第2章MCS51单片机结构及原理讲稿课件.ppt

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-51单片机存储器组织
-51并联I/O及应用
-51单片机总体概括
第二章MCS-51单片机组成结构
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⑴8位CPU
⑵片内128B*3RAM
⑶片内8KBROM/EPROM(8031无)
⑷特殊功能寄存器区SFR
⑸2个优先级的5个中断源结构
⑹4个8位并行口:P0、P1、P2、P3
一、MCS-52单片机的主要
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功能特点
⑺3个16位定时器/计数器T/C
⑻1个全双工串行口UART
⑼布尔处理机——位处理机
(10)64KB外部RAM地址空间
(11)64KB外部ROM地址空间
(12)片内时钟电路及振荡器
(13)指令系统(111条)
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通用异步收发器
半双工——即可接受又可发送,但不同时
单工——只接收或只发送
可同时接收或发送
16条地址线
MCS-51单片机内部结构分析
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RAM
P0口
串行口
定时器
计数器
特殊
功能
寄存器
(SFR)
中断
系统
微处理器ALU
控制逻辑
P2口
P1口
P3口
ROM/EPROM
CPU
内部总线
Vcc
Vss
XTAL1
XTAL2
PSEN
EA
ALE
RESET
~
~
8
8
~
8
~
8
8051/8751
面向用户的结构
8031
共40条引线
用户的内特性
用户外特性
图2-1MCS-51功能框图
逻辑结构框图
1、中央处理器
2、存储器
3、I/O口
MCS-51单片机有4个8位并行口,1个全双工串行口UART,2个16位的T/C。
由运算器和控制逻辑组成。主要功能是产生各种控制信号,控制存储器、I/O端口的数据传送、数据运算、及位处理等操作等。采用SFR集中控制
程序存储器ROM/EPROM(8031中没有,需外接),存放程序和编好的表格及常数等。
数据存储器RAM:存放中间结果、数据暂存、缓冲、及存放标志位等。
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8051/8751
40引脚,双列直插式结构
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RST/VPD
































RXD
TXD
INT0
INT1
T0
WR
RD
T1
XTAL1
XTAL2
Vss
Vcc
EA/VPP
ALE/PROG
PSEN
8031
8051
8751
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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15
16
17
18
19
20
MCS-51单片机的引脚功能
用户外特性
2、管脚的功能
(1)电源与时钟
Vcc:接+5V电源端
Vss:接地端
XTAL1:片内振荡电路输入端
XTAL2:片内振荡电路输出端
内时钟方式:
在XTAL1、XTAL2上外接定时元件,使其形成自激振荡器。
时钟电路:
内时钟方式
外时钟方式
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定时元件采用由石英晶体和电容组成并联谐振电路。晶体和电容尽可能靠近单片机芯片。
单片机
XTAL1
XTAