单片机原与应用第二章.ppt

第二章 MCS-51系列单片机组成原理 2.1 MCS-51系列单片机内部结构 2.2 MCS-51系列单片机时序 2.3 MCS-51系列单片机引脚功能 第二章 MCS-51系列单片机组成原理 MCS-51系列单片机的主要特性： 具有两级中断优先级处理能力，可管理5个中断源，且都具有自动转入的中断入口地址； 内含定时器/计数器，工作方式可编程选择； 有32条I/O线，输入输出驱动能力强，可直接带外设； 布尔处理功能强，可扩展用途； 内部RAM和寄存器有位寻址功能； 具有独立的64K程序存储器空间和64K外部数据存储器空间； 有全双工串行接口，波待率可编程设置； 有多种型号，且不同型号的内部程序存储器不同，用户可根据需要选用。 MCS-51系列单片机的内部结构 2．输入/输出接口 8051内部有4个8位双向并行I/O接口P0～P3，通常 P0口为数据/地址总线低8位分时复用; P1口为通用I/O接口; P2口为地址总线高8位; P3口为双功能接口; 1个全双工串行接口（P3口引脚的第二功能）。 这4个并行口都具有内部锁存器。串行接口内带有缓冲器。 图2-8 上电复位电路 2．复位电路 MCS-51系列单片机常见的外部复位电路有四种，如图2-8至图2-11所示。 图2-9 外部按钮复位电路 * * MCS-51系列单片机由Intel公司推出 MCS-51系列单片机根据功能、工艺、电气特性的不同，分为了十个子系列（见书上表2-1），均采用模块式结构，其基本型为8051子系列。 各种加强型单片机都是以8051为内核、增加一定的新功能后组成的，所以它们与8051完全兼容。 8051是MCS-51系列单片机中较早的典型产品，它包括三种形式的芯片：8031、8051、8751。 8031片内无ROM 8051片内有掩膜ROM 8751片内有EPROM。 2.1 MCS-51系列单片机内部结构 功能框图见图2-1 内部结构图见图2-2 图2-1 MCS-51功能框图 1 2 3 4 5 6 A B C D 6 5 4 3 2 1 D C B A Title Number Revision Size B Date: 24-Jul-2004 Sheet of File: C:\Documents and Settings\yyc\桌面\protel图片7.21\yao59.Ddb Drawn By: P0口驱动器 P0口锁存器 P2口驱动器 P2口锁存器 EPROM/ROM 程序地址 寄存器 缓冲器 PC增量器 程序计数器 DPTR 堆栈指针 TMP1 A TMP2 B寄存器 定时和 OSC P1口驱动器 P3口驱动器 P1口锁存器 P3口锁存器 PCON SCON TMOD TCON *RCAP L* 2 *RCAP H* 2 T2CON TH0 TL0 TH1 TL1 TH2 TL2 SBUF IE IP 中断、串行口和定时器逻辑 CC RAM RAM地址 寄存器 ALU PSW 控 制 逻 辑 指 令 寄存器 XTAL1 XTAL2 PSEN ALE EA RST Vss VCC P1.0～P1.7 P3.0～P3.7 P0.0～P0.7 P2.0～P2.7 *仅在8052/8032中才有 图2-2 MCS-51内部结构图 1．微处理器（ CPU） 由运算器、控制器和位处理器组成。 运算器（即算术逻辑单元ALU）负责执行所有的算术逻辑运算， 控制器负责对指令代码进行译码，产生各种控制信号，从而完成指令操作。 位处理器（布尔处理器）负责布尔处理（即位处理） MCS-51系列单片机的内部结构 MCS-51系列单片机的内部结构 3．片内存储器 数据存储器 128字节的片内数据存储器，字节地址为00H～7FH（通用寄存器组、128个位单元、堆栈均位于此地址空间） 21个特殊功能寄存器（SFR），用于各种接口的编程控制，字节地址为80H～FFH（占用其中21个字节地址）。 MCS-51系列单片机的内部结构 程序存储器 8031无片内ROM 8051有片内掩膜ROM4K（0000~0FFFH） 8751有片内EPROM4K （0000~0FFFH） 4．定时器/计数器 8051单片机片内具有两个16位加法计数器，分别为T0（TL0、TH0）和T1（TL1、TH1）。用于各种定时和对外部事件计数或作