2_MCS-51系列单片机组成及工作原理.ppt

§2-2 8051的内部数据存储器 普林斯顿结构：程序和数据共用一个存储器逻辑空间，统一编址。 哈佛结构：程序与数据分为两个独立存储器逻辑空间，分开编址。 MCS-51程序存储器配置 (一)8051程序存储器 64KB 程序存储器空间 EA不同电平，选择片内或片外低位存储单元 二、内部数据存储器 （一）低128个单元片内RAM 专用寄存器： A、B、PSW、DPTR、SP P0、P1、P2、P3、SBUF、TMOD、TCON、SCON … (5)数据指针DPTR(16位) 存放片外存储器地址，作为片外存储器的指针。可分成两个8位寄存器DPH、DPL使用。 (6)堆栈指针SP(8位) §2-4 MCS-51单片机引脚 一、引脚功能 1．I/O口线功能 4个8位并行 I/O 接口引脚 P0.0～P0.7 、P1.0～P1.7 、P2.0～P2.7和 P3.0～P3.7 RST/VPD(9脚)：复位信号端和后备电源输入端。 RESET:复位信号输入引脚，高电平有效。在该引脚上输入持续2个机器周期以上的高电平时，单片机系统复位。 VPD使用后备电源，可实现掉电保护。 §2-6 MCS-51时钟及时序 1．内部时钟方式：内部一个高增益反相放大器与片外石英晶体或陶瓷谐振器构成了一个自激振荡器。 MCS-51时钟及时序 XTAL1 单片机 XTAL2 2．外部时钟方式：外部振荡器输入时钟信号。 外接晶振引脚 ·XTAL1（19脚）：接外部晶振的一个引脚（内部反相放大器的输入端）。 ·XTAL2（18脚）：接外部晶振的一个引脚（内部反相放大器的输出端）。 一、时钟电路 时钟频率范围要求在1.2MHz～12MHz之间。 晶体振荡器的振荡频率决定单片机的时钟频率。 时钟电路是产生单片机工作所需要的时钟信号 电容C1和C2为微调电容，可起频率稳定、微调作用，一般取值在5～30pf之间 二、时序 拍节，状态，机器周期，指令周期 拍节： 把振荡器发出的振荡脉冲的周期定义为拍节（用P 表示）， 状态： 振荡脉冲经过二分频以后，就是单片机的时钟信号，把时 钟信号的周期定义为状态（用S表示）。 指令周期： 一条指令的执行时间。 以机器周期为单位：单周期、双周期和四周期指令。 机器周期： 完成一个基本操作所需要的时间。一个机器周期由12个时钟周期组成。 思考题：设应用单片机晶振频率为12MHz， 问机器周期为多少？指令周期分别为多少？ 机器周期是振荡脉冲的十二分频。 当振荡脉冲频率为12MHZ，一个机器周期为1μS。 §2-7 单片机执行指令的过程 1、汇编语言程序 2、机器码 3、将机器码存入程序存储器中 4、程序执行过程 * * 单片机概述 单片机，即集成在一块芯片上的计算机，集成了中央处理器CPU（Central Processing Unit）、随机存储器RAM（Random Access Memory）、只读存储器（Read Only Memory）、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件。 单片微型计算机（Single Chip Computer），简称单片机，也可称为微控制器MCU（Micro controller Unit）。 主要有Intel公司的MCS—48，51，96系列单片机；Motorola公司的MC6801，6805系列单片机；Zilog公司的Z8系列单片机；近年有Atmel公司的AT89系列单片机和Microchip公司的PIC系列单片机等。 单片机发展概况 各种系列的单片机由于其内部功能、单元组成及指令系统的不尽相同，形成了各具特色的系列产品。其中Intel公司生产的MCS系列单片机目前仍占主导地位。 从1976年9月Intel公司推出MCS—48系列单片机以来，世界上的一些著名的器件公司都纷纷推出各自系列的单片机产品。 1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 1978- 高档8位单片机 Intel MCS-51系列： -51子系列：8031/8051/8751 -52子系列：8032/8052/8752 低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051 Intel 单片机 1983- 16位单片机 Intel MCS-96 系列 8098/8096、80C198/80C196 32位单片机 80960 51系列单片机分类 51系列单片机源于Intel公司的MCS—51系列，在Intel公司将MCS—51系列单片机实行技术开放政策之后，许多公司，如Philips、Dallas、Siemens、Atmel、华邦、LG等都以MCS—51中的基础结构80