2 MCS-51系列单片机的结构和原理.ppt

2 MCS-51系列单片机的结构和原理 第2章 80C51单片机的硬件结构
预备知识:元器件实物图
单片机芯片
AT89C51
AT89S51
AT89S52
AT89C2051
80C51单片机硬件结构及信号引脚
MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心,增加了一定的功能部件后构成的,因此,本章以80C51为主介绍MCS-51系列单片机。
MCS-51单片机的内部结构
MCS-51单片机的组成:
CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、
ROM(程序存储器)、I/O口(串口、并口)、
内部总线和中断系统等。
组成框图如下:
内部结构如下:
1. 中央处理器(CPU)
(1)运算器
组成:
8位算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic Logic Unit)、
8位累加器A(Accumulator)、
8位寄存器B、
程序状态字寄存器PSW(Program Status Word)、
8位暂存寄存器TMP1和TMP2等。
功能:完成算术运算和逻辑运算。
包括运算器和控制器两部分
运算电路
(2)控制器
组成:
程序计数器PC(Program Counter)、
指令寄存器IR(Instruction Register)、
指令译码器ID(Instruction Decoder)、
堆栈指针SP、数据指针DPTR、定时控制逻辑和振荡器OSC等电路。
功能:
CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出,
存放在IR中,ID对IR中的指令码进行译码,定时控制逻辑
在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时,以产生执行本条
指令所需的全部信号。
控制器电路
2、内部数据存储器(内部RAM)
Internal RAM
8051芯片中共有256个RAM单元
前128单元:用于存放可读写的数据
后128单元:被专用寄存器占用
内部数据寄存器