文档介绍：教学目的
了解单片机的内部结构与主要型号。
掌握单片机引脚信号功能定义。
掌握单片机的存储器空间分配及各I/O口的特点。
掌握单片机的复位电路、时钟电路及指令时序。
利用单片机的I/O口实现循环灯的控制。
学****重点和难点
单片机的结构特点。
存储器配置与空间的分布。
程序状态寄存器(PSW)。
单片机的指令时序。
第2章单片机的结构原理与 简单应用
单片机的结构与原理
单片机的存储器
单片机的输入/输出端口
时钟电路
复位电路
常用单片机功能简介
本章小结<br****题
单片机的结构与原理
8051单片机的基本组成
8051单片机的内部结构
8051单片机的引脚及功能
单片机的工作原理
8051单片机的基本组成
MCS-51是美国Intel公司的8位高档单片机系列,也是我国目前应用最为广泛的一种单片机系列。8051/80C51是整个MCS-51系列单片机的核心,该系列其他型号的单片机都是在这一内核的基础上发展起来的。
MCS-51单片机系列分为51和52子系列,并以芯片型号的末位数字加以标识。其中,51子系列是基本型,而52子系列是增强型。
单片机型号带有字母“C”的,表示该单片机采用的是CHMOS工艺,具有低功耗的特点。
8051的功耗为630mW,而80C51的功耗只有120mW。
MCS-51系列单片机技术参数表
子系列
片内ROM形式
片内
ROM
片内
RAM
寻址
范围
I/O特性
中
断
源
无
ROM
EPROM
定时器
并行口
串行口
51 子系列
8031
8051
8751
4KB
128B
2×64KB
2×16
4×8
1
5
80C31
80C51
87C51
4KB
128B
2×64KB
2×16
4×8
1
5
52 子系列
8032
8052
8752
8KB
256B
2×64KB
3×16
4×8
1
6
80C32
80C52
87C52
8KB
256B
2×64KB
3×16
4×8
1
6
8051单片机的基本组成
8051单片机的结构框图如下图所示,可以看出,在一块芯片上集成了一个微型计算机的主要部件,它包括以下几部分:
1个8位微处理器(CPU)。
1个时钟电路。
4KB程序存储器。
256B数据存储器。
2个16位定时/计数器。
64KB扩展总线控制电路。
4个8位并行I/O接口P0~P3。
1个全双工串行I/O接口。
5个中断源,其中包括2个优先级嵌套中断。
8051单片机结构框图
8051单片机的内部结构
CPU即中央处理器,是单片机的核心部件,是计算机的控制指挥中心。同微型计算机CPU类似,8051内部CPU由运算器和控制器两部分组成。
运算器电路以算术逻辑单元(ALU,Arithmetic Logic Unit)为核心,由暂存器1、暂存器2、累加器(ACC,Accumulator)、寄存器B、程序状态寄存器(PSW,Program Status Word)及布尔处理机共同组成。它的主要任务是完成算术运算、逻辑运算、位运算和数据传送等操作,运算结果的状态由程序状态寄存器(PSW)保存。
控制器电路包括程序计数器(PC)、PC增1寄存器、指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、数据指针(DPTR)、堆栈指针(SP)、缓冲器及定时控制电路等。控制器电路完成指挥控制工作,协调单片机各部分正常工作。
8051 单 片 机 内 部 结 构 图
8051单片机的引脚及功能
MCS-51单片机的封装形式有两种,一种是双列直插式(DIP)封装,另一种是方形封装。
8051的40个引脚可分为:
电源引脚2根
时钟引脚2根
控制引脚4根
I/O引脚32根
由于8051单片机是高性能的单片机,同时受到引脚数目的限制,所以有部分引脚具有第二功能。