外文翻譯-- MCS-51硬件系列簡(jiǎn)介.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系部：電子電氣工程系專業(yè)：電子信息工程系姓名：學(xué)號(hào)：外文出處：The8051Microcontroller附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：簽名：年月日附件1：外文資料翻譯譯文第2章硬件結(jié)構(gòu)2.1MCS-51系列簡(jiǎn)介MCS-51系列微控制器芯片是由英特爾公司發(fā)展、生產(chǎn)并且推向市場(chǎng)的。其他的芯片生產(chǎn)廠商，諸如西門子、AMD、富士、飛利浦也獲得了MCS-51系列微控制器的許可證。在MCS-51系列中，每種型號(hào)的微控制器都有著其各自獨(dú)特的功能，以便與種特殊的裝置能夠相匹配。在這一章節(jié)中，我們將介紹MCS-51系列的硬件結(jié)構(gòu)。從附錄E中可以找到英特爾的入口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表單(例如：8051)。這個(gè)附錄只是為更進(jìn)一步的研究作參考。例如像在電類模具設(shè)備上。硬件的許多特性都附一短的指令加以闡明，每條指令也都給出了簡(jiǎn)短的解釋，指令設(shè)置的完整內(nèi)容將會(huì)在在第三章中會(huì)看到。在附錄A中可以看到8051指令的集合，或是從附錄C中查到8051每條指令的定義。8051是MCS-51系列中最常見(jiàn)的一種芯片，也是此系列中最先面世的型號(hào)。它的特性總結(jié)如下：4KBROM（工廠掩膜預(yù)編程）128BRAM4個(gè)8位輸入輸出口2個(gè)16位的定時(shí)器1個(gè)串行接口64K外部編碼存儲(chǔ)器(ROM)64K外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)布爾處理機(jī)（進(jìn)行位處理）210個(gè)位尋址空間4s乘/除法MCS-51系列的其他型號(hào)提供了不同容量的片上ROM或EPROM，或者不同容量的片上PAM，或者是擁有第三個(gè)定時(shí)器。每種型號(hào)還提供了低功耗的CMOS版本(見(jiàn)表2-1)。8051在本書中泛指MCS-51系列的所有型號(hào)，如果具體討論某種型號(hào)的增強(qiáng)功能，會(huì)用其型號(hào)說(shuō)明的。上面所提到的各種特征都包含在圖2-1的8051的結(jié)構(gòu)框圖中（也可參見(jiàn)附錄D）。2.28051的引腳這一節(jié)從外部引腳來(lái)介紹8051硬件結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2-2)。各引腳功能簡(jiǎn)述如下：如圖2-2所示，8051的40個(gè)引腳，其中有32個(gè)是作為I/O口線使用，在這32條I/O口線中，有24個(gè)是具有兩種用途(8032/8052有26個(gè))，它們既可作為I/O口線使用，或是作為控制線又或是作為地址或數(shù)據(jù)總線的一部分使用。設(shè)計(jì)最小外存儲(chǔ)器或是其他外部組件設(shè)計(jì)中，這些口時(shí)作為通用I/O來(lái)使用。每個(gè)端口的8根線在類似打印機(jī)、AD轉(zhuǎn)換等設(shè)備的連接中，可以作為一個(gè)整體使用，又或是像開(kāi)關(guān)、LED、晶體管、電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、擴(kuò)音器等單個(gè)“位”控制的設(shè)備連接中，每根線又可以獨(dú)立使用。2.2.1P0口8051芯片的3239腳為P0口，作為雙用途I/O口。在組件設(shè)備最小化設(shè)計(jì)中，它作為通用I/O口使用。在接有片外存儲(chǔ)器的較大設(shè)備中，它又可以復(fù)用為地址總線和數(shù)據(jù)總線(見(jiàn)2.6節(jié)“外存儲(chǔ)器”)。2.2.2P1口18腳為P1口，專用于I/O。