文档介绍：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
本章要点
§2-1 内部结构和引脚功能
内部结构
8 位的 CPU, 片内有振荡器和时钟电路,工作频率为
1~12MHz(Atmel 89Cxx为0~24MHz)
片内有 128/256字节 RAM
片内有 0K/4K/8K字节程序存储器ROM
可寻址片外 64K字节数据存储器RAM
可寻址片外 64K字节程序存储器ROM
片内 21/26个特殊功能寄存器(SFR)
4个8位的并行I/O口(PIO)
1个全双工串行口(SIO/UART)
2/3个16位定时器/计数器(TIMER/COUNTER)
可处理 5/6个中断源,两级中断优先级
内置1个布尔处理器和1个布尔累加器(Cy)
MCS-51指令集含 111条指令
MCS-51单片机基本特性
MCS-51系列单片机配置一览表
系列
片内存储器(字节)
定时器
计数器
并行
I/O
串行
I/O
中
断
源
片内ROM
片内
RAM
无
有ROM
有EPROM
Intel
MCS-51
子系列
8031
80C31
8051
80C51
(4K字节)
8751
87C51
(4K字节)
128
字节
2x16
4x8位
1
5
Intel
MCS-52
子系列
8032
80C32
8052
80C52
(8K字节)
8752
87C52
(8K字节)
256
字节
3x16
4x8位
1
6
注意:今后将会经常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU!
ATEML
89C系列
(常用型)
1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)
(20条引脚DIP封装)
128
2
15
1
5
89C51(4K)/ 89C52(8K)
(40条引脚DIP封装)
128/256
2/3
32
1
5/6
单片机的引脚定义
从一片集成电路的角度去认识单片机
引脚功能
40个引脚双排直插DIP封装,大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚。
单片机的引脚(晶振端)
⒈电源: ⑴ VCC - 芯片电源,接+5V/;
⑵ VSS - 接地端;
⒉时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
15~45pfx2
1~12MHz(MCS-51) 0~24MHz(Atmel-89C)
XTAL1
XTAL2
也可以由 XTAL1端接入外部时钟,此时应将 XTAL2接地:
XTAL2
XTAL1
外部时钟
通常外接一个晶振两个电容
⒊控制线:控制线共有4根,
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址 ② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
① RST(Reset)功能:复位信号输入端。
② VPD功能:掉电情况下,接备用电源。
单片机
锁存器74LS373
-
ALE
PSEN
-
8D
8Q
OE
A8-A12
A0-A7
D0-D7
G
EA
OE
CE
EPROM
单片机的引脚(PSEN端)
PSEN:寻址外部程序存储器时选通外部EPROM的
读控制端(OE)低有效。
EPROM
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能:内外ROM选择端。
80C51单片机ROM寻址范围为64KB,其中4KB在片内,60KB在片外(80C31芯片无内ROM,全部在片外)。
当EA保持高电平时,先访问内ROM,但当PC(程序计数器)值超过4KB(0FFFH)时,将自动转向执行外ROM中的程序。
当EA保持低电平时,则只访问外ROM,不管芯片内有否内ROM。对80C31芯片,片内无ROM,因此EA必须接地。
② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。