文档介绍：概述把微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上,就称为单片机。这样做使得数据传送距离缩短,抗干扰能力更强,可靠性更高,运行速度更快。MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品。MCS-51具有总线结构完善、专用寄存器集中管理、布尔操作功能以及指令系统完善等优点,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。微型计算机的结构有两种类型。一种是程序存储器和数据存储器相互独立的结构,即哈佛(Harvard)结构;另一种是程序存储器与数据存储器统一编址的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。近年来MCS-51获得了飞速的发展,许多电气商都开发了MCS-51系列单片机,最典型的是PHILIPS和ATMEL公司。PHILIPS公司在低功耗、高速度和增强型功能上作出了贡献,在原有基础上新增了高速I/O口,A/D转换器,PWM(脉宽调制)、WDT(看门狗定时器)以及串行总线(I2C)和网络总线(CAN)等功能部件。ATMEL公司推出的AT89Cxx系列MCS-51兼容型单片机,完美地将Flash(非易失闪存技术)EEPROM与80C51内核结合起来,Flash程序存储器可以反复写入擦除,使得单片机开发更为便利。    MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等产品,其主要性能如下:·8位CPU    ·4k字节(或更大)的程序存储器(ROM)    ·128字节的数据存储器(RAM)    ·32条I/O口线    ·111条指令,大部分为单字节指令    ·21个专用寄存器    ·2个可编程定时/计数器    ·5个中断源,2个优先级    ·一个全双工串行通信口    ·外部数据存储器寻址空间为64kB    ·外部程序存储器寻址空间为64kB    ·逻辑操作位寻址功能MCS-51单片机结构MCS-51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等单元以及数据总线、地址总线和控制总线等三条总线。其基本结构如图。·中央处理器(CPU):    中央处理器是整个单片机的核心部件,负责控制、指挥和调度系统中各部件协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。它主要由算术/逻辑运算单元(ALU)和指令执行控制器组成。ALU具有加、减、乘、除运算和进行与、或、取反、异或等逻辑运算的功能,另外MCS-51的ALU还具有位处理能力,即具有置位、清零、取反等位逻辑功能,因此,MCS-51也叫做布尔处理机。指令执行控制器产生指令执行所需的控制信号,完成由取指令到指令译码等任务。·数据存储器(RAM):    MCS-51内部有128/256个8位数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的。专用寄存器存放用于设置单片机的特定数据,不能用于存放自定义数据(即用户数据)。所以,真正意义上的RAM只有128个,可存放I/O数据,运算的中间结果或字型表等。·程序存储器:    目前流行的MCS-51单片机多采用Flash闪存作为程序存储器,用于存放程序、常数或表格。AT89C51的程序存储器容量为4K字节。·时钟电路:    时钟电路是微处理器的核心部件之一。AT89C51内置最高频率达24MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序。·定时/计数器(ROM):    MCS-51系列单片机有两个(8052有三个)16位的可编程定时/计数器,称为T0和T1。它们的核心部件是一个可预置的加一计数器,具有定时和对外部事件计数的功能,可用于定时控制、延时、对外部事件监测和计数等场合。·并行输入输出(I/O)口:    MCS-51单片机共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部设备的数据传输。·全双工串行口:    MCS-51单片机内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。·中断系统:    MCS-51单片机具备较完善的中断功能,有两个外部中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并有二个优先级别可选择。MCS-51单片机引脚MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751多采用40引脚双列直插(DIP)封装,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,另有4根控制线,如图所示。这些引脚的功能如下:   ·Pin20:接地。   ·Pin40:正电源,接+5V电源(某些芯片用3-6V宽电压电源,)。   ·Pin19:时钟XTAL1脚,片内振荡电路的输出端。·Pin18:时钟XTAL2