第一章51单片机结构.ppt

第一章 MCS-51单片机内部结构 1.1.1 CPU 51系列单片机内部结构如图所示 CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式； 五个中断源的中断控制系统； 一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信； 片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率为12M。 1.2 存 储 器 程序存储器用来存放程序和始终要保留的常数。 数据存储器存放程序运行中所需要的常数和变量。 储存器结构：普林斯、哈拂结构 MCS-51的储存器结构与常见的微型计算机的配置方法不同,它将程序存储器和数据存储器分开,各有自己的寻址方式、控制信号和功能。 从物理空间看,MCS-51有四个存储器地址空间： 片内程序存储器、片外程序存储器 片内数据存储器、片外数据存储器 MCS-51存储器物理结构见下图所示： ：（31脚）:访问外部程序存储器控制信号: 1.3 特殊功能寄存器 21个特殊功能寄存器,被离散地分布在RAM的80H-FFH地址当中,进行定时,中断,I/O口设置等功能. 若单片机外接晶振为12Mhz,则单片机的4个指令周期为多少? 震荡周期=1/12Mhz=0.0833μS 状态周期=0.0833*2=0.167μS 机器周期=0.167*6=1μS 指令周期=1~4μS 1.4 MCS-51时钟与复位电路 RST/VPD:RST是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持2个机器周期的高电平时，就可以完成复位操作。 单片机最小系统 扩展存储器的最小系统 P0~P3：通用I/O口； VCC：电源端，一般接5V； GND：电源地； XTAL1，XTAL2：外接晶体振荡器，不能超过24M；需加微调电容，一般为30pF； RST/VPD：复位端，平时为低电平； ALE/PROG：地址锁存允许信号端； EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入端/ PSEN:外部程序存储器地址输出信号 * * ?? ·8位CPU?? ?·4kbytes 程序存储器(ROM) ·128bytes的数据存储器(RAM) ·可片外寻址64kROM及RAM ?? ??· 32条I/O口线 · 2个16位定时、计数器 ·1个全双工串口 ????·5个2级优先的中断源???? 51单片机的主要参数 P3 P1 P2 可编程 串行I/O口 P0 外部中断 基准频率源 控制 128/256B 数据存储器 4KB/8KB 程序存储器 2/3个16位 定时/计数器 振荡器及 定时电路 CPU 64KB 总线扩展控制 可编程 并行I/O口 内部中断 计数脉冲 串行输出 串行输入 单片机的引脚及其功能 MCS - 51单片机引脚及总线结构 外部数据 存储器 (RAM) 外部程序 存储器 (ROM) 内部程序 存储器 内部数据 存储器 8XX51 从逻辑上看,MCS-51有三个存储器空间： 片内数据存储器、片外数据存储器 片内、片外统一编址的程序存储器 MCS-51存储器物理结构 EA = “ 0 ”， 单片机只访问外部程序存储器。 EA = “ 1”，单片机访问内部程序存 储器,当PC值超出内部ROM的容量时，会自动转向外部程序存储器空间。 引脚 EA 的接法,决定了程序储存器的0000～0FFFH 4KB 地址范围是在单片机片内还是片外。 程序存储器的特殊地址 002BH 定时/计数器2（仅52子系列有） 0023H 串行口 001BH 定时/计数器1 0013H 外部中断1 000BH 定时/计数器0 0003H 外部中断0 入口地址 中断源 复位地址0000H， 二．数据存储器 从物理结构上分为片内数据存储器和片外数据存储器。 1．片内数据存储器 对于51子系列，片内数据存储器RAM有128字节，编址为00H—7FH；对于52子系列，片内数据存储器有256字节，编址为00H—FFH；除了RAM块外，还有特殊功能寄存器（SFR）块，编址为80H—FFH ，与52系列RAM后128字节