MCS51單片機的結構課件

§2-3CPU第二章MCS-51單片機芯片的硬件結構§2-2單片機存儲器配置內容提要:§2-1MCS-51單片機內部結構及引腳§2-4MCS-51工作方式MCS51單片機的結構MCS-51單片機美國Intel公司于1980年推出的8位高檔單片機系列產品Atmel、InfoneonTechnologies(原SiemensAG)、MaximIntegratedProducts、NXP(原PhilipsSemiconductor)、Nuvoton(原Winbond)、STMicroelectronics、SiliconLaboratories(原Cygnal)、TexasInstruments、CypressSemiconductor等Intel的產品系列稱作MCS-51，其他廠家的自行命名MCS51單片機的結構MCS-51系列單片機配置一覽表系列片內存儲器（字節(jié)）定時器計數(shù)器并行I/O串行I/O中斷源片內ROM片內RAM無有ROM有EPROMIntelMCS-51子系列803180C31805180C51(4K字節(jié))875187C51(4K字節(jié))128字節(jié)2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K字節(jié))875287C52(8K字節(jié))256字節(jié)3x164x8位16ATEML89C系列(常用型)1051(1K)/2051(2K)/4051(4K)（20條引腳DIP封裝）1282151589C51(4K)/89C52(8K)（40條引腳DIP封裝）128/2562/33215/6MCS51單片機的結構》教學課件MCS51單片機的結構》教學課件2.1MCS-51單片機的內部結構一個8位的中央處理器(又可分為運算器和控制器兩部分)；128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器(增強型為256字節(jié))；4KB的程序存儲器；32條并行I/O口線；兩個定時器/計數(shù)器(增強型為3個)；具有5個中斷源(增強型為6個)、兩個優(yōu)先級的中斷機構；可用于多處理機通信、I/O擴展或全雙工UART的串行口；以及一個片內振蕩器和時鐘電路MCS51單片機的結構》教學課件MCS51單片機的結構MCS51單片機的結構單片機的引腳定義從一片集成電路的角度去認識單片機MCS51單片機的結構》教學課件MCS-51單片機的引腳功能流行的MCS-51兼容單片機根據(jù)型號不同，引腳數(shù)目、封裝形式有很大區(qū)別常見的有40引腳雙列直插(DIP)方式，和44引腳PLCC封裝形式。較新型的產品采用占用面積更小的封裝，如Atmel的AT89S51有44引腳TQFP封裝形式MCS51單片機的結構》教學課件MCS51單片機的結構》教學課件認識單片機的引腳MCS-51單片機40腳Vcc,GND

2XTAL1,XTAL2

2RESET

1EA/Vpp1ALE/PROG1PSEN

1P0.0—P0.78P1.0—P1.78P2.0—P2.78P3.0—P3.78MCS51單片機的結構》教學課件單片機的引腳（電源端）Vcc,GND:正電源端與接地端（+5V/3.3V/2.7V)不同的單片機可以允許不同的工作電壓，不同的單片機表現(xiàn)出的功耗也不同。MCS51單片機的結構》教學課件單片機的引腳（晶振端）XTAL1,XTAL2:片內振蕩電路輸入/輸出端15～45pfx21～12MHz（MCS-51）

0～24MHz（Atmel-89C）XTAL1XTAL2也可以由

XTAL1端接入外部時鐘，此時應將

XTAL2接地：XTAL2XTAL1外部時鐘通常外接一個晶振兩個電容MCS51單片機的結構》教學課件時鐘電路MCS51單片機的結構》教學課件時鐘電路MCS51單片機的結構》教學課件時鐘電路MCS51單片機的結構》教學課件復位使單片機進入某種確定的初始狀態(tài)：

▼

PC值歸零（0000H）；▼各個SFR被賦予初始值：

P0～P3=0FFH，Acc=0，B=0，TH0=0，TL0=0，TH1=0，TL0=0，SP=7，PSW=0……▼退出處于節(jié)電工作方式的停頓狀態(tài)、退出一切程序進程、退出程序的死循環(huán)，從頭開始。單片機的引腳（復位端）RESET:復位端（高電平有效，高電平持續(xù)時間

2個機器周期）MCS51單片機的結構》教學課件單片機的引腳（復位端）+5V10uF10KVccRSTGND上電復位10uF10KVccRSTGND手動&上電復位1K+5VMCS51單片機的結構》教學課件復位方式MCS51單片機的結構》教學課件單片機的引腳（EA端）EA/Vpp:尋址外部ROM控制端/編程電源輸入端。

