文档介绍：第1章单片机硬件系统 概述
什么是单片机
MCS-51单片机系列
尽管各类单片机很多,但无论是从世界范围或是从全国范围来看,使用最为广泛的应属MCS-51单片机。基于这一事实,本书以应用最为广泛的MCS-51系列8位单片机(8031、8051、8751等)为研究对象,介绍单片机的硬件结构、工作原理及应用系统的设计。
MCS-51单片机系列共有十几种芯片,。
MCS-51系列单片机分类表
子系列
片内ROM形式
片内
ROM
容量
片内
RAM
容量
寻址
范围
I/O特性
中断源
无
ROM
EPROM
计数器
并行口
串行口
51子系列
8031
8051
8751
4 KB
128 B
2×64 KB
2×16
4×8
1
5
80C31
80C51
87C51
4 KB
128 B
2×64 KB
2×16
4×8
1
5
52子系统
8032
8052
8752
8 KB
256 B
2×64 KB
3×16
4×8
1
6
80C32
80C52
87C52
8 KB
256 B
2×64 KB
3×16
4×8
1
6
表中列出了MCS-51单片机系列的芯片型号,以及它们的技术性能指标,使我们对它们的基本情况有了一个概括的了解。下面我们就在这个表的基础上对MCS-51系列单片机作进一步说明。
MCS-51系列又分为51和52两个子系列,并以芯片型号的最末位数字作为标志。其中,51子系列是基本型,而52子系列则属增强型。52子系列功能增强的具体方面,:
(1) 片内ROM从4 KB增加到8 KB。
(2) 片内RAM从128 B增加到256 B。
(3) 定时/计数器从2个增加到3个。
(4) 中断源从5个增加到6个。
在52子系列的内部ROM中,以掩膜方式集成有8 KB
BASIC解释程序,这就是通常所说的8052-BASIC。这意味
着单片机已可以使用高级语言。该BASIC与基本BASIC相比,
增加了一些控制语句,以满足单片机作为控制机的需要。
MCS-51单片机结构和原理
1 . MCS-51单片机的内部组成及信号引脚
MCS-51单片机的典型芯片是8031、8051、8751。8051
内部有4 KB ROM,8751内部有4KB EPROM,8031内部无
ROM;除此之外,三者的内部结构及引脚完全相同。因此,
以8051为例,说明本系列单片机的内部组成及信号引脚。
。下面介绍各部分的
基本情况。
1) 中央处理器(CPU)
中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。
MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码。
2) 内部数据存储器(内部RAM)
8051芯片中共有256个RAM单元,但其中后128单元被
专用寄存器占用,能作为寄存器供用户使用的只是前128单元,
用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是
指前128单元,简称内部RAM。
MCS-51 单片机结构框图
3) 内部程序存储器(内部ROM)
8051共有4 KB掩膜ROM,用于存放程序、原始数
据或表格,因此,称之为程序存储器,简称内部ROM。
4) 定时/计数器
8051共有两个16位的定时/计数器,以实现定时或
计数功能,并以其定时或计数结果对计算机进行控制。
5) 并行I/O口
MCS-51共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3),
以实现数据的并行输入/输出。在实训中我们已经使用了
P1口,通过P1口连接8个发光二极管。
6) 串行口
MCS-51单片机有一个全双工的串行口,以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。
7) 中断控制系统
MCS-51单片机的中断功能较强,以满足控制应用的需要。8051共有5个中断源,即外中断两个,定时/计数中断两个,串行中断一个。全部中断分为高级和低级共两个优先级别。
8) 时钟电路
MCS-51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率一般为6 MHz和12 MHz。