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第2章 MCS-51单片机的硬件结构 介绍图2-1中的各功能部件： 1.CPU（微处理器） 2.数据存储器（RAM） 片内为128个字节（52子系列的为256个字节） 3.程序存储器（ROM/EPROM） 8031:无此部件； 8051:4K字节ROM； 8751:4K字节EPROM ； 89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K 字节闪存。 4.中断系统 5个中断源，2级中断优先权 5.定时器/计数器 2个16位（52子系列3个），4种工作方式。 6.串行口 1个全双工的异步串行口，具有4种工作方式。 7.P1口、P2口、P3口、P0口 为4个并行8位I/O口。 8.特殊功能寄存器（SFR） 共有21个，CPU对片内各功能部件进行管理、控制、监视，实际是一些控制寄存器和状态寄存器，是一个具有特殊功能的RAM区（80H～FFH）。 44只引脚方形封装方式（4只无用引脚） 从图中可看出，MCS-51单片机组成结构中包含运算器、控制器、片内存储器、4个I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。 2.2.1 电源及时钟引脚 1．电源引脚 （1）Vcc（40脚）：+5V电源； （2）Vss（20脚）：接地。 2．时钟引脚 （1）XTAL1（19脚）：接外部晶体，反相放大器的输入端。如果采用外接晶体振荡器时，此引脚应接地。 （2）XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端，引脚内部接至反相放大器的输出端。 2.2.2 控制引脚 提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。 (1) RST/VPD(9脚)：复位与备用电源。 (2) ALE/ （30脚） 第一功能：ALE为地址锁存允许，可驱动8个LS型TTL负载。 第二功能: 为编程脉冲输入端。 (3) （29脚）：外部程序存储器的读选通信号。可驱动8个LS型TTL负载。 (4) /VPP (Enable Address/Voltage Pulse of Programing，31脚) 为内外程序存储器选择控制端。 =1，访问片内程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051、8751）时，即超出片内程序存储器的4K字节地址范围时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。 =0，单片机则只访问外部程序存储器。 VPP为本引脚的第二功能。用于施加编程电压（例如+21V或+12V）。对89C51，加在VPP脚的编程电压为+12V或+5V。 2.2.3 I/O口引脚 (1) P0口：双向8位三态I/O口，此口为地址总线（低8位）及数据总线分时复用口，可驱动8个LS型TTL负载。 (2) P1口：8位准双向I/O口，可驱动4个LS型TTL负载。 (3) P2口：8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用，可驱动4个LS型TTL负载。 (4) P3口：8位准双向I/O口，双功能复用口，可驱动4个LS型TTL负载。 注意：准双向口与双向三态口的差别。 当3个准双向I/O口作输入口使用时，要向该口先写“1”。 准双向I/O口无高阻 “浮空”状态。 双向口P0内无上拉电阻，由两个MOS管串接，既可开漏输出，又可高阻 “浮空” 。 单片机最小系统 2.3 MCS-51的CPU 由运算器和控制器所构成 2.3.1 运算器 对操作数进行算术、逻辑运算(与、或、循环、求补)和位操作（置1、清0、求补、测试转移、逻辑与、或等）。 1．算术逻辑运算单元ALU 2．累加器A 使用最频繁的寄存器，可写为Acc。 A的作用： （1）是ALU的输入之一，又是运算结果的存放单元。 （2）数据传送大多都通过累加器A。MCS-51增加了一部分可以不经过累加器的传送指令，即可加快数据的传送速度，又减少A的“瓶颈堵塞”现象。 A的进位标志Cy同时又是位处理机的位累加器。 3．程序状态字寄存器PSW （1）Cy（PSW.7）进位标志位 （2）Ac(PSW.6) 辅助进位标志位，用于BCD码的十 进制调整运算。 （3）F0（PSW.5）用户使用的状态标志位。 （4）RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：4组工作寄存器区选择控制位1和位0。 RS1 RS0 所选的4组寄存器 0 0 0区（内部RAM地址00H～07H） 0 1 1区（内部RAM地址08H～0FH） 1 0 2区（内部RAM地址10H～17H）