文档介绍：2016-9-82016-9-811第二章第二章MCS-51系列单片机的结构和原理的结构和原理有关MCS-51机的性能特点,在第一章已作了简单介绍,本节将进一步详细介绍它的结构,使大家对它的性能有更深入的了解。MCS-51的典型产品是8051、8031、8751。8051是ROM型单片机,内部有4KROM;8031无片内ROM,8751片内有4KEPROM;89C51片内有4KFPEROM。除此以外,它们的内部结构及引脚完全相同。2016-9-82016-9-822本章将以MCS-51系列的8051为典型例子,详细介绍单片机的结构、性能、存储器结构及工作原理等内容。通过对这些内容的掌握,可以起到举一反三、触类旁通的作用。§ MCS-51单片机的结构以8051为例给出的单片机功能方块图如下。由图可见,在这一块芯片上,集成了一台微型计算机的各个部分。其中主要有CPU、存储器、可编程I/O、定时/计数器、串行口等。各部分通过内部总线相连。2016-9-82016-9-PU各种I/O定时器/计数器程序存储器ROM数据存储器RAM中断MCS-51单片机组成框图2016-9-82016-9-8448051的内部结构展开图128×8RAMRAM地址寄存器P3口P1口P2口P0口锁存器锁存器锁存器锁存器中断控制定时/计数器串行I/O口SP寄存器B累加器A暂存器1暂存器2程序状态字PSW指令寄存器IR指令译码器ID数据指针DPTR缓冲器程序计数器PC增1程序地址寄存器AR定时与控制4K×8ROMALUCPU2016-9-82016-9- CPU运算器CPU算术/逻辑部件ALU(Arithmetic Logic Unit)(Accumulator)程序状态字寄存器PSW(Program Status Word)暂存寄存器寄存器B控制器定时控制与条件转移逻辑电路程序计数器PC指令寄存器IR指令译码器ID2016-9-82016-9- 8051的片内存储器8051单片机与一般微机的存储器配置方式很不相同。一般微机通常只有一个逻辑空间,可以随意安排ROM或RAM。访问存储器时,同一地址对应唯一的存储单元,可以是ROM也可以是RAM,并用同类访问指令。而MCS-51则不同:2016-9-82016-9-877 8051在物理结构上设计成程序存储器与数据存储器独立分开的结构:片内程序存储器4KB(ROM 0000H~0FFFH)片内数据存储器128B(RAM 00H~7FH) 8051的I/O端口8051有四个8位并行双向I/O口P0、P1、P2、P3,一个串行口。2016-9-82016-9- 8051的特殊功能寄存器SFR 8051内部有21个特殊功能寄存器,分别叫SP、IE、IP、PCON......(与内部RAM统一编址80H~FFH)★§ MCS-51单片机的存储器组织8051在物理结构上有四个存储空间:片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。new2016-9-82016-9-89964KBROMEA=0EA=10000H0FFFH1000HFFFFH4KBROMFFH80H7FH00H SFRRAM64KBRAM(I/O)0000HFFFFH片内片外片外程序存储器数据存储器2016-9-82016-9-810108051在逻辑上,即从用户角度上8051有三个存储空间:片内外统一编址的程序存储器片内外不统一编址的数据存储器特殊功能寄存器(片内)★访问这几个不同的逻辑空间时,采用的指令:片内外程序存储器空间----MOVC片内数据存储器空间和SFR----MOV片外数据存储器地址空间----MOVX