文档介绍：第二章 MCS-51单片机的 基本结构和工作原理
信息科学与工程学院自动化系
第二章MCS-51单片机的结构和工作原理
本章介绍MCS-51单片机的结构、工作原理及其组成部件和各部件的功能。
MCS-51系列单片机的结构 
8051单片机内部结构和功能
MCS-51单片机的引脚功能
MCS-51单片机的工作方式
MCS-51单片机的时序
MCS-51单片机的应用特性
MCS-51系列单片机的结构
MCS-51 单片机的基本组成
中央处理器CPU
存储器结构
定时器/计数器(T/C)
并行I/O接口
串行口
中断系统
8051单片机内部结构和功能
MCS-51 单片机的基本组成
存储器
I/O接口
MCS-51单片机芯片有许多种:
如8051、8031、8751、80C51、80C31等。
它由8个部件组成,
1、中央处理器(CPU)核心
2、时钟电路 12MHz
3、程序存储器(ROM/EPROM) 4KB
4、数据存储器(RAM) 128B+128B SFR
5、并行I/O口(P0~P3口)P0和P2兼作外总线
6、串行口全双工串行口
7、定时器/计数器 2个16位
8、中断系统 5个中断源,高级和低级两级优先级别
它们都是通过单一总线连接,并被集成在一块半导体芯片上,为单片微型计算机(Single-Chip puter)
片内存储器
片内I/O接口
1. MCS-51单片机系列
两大系列:MCS-51子系列和MCS-52子系列。
其中51子系列是基本型,而52子系列属于增强型。
各子系列配置如表2-1所示。(P36)
片内ROM形式
无 ROM EPROM
8031 8051 8751
80C31 80C51 87C51
8032 8052 8752
80C32 80C52 87C52
MCS-51单片机的应用特性
51子系统
52子系统
52子系列与51子系列相比,其功能增强的具体方面如下:
增加到8KB
~7个
2. 单片机芯片的半导体工艺
MCS-51系列单片机采用以下两种半导体工艺生产
HMOS 芯片型号中不带有字母“C”的,
功耗较大。
CHMOS 芯片型号中凡带有字母“C”的,
具有高速度、高密度、低功耗的特点
例如 8051的功耗为630mW,
80C51的功耗只有120mW。
在便携式、手提式或野外作业仪器设备或长期无人值守自动监测、监控的仪表上是非常有意义的。因此在这些产品中最好使用CHMOS型单片机芯片。
3. 片内ROM存储器的配置形式及应用环境
MCS-51单片机内程序存储器的配置形式有三种:
掩模ROM型(由厂家一次写入,成本低)
EPROM型(由用户可反复写入,成本较高)
无ROM (需在片外扩展)
各有特点,也各有其适用场合,可根据需要进行选择
环境温度范围,划分为三个等级
民用级 0℃~+70℃
工业级-40℃~+85℃
军用级-65℃~+125℃
因此在使用中应注意根据现场温度选择芯片。