低有效，片內無ROM時必須接地；片內有ROM時應當接高電平；

對片內ROM編程時編程正電源加到此端。MCS51單片機的結構》教學課件單片機的引腳（PSEN端）PSEN：尋址外部程序存儲器時選通外部EPROM的讀控制端（OE）低有效。MCS51單片機的結構》教學課件單片機鎖存器74LS373P0.0-P0.7ALEPSENP2.0-P2.48D8QOEA8-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM單片機的引腳（PSEN端）PSEN：尋址外部程序存儲器時選通外部EPROM的讀控制端（OE）低有效。MCS51單片機的結構》教學課件各寄存器的名稱：1、算術運算寄存器（1）A——累加器。（2）B——B寄存器，乘、除法運算用。（3）PSW——程序狀態(tài)字寄存器：包含程序運行狀態(tài)、信息。

MCS51單片機的結構24MCS51單片機的結構MCS51單片機的結構單片機存儲器配置（片外RAM/ROM）

可尋址片外RAM64K字節(jié)

（0000H—FFFFH）；可尋址片外ROM64K字節(jié)

（0000H—FFFFH）；片內掩膜ROM4K字節(jié)（0000H—0FFFH）；FFFFH0000H可尋址片外RAM64K字節(jié)FFFFH0000H可尋址片外ROM64K字節(jié)0FFFH0000H可尋址片內掩膜ROM4K字節(jié)80517FH00H片內RAM

128字節(jié)FFH80HMCS51單片機的結構》教學課件單片機的程序存儲器特殊單元中斷矢量：MCS-51單片機的5個中斷源分別對應有各自的中斷服務程序入口地址——中斷矢量000BH000BH-0012H定時/計數(shù)器0(T0)002BH002BH-0032H定時/計數(shù)器2(T2)0023H0023H-002AH串行口接收/發(fā)送001BH001BH-0022H定時/計數(shù)器1(T1)0013H0013H-001AH外部中斷1(INT1)0003H0003H-000AH外部中斷0(INT0)中斷矢量中斷地址區(qū)中斷源系統(tǒng)啟動單元：系統(tǒng)復位（PC）＝0000H——占用地址區(qū)0000H-0003HMCS51單片機的結構》教學課件存儲器配置（片內RAM）片內RAM

128字節(jié)（00H—7FH）00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在80H-FFH其中92個位可位尋址80HFFH所有的RAM區(qū)(包括位尋址區(qū)、工作寄存器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器8051128字節(jié)MCS51單片機的結構》教學課件片內RAM前32個單元是工作寄存器區(qū)(00H—1FH)00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)存儲器配置（片內RAM）MCS51單片機的結構》教學課件00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器區(qū)3工作寄存器區(qū)2工作寄存器區(qū)1工作寄存器區(qū)00FH10H17H18H片內RAM前32個單元是工作寄存器區(qū)(00H—1FH)存儲器配置（片內RAM）工作寄存器區(qū)選擇由PSW中的RS1和RS0決定MCS51單片機的結構》教學課件00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)片內RAM中有128個可按位尋址的位。

位地址:00H—7FH

分布在:20H—2FH單元存儲器配置（片內RAM）MCS51單片機的結構》教學課件00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH單元地址07060504030201000F0E0D0C0B0A090817161514131211101F1E1D1C1B1A191827262524232221202F2E2D2C2B2A292837363534333231303F3E3D3C3B3A393847464544434241407F7E7D7C7B7A7978位地址總共128個可按位尋址的位片內RAM中有128個可按位尋址的位。

位地址:00H—7FH

分布在:20H—2FH單元存儲器配置（片內RAM）MCS51單片機的結構》教學課件MCS51單片機的結構34MCS51單片機的結構存儲器配置（片內RAM）片內RAM

128字節(jié)（00H—7FH）00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在80H-FFH其中92個位可位尋址80HFFH所有的RAM區(qū)(包括位尋址區(qū)、工作寄存器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器128字節(jié)

小結MCS51單片機的結構》教學課件

時鐘的基本概念

啟動單片機后，指令執(zhí)行順序：

取指令

分析執(zhí)行

§2-3

CPU時序MCS51單片機的結構時序CPU執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序在制造商設計產品時，CPU的時序已經固定CPU發(fā)出的時序信號一類用于芯片內部各功能部件的控制另一類用于芯片外部存儲器或I/O端口的控制，需要通過器件的控制引腳送到片外MCS51單片機的結構MCS51單片機的結構MCS51單片機的結構