第2章MCS-51单片机的结构和原理.ppt

第二章 MCS-51单片机的结构和原理
内容标题
1、MCS-51系列单片机的结构
2、MCS-51单片机引脚及其功能
3、8051存储器的配置
4、CPU的时序
5、复位及复位电路
6、输入/输出端口结构
MCS-51系列单片机的结构
MCS-51是Intel公司于1980年推出的高档系列8位单片机,主要有8051、8031、8751、80C51BH等。在本课程中,为了叙述方便,以8051为例进行讨论。
MCS-51单片机的基本组成
MCS-51系列单片机内部由8部分组成(见下页图):
CPU RAM(128B/256B)
ROM/EPROM(4KB/8KB) 并行I/O接口(4个)
定时器/计数器(2个) 中断控制器
全双工串行I/O口振荡器和时钟电路
MCS-51系列单片机的性能如下表。
MCS-51单片机的内部结构(见下图)
一、CPU
1、运算器
由ALU、暂存器(1、2)、ACC、B、PSW和一个布尔处理器(作位运算)等组成
2、控制器
由PC(PCH、PCL)、IR、ID等组成
二、存储器
ROM、RAM
三、I/O接口
MCS-51单片机的引脚及其功能
其引脚如右图所示,
为40脚。分为4类:
1、电源引脚
Vcc、Vss
2、时钟电路引脚
XTAL1、XTAL2
3、控制信号引脚
RST/VPD:
复位输入/备用电源输入
ALE/ /PROG:
地址锁存输出/编程脉冲输入
/PSEN:程序存储器允许(从EPROM/ROM中读取指令)
/EA/Vpp:外部程序存储器地址允许输入/编程电压输入
当/EA接高电平时,CPU只访问及执行片内EPROM/ ROM,但当PC的值超过0FFFH(对8751/8051为4KB)时,将自动转去执行片外程序存储器的内容
当/EA接低电平时,CPU只访问及执行片外EPROM/ ROM中的程序
Vpp=12V~21V,对8751片内的EPROM固化程序
ALE、/PSEN的负载能力:8个LS型TTL
4、输入/输出端口
P0~P3
8051存储器的配置
8051存储器概述
一般的微机的只有一个存储空间,统一编址,ROM和RAM可以安排在任一范围内,用相同的指令访问ROM或RAM,这种结构称为普林斯顿结构。
8051的存储器在物理上分为四个存储空间:片内程序存储器、片外程序存储器和片内数据存储器、片外数据存储器,这种程序存储器和数据存储器分开的结构称为哈佛结构。
8051的存储器空间分为三类(程序员的角度) :
1、片内、外统一编址的程序存储空间,0000H~FFFFH共64KB(16位地址)
2、片外数据存储空间,0000H~FFFFH共64KB (16位地址)
3、片内数据存储空间,00H~FFH共256B (8位地址)。
8051的存储空间配置如下页的图2-4所示
三类不同存储空间(逻辑空间)的访问方法:
用不同的指令区别:
访问片内外ROM用MOVC指令;
访问片外RAM用MOVX指令;
访问片内RAM用MOV指令;