文档介绍：第1章 MCS-51 单片机结构单片机原理及应用单片机原理及应用第1章 MCS-51 单片机结构★MCS-51 单片机内部结构★存储器★特殊功能寄存器★时钟电路与复位电路★引脚功能内容提要第1章 MCS-51 单片机结构 概述 MCS-51 系列单片机有多种型号的产品: 普通型(51子系列) 8051 、8031 、8751 、 89C51 、 89S51 等。增强型(52子系列) 8032 、8052 、8752 、 89C52 、 89S52 等。它们的结构基本相同,其主要差别反映在存储器的配置上。 8031 片内没有程序存储器 8051 内部设有 4KB 的掩模 ROM 程序存储器 8751 是将 8051 片内的 ROM 换成 EPROM 89C51 则换成 4KB 的闪速 EEPROM 89S51 结构同 89C51 , 4KB 的闪速 EEPROM 可在线编程增强型的存储容量为普通型的一倍本课以 8XX51 代表这一系列的单片机。第1章 MCS-51 单片机结构 51系列单片机内部结构如图 1-1 所示。图 1-1 ( 图中“\”两边分别为基本型和增强型) 第1章 MCS-51 单片机结构各功能部件: (微处理器) ( RAM ) 片内为 128 个字节( 52子系列的为 256 个字节) ( ROM/EPROM ) 8031: 无此部件; 8051: 4K字节 ROM ; 8751: 4K字节 EPROM ; 89C51/89C52/89C55: 4K/8K/20K 字节闪存。 6. 串行口 1个全双工的异步串行口,具有四种工作方式。 7. P1 口、 P2口、 P3口、 P0口为4个并行 8位I/O 口。 8. 特殊功能寄存器( SFR ) 共有 21个,是一个具有特殊功能的 RAM 区。第1章 MCS-51 单片机结构 CPU CPU 是单片机的核心部件。它由运算器和控制器等部件组成。 1. 运算器运算器的功能是进行算术运算:加、减、乘、除、加 1、减 1、比较、 BCD 码十进制调整等逻辑运算:与、或、异或、求反、循环等逻辑操作位操作:内部有布尔处理器,它以进位标志位 C为位累加器, 用来处理位操作。可对位置“1”、对位清零、位判断等。操作结果的状态信息送至状态寄存 PSW 。第1章 MCS-51 单片机结构 。 CPU 执行指令时,由程序存储器中读取的指令代码送入指令存储器,经指令译码器译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号,完成指令功能。第1章 MCS-51 单片机结构 3、累加器 A使用最频繁的寄存器, 可写为 Acc 。 A的作用: (1)是 ALU 的输入之一,又是运算结果的存放单元。(2 )数据传送大多都通过累加器 A。MCS-51 增加了一部分可以不经过累加器的传送指令,即可加快数据的传送速度,又减少 A的“瓶颈堵塞”现象。 A的进位标志 Cy同时又是位处理机的位累加器。第1章 MCS-51 单片机结构 PSW (1)Cy( )进位标志位(2)Ac() 辅助进位标志位,用于 BCD 码的十进制调整运算。(3)F0( )用户使用的状态标志位。(4)RS1 、RS0 ( 、 ):4 组工作寄存器区选择控制位 1和位 0。第1章 MCS-51 单片机结构 RS1 RS0 所选的 4组寄存器 0 0 0 区(内部 RAM 地址 00H ~07H ) 0 1 1 区(内部 RAM 地址 08H ~0FH ) 1 0 2 区(内部 RAM 地址 10H ~17H ) 1 1 3 区(内部 RAM 地址 18H ~1FH ) (5)OV( )溢出标志位指示运算是否产生溢出。各种算术运算指令对该位的影响情况较复杂,将在第 3章介绍。(6) 位: 保留位,未用(7)P() 奇偶标志位 P=1 ,A中“1”的个数为奇数 P=0 ,A中“1”的个数为偶数