[信息与通信]AT89C51单片机.ppt

第2章89C51单片机硬件结构和原理 主要掌握 基本组成（内部资源） 引脚 存储器的配置 I/O口的应用功能 （以89C51（AT89C51、P89C51、STC89C51）为代表讲解） 2.1 89C51单片机的基本组成 89C51单片机结构框图 8.1 总线 计算机电路以微处理器为核心，各器件都要与微处理器相连，各器件之间的工作必须相互协调，所以需要的连线就很多了，如果仍如同模拟电路一样，在各微处理器和各器件间单独连线，则线的数量将多得惊人，所以在微处理机中引入了总线的概念，各个器件共同享用连线，所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上，即相当于各个器件并联起来。 如果有两个器件同时送出数据，一个为0，一个为1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？这种情况是不允许的，所以要通过控制线进行控制，使器件分时工作，任何时候只能有一个器件发送数据（可以有多个器件同时接收）。 数据总线：器件的数据线。 控制总线：器件所有的控制线 。 地址总线：存储单元要被分配地址，才能使用，用于地址分配的线被称为地址总线。 89C51 CPU功能介绍 由运算器和控制器构成 运算器：进行算术运算、逻辑运算，由ALU、A、B、PSW、暂存器组成。 控制器：包括PC、IR、ID、振荡器和时钟电路 2.2 89C51单片机的引脚及功能 89C51引脚的双列直差封装（DIP）方式 单片机引脚及其功能 1. 电源引脚：VCC(40)接+5V，VSS(20)接地 2. 时钟电路引脚：XTAL1(18)XTAL2(19)。 用于外接石英晶体和微调电容的两端。是片内振荡电路输入线，振荡频率为1.2MHz～12MHz，典型值为6、12或11.0592MHz。 也可采用外部时钟电路。 3.控制信号引脚 RST：高电平有效 ALE / ALE (Address Latch Enable) ：当CPU访问片外存储器时，P0口输出片外存储器的低8位地址，同时，ALE上输出高电平脉冲，将低8位地址锁存到外部地址锁存器。 用于对片内4kB Flash ROM编程写入时提供编程脉冲。 ：(Program Store Enable) ：程序存储允许输出端，即片外ROM选通线，接片外程序存储器的片选端，当 输出负脉冲有效时，读取片外程序存储器存放的指令或数据。 /Vpp： (Enable Address) ：外部程序存储地址允许输入端，用以选择访问片内程序存储器或片外程序存储器。 当 =1时，CPU在PC的值不超过0FFFH时，访问片内程序存储器，当PC的值超过0FFFH时，CPU自动访问片外的程序存储器。 当 ＝0时，CPU只访问片外程序存储器。 8031无片内程序存储器，故需扩展片外程序存储器， 必须接地。 Vpp:作为施加较高编程电压的输入端。固化程序时使用。 I/O引脚 P3口第二功能 2.3 89C51单片机的存储器配置 存储器结构 普林斯顿结构 一般微机采用的结构 ROM、RAM安排在同一个地址空间 相同指令访问ROM、RAM 哈佛结构 89C51采用此结构 ROM和RAM占用不同的物理空间 采用不同指令访问 89C51 存储空间 物理结构 ROM 片内、片外 RAM 片内、片外 逻辑结构（从用户使用的角度看） ROM： MOVC 0000-FFFFH 片内RAM ：MOV 0000-00FFH 片外RAM： MOVX 0000-FFFFH 89C51 存储空间 程序存储器 与ROM密切相关的两个引脚 地址锁存允许信号端 外部程序存储器允许输出信号端 当ROM容量不够时，尽量选择高容量存储器空间的单片机，如89C52、89C54、89C58等，应避免外扩程序存储器，因为会增加硬件负担。 数据存储器 提问：如何区分0000-00FFH的地址空间是片内RAM还是片外RAM？ 片内RAM： 低128B片内RAM 0000-007FH 可采用直接或间接寻址方式 高128B片内RAM 0080-00FFH 只通过直接寻址方式访问 片内RAM 片内RAM低128B： 1. 工作寄存器区：分为四组，00H～1FH，共32个单元，通过设置RS1RS0对工作寄存器R0～R7的占用单元进行选择。也可作为一般RAM单元使用。 片内RAM低128B： 2. 位寻址区：对20～2FH 16个单元中的各个位可以进行位寻址，总共128位，其位地址：00（20H.0）～7FH（2FH.7），见图2