這些引腳設(shè)計(jì)為P1.0、P1.1、P1.2等，當(dāng)外部設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求時(shí)作為接口使用。對(duì)P1口來(lái)說(shuō)，無(wú)其他功能，因此它們單獨(dú)用于與外部設(shè)備連接的接口。但8032/0852芯片例外，P1.0和P1.1即可用作I/O口線也可用作第3個(gè)定時(shí)器的外部輸入端。2.2.3P2口P2口(2128腳)可作為雙用途I/O口使用。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O口或是尋址范圍超過(guò)256字節(jié)時(shí)，P2口用作高8位地址總線(見(jiàn)2.6節(jié)“外存儲(chǔ)器”)。2.2.4P3口P3口(1017腳)作為雙用途I/O口使用。8051中，這些引腳具有多功能，除作為通用I/O外，每一位還可以將用于第二個(gè)特殊功能。P3口和P1口引腳第二個(gè)功能總結(jié)如表2-2。2.2.5PSEN(程序存儲(chǔ)使能信號(hào))8051有4個(gè)專用總線控制信號(hào)。程序存儲(chǔ)使能信號(hào)(PSEN)是通過(guò)引腳29輸出的信號(hào)，它是選通外部程序（代碼）存儲(chǔ)器的控制信號(hào)。它通常連接到EPROM的允許輸出(OE)引腳以便讀取其中的程序。在讀取指令階段，PSEN為低電平。程序的二進(jìn)制代碼（操作碼）通過(guò)數(shù)據(jù)總線被讀取，并且鎖存到8051指令寄存器等待譯碼。在執(zhí)行內(nèi)部ROM（8051/8052）中的指令時(shí)，PSEN信號(hào)無(wú)效（高電平）。2.2.6ALE(地址鎖存使能信號(hào))ALE信號(hào)通過(guò)引腳30輸出，對(duì)于使用過(guò)Intel8085、8088或是8086微處理器的人來(lái)說(shuō)應(yīng)該非常熟悉。8051同樣使用ALE信號(hào)分離復(fù)用的地址總線和數(shù)據(jù)總線。當(dāng)P0口作為數(shù)據(jù)總線和地址總線的低字節(jié)使用時(shí)，在存儲(chǔ)器存取周期的前半周期，ALE信號(hào)將總線上的地址存入外部寄存器，接著，當(dāng)數(shù)據(jù)改變時(shí)，在存取的后半周期P0口用于輸入或輸出數(shù)據(jù)(見(jiàn)2.6節(jié)“外存儲(chǔ)器”）。ALE信號(hào)脈沖頻率是1/6個(gè)片上振蕩器工作頻率，可以作為系統(tǒng)其它部分的通用時(shí)鐘。如果8051的晶振周期為12MHz，那么，ALE信號(hào)的頻率為2MHz。唯一的例外是在執(zhí)行MOVX指令時(shí)，會(huì)有一個(gè)ALE脈沖錯(cuò)過(guò)（見(jiàn)圖2-10）。在EPROM版本的8051上，這個(gè)引腳還可用來(lái)輸入編程脈沖。2.2.7EA(外部訪問(wèn)信號(hào))EA信號(hào)通過(guò)引腳31輸入，通常接高電平（+5V）或是低電平（接地）。若是高電平，當(dāng)訪問(wèn)的指令位于存儲(chǔ)器中低地址的4K/8K內(nèi)，8051/8052執(zhí)行內(nèi)部存儲(chǔ)器中的程序；若是低電平，僅執(zhí)行外部存儲(chǔ)器中的程序（同時(shí)PSEN應(yīng)為低電平）。在8031/8032芯片上，EA必須為低電平，因?yàn)樗鼈儧](méi)有片上程序存儲(chǔ)器。如果8051/8052的EA為低電平，那么內(nèi)部ROM不可用，執(zhí)行的程序來(lái)自外部EPROM。在EPROM版本的8051上，EA接在+21V供給電壓上，用于內(nèi)部EPROM編程。2.2.8RST(復(fù)位信號(hào))RST信號(hào)通引腳9輸入，它是8051的主復(fù)位信號(hào)。RST信號(hào)至少被置2個(gè)機(jī)器周期的高電平，那么內(nèi)部寄存器就是被置為一個(gè)合適的數(shù)值，以便系統(tǒng)順序啟動(dòng)（見(jiàn)2.8節(jié)“復(fù)位”）。2.2.9片