 /INT1 外部中断１ P3.4 T0 定时器０的外部输入 P3.5 T1 定时器１的外部输入 P3.6 /WR 外部RAM写信号 P3.7 /RD 外部RAM读信号 2.1.2 内部基本结构 (1) 运算器 主要由8位的算术逻辑运算单元ALU、两个8位的暂存器TMP1和TMP2、8位累加器ACC、寄存器B和程序状态字寄存器PSW组成。 ① ALU:可对4位、8位（、16位）数据进行操作和处理。 如加、减、乘、除、增量、减量、十进制数调整、