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本章内容
-51单片机结构和原理
第一页,共五十二页。
第二章、MCS-51单片机硬件结构
时钟电路
CPU
ROM
RAM
T0T1
中断系统
串行接口
并行接口
P0P1P2P3
TXDRXD
INT0INT1
定时计数器
(参考(P13图2-1)8051结构框图
第二页,共五十二页。
第二章、MCS-51单片机硬件结构
时钟电路
CPU
ROM
RAM
T0T1
中断系统
串行接口
并行接口
P0P1P2P3
TXDRXD
INT0INT1
定时计数器
(参考(P13图2-1)8051结构框图
中央处理器CPU:8位,运算和控制功能
内部RAM:共256个RAM单元,用户使用前128个单元,用于存放可读写数据,后128个单元被专用寄存器占用。
内部ROM:4KB掩膜ROM,用于存放程序、原始数据和表格。
定时/计数器:两个16位的定时/计数器,实现定时或计数功能。
并行I/O口:4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。
串行口:一个全双工串行口。
中断控制系统:5个中断源(外部中断2个,定时/计数中断2个,串行中断1个)
时钟电路:可产生时钟脉冲序列,允许晶振频率2MHZ~20MHZ
第三页,共五十二页。
1、8051单片机的基本组成
中央处理器CPU:8位,运算和控制功能
内部RAM:共256个RAM单元,用户使用前128个单元,用于存放可读写数据,后128个单元被专用寄存器占用。
内部ROM:4KB掩膜ROM,用于存放程序、原始数据和表格。
定时/计数器:两个16位的定时/计数器,实现定时或计数功能。
并行I/O口:4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。
串行口:一个全双工串行口。
中断控制系统:5个中断源(外中断2个,定时/计数中断2个,串行中断1个)
时钟电路:可产生时钟脉冲序列,允许晶振频率2MHZ~20MHZ
第四页,共五十二页。
2、MCS-51单片机信号引脚简介
P3口线的第二功能
VCC
VSS
XTAL2 XTAL1
RST
ALE
2、振荡电路:XTAL1、XTAL2
3、复位引脚:RST
4、并行口:P0、P1、P2、P3
7、ALE:地址锁存控制信号
1、电源线:VCC(+5V)、VSS(地)
EA
PSEN
5、EA:访问程序存储控制信号
6、PSEN:外部ROM读选通信号
RXD/ TXD/ INT0/INT1/ T0/ T1/ WR/ RD/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 20
40 39 38 37 36 35 34 33 32 3130292827262524242221
8031
8051
8751
89C51
(参考(P17图2-2)8051引脚图
第五页,共五十二页。
引脚
第二功能
RxD:串行口接收数据输入端
TxD:串行口发送数据输出端
INT0:外部中断申请输入端0
INT1:外部中断申请输入端1
T0:外部计数脉冲输入端0
T1:外部计数脉冲输入端1
WR:写外设控制信号输出端
RD:读外设控制信号输出端
第六页,共五十二页。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 2120 19 18 17 16 15
EPROM
2764
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 2120 19 18 17 16 15
EPROM
2764
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 20
40 39 38 37 36 35 34 33 32 3130292827262524242221
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 2120 19 18 17 16 15
RAM
6264
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 2120 19 18 17 16 15
RAM
6264
8031
8751
8051
89C51
片内
RAM
片内
ROM
256B(字节)
4K
64K
64K
第七页,共五十二页。
(1)程序存储器
程序存储器(参照P17图2-3C)
内部
外部
0000H
0FFFH
(4K)
0000H
FFFFH
(64K)
0000H
0FFFH
(4K)
0000H
0001H
0002H
(PC)
0000H是程序执行的起始单元, 在这三个单元存放一条 无条件转移指令
中断5
中断4
中断3
中断2
中断1
0003H
000BH
0013H
001BH
0023H
002BH
外部中断0
定时器0中断
外部中断1
定时器1中断
串行口中断
8位
.
.
.
0FFFH
0FFEH
EA=1EA=0
程序存储器资源分布
中断入口地址
第八页,共五十二页。
0000H
FFFFH
(64K)
内部
外部
(2)数据存储器
数据存储器
(P17图2-3a、b)
00H
FFH
7FH
80H
(高128B)
(低128B)
RAM
专用 寄存器
00H
07H
08H
0FH
10H
17H
18H
1FH
0区
R0
R7
R0
R7
R0
R7
R0
R7
1区
2区
3区
工作寄存器区
可位寻址区
20H
2FH
7F78
0700
30H
7FH
数据缓冲区/堆栈区
内部RAM存储器
11
第3区
18H~1FH
01
第1区
08H~0FH
RS1RS0
寄存器区
片内RAM地址
00
第0区
00H~07H
10
第2区
10H~17H
工作寄存器区选择位RS0、RS1
PSW位地址
CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
F1
P
第九页,共五十二页。
高128个单元
☆离散分布有21个特殊功能寄存器SFR。
☆11个可以进行位寻址。
☆特别提示:对SFR只能使用直接寻址方式,书写时可使用寄存器符号,也可用寄存器单元地址。
☆参见P21表2-4
第十页,共五十二页。