文档介绍：第2章单片机系统组成原理
MCS-51单片机组成原理
单片机复位电路设计
MCS-51存储器配置
定时器/计数器
中断系统
MCS-51单片机组成原理
MCS-51单片机的组成:
1. 8位CPU
2. 片内ROM/EPROM、RAM
3. 片内并行 I/O接口
4. 片内16位定时器/计数器
5. 片内中断处理系统
6. 片内全双工串行I/O口
不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全
兼容,只是存储器和I/O接口的配置有所不同。
MCS-51单片机结构
MCS-51单片机引脚
4个8位并行 I/O ~
、~ 、~ 和
~
为多功能引脚,可自动切换用
作数据总线、地址总线、控制总线
和或I/O 接口外部引脚
ALE: 地址锁存允许信号端
PSEN: 外部程序存储器读选通信
号端
EA/VPP:程序存储器选择信号端
和编程电源输入端
复位:
RST/VPD:复位信号端和后备电源输入端。输入10ms以上高电平脉冲,单片机复位。 VPD使用后备电源,可实现掉电保护。
电源
工作电源:VCC、VSS、
复位电路:
1)上电复位
2)外部信号复位
单片机
RST
K
+5V
200Ω
1K
30μF
时钟
时钟频率: ~12MHz之间。
一般从外部振荡器输入时钟信号。
机器周期: 完成一个基本操作所需要的时间。
一个机器周期由12个时钟周期组成。
指令周期: 一条指令的执行时间。
以机器周期为单位:单周期、双周期和四周期指令。
思考题:设应用单片机晶振频率为12MHz,
问机器周期为多少?指令周期分别为多少?
XTAL1
单片机
XTAL2
0000H
FFFFH
0000H
FFFFH
ROM
内RAM
外RAM
00H
FFH
寄存器区
位寻址区
数据缓冲区
SFR
20H
30H
80H
E0H
A
MCS-51寄存器配置
物理上4个存储器地址空间:
片内/片外程序存储器空间
片内/片外数据存储器空间
逻辑上3个存储器地址空间:
64KB 程序存储器
256B 片内数据存储器
64KB 片外数据存储器
一、物理空间与地址
二、程序和数据存储器逻辑空间
普林斯顿结构:程序和数据共用一个存储器逻辑空间,统一
编址。
哈佛结构: 程序与数据分为两个独立存储器逻辑空间,
分开编址。
三、片内RAM寄存器
MCS-51的寄存器在片内RAM都有映像地址。使用时,既
可用寄存器名,也可用对应单元地址。