80C51单片机内部结构和工作原理 - 大学课件.docx

第2章

第2章80C51单片机内部结构和工作原理

80C51系列单片机内部结构

外部引脚功能

存储空间配置和功能

片内RAM结构和功能

特殊功能寄存器的用途和功能

程序计数器PC的作用和基本工作方式I/O端口结构、工作原理及功能

时钟和时序

复位电路、复位条件和复位后状态

低功耗工作方式的作用和进入退出的方法§2-1内部结构和引脚功能

一、

二、引脚功能

40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。

本章要点

输出，ALE信号有效时由地址锁存器锁存低8位地址信号，地址锁存器输出的低

输出，ALE信号有效时由地址锁存器锁存低8位地址信号，地址锁存器输出的低8位地址信号和P2口输出的高

、2区、3区。每区有8个寄存器：R0～R7，寄存器名称相同。但是，当前工作的寄存器区只能有一个，由P

节比一般直接寻址指令要短，还具有间址功能，能给编程和应用带来方便。工作寄存器区分为4个区：0区、1区

：写外RAM的过程与读外RAM的过程相同。只是控制信号不同，信号换成WR信号。当WR信号有效时，外R

一、程序存储器（ROM

一、程序存储器（ROM）

地址范围：0000H～FFFFH，共64KB。其中:

⒈电源:⑴VCC-芯片电源，接+5V；

⑵VSS-接地端；

⒉时钟:XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。

⒊控制线:控制线共有4根，

⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲

①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址

②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

⑵PSEN:外ROM读选通信号。

⑶RST/VPD:复位/备用电源。

①RST（Reset）功能：复位信号输入端。

②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。

⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

①EA功能：内外ROM选择端。

②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

⒋I/O线

80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。

P3.0——RXD：串行口输入端；

P3.1——TXD：串行口输出端；

P3.2——INT0：外部中断0请求输入端；

P3.3——INT1：外部中断1请求输入端；

P3.4——T0：定时/计数器0外部信号输入端；

P3.5——T1：定时/计数器1外部信号输入端；

P3.6——WR：外RAM写选通信号输出端；

P3.7——RD：外RAM读选通信号输出端。

§2-1存储空间配置和功能

80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间，分别是：

⑴64KB程序存储器(ROM),包括片内ROM和片外ROM；

⑵64KB外部数据存储器（外RAM）；

⑶256B内部数据存储器(内RAM)

(包括特殊功能寄存器）。

80C51存储空间配置图

外RAM用MOVX指令，控制信号是

外RAM用MOVX指令，控制信号是P3口中的RD和WR。读外RAM的过程：外RAM16位地址分别由P

区和数据缓冲区。⒈工作寄存器区作用：有专用于工作寄存器操作的指令，读写速度比一般内RAM要快，指令字

8位地址信号同时加到外ROM16位地址输入端，当PSEN信号有效时，外ROM将相应地址存储单元中的数

：写外RAM的过程与读外RAM的过程相同。只是控制信号不同，信号换成WR信号。当WR信号有效时，外R

输出，ALE信号有效时由地址锁存器锁存低8

输出，ALE信号有效时由地址锁存器锁存低8位地址信号，地址锁存器输出的低8位地址信号和P2口输出的高

寄存器PCON确定。●CPU不工作，但中断功能继续存在。⑵待机（休闲）状态进入只要使PCON中IDL

据送至数据总线（P0口），CPU读入后存入指定单元。地址范围：0000H～FFFFH共64KB。读写

。每B有8位（bit，缩写为小写b），共128位，每一位均有一个位地址，可位寻址、位操作。即按位地址

低段4KB：0000H～0FFFH

80C51和87C51在片内，80C31在片外。

高段60KB：1000H～FFFFH。在片外。

读写ROM用MOVC指令，控制信号是PSEN和EA。

读ROM是以程序计数器PC作为16位地址指针，依次读相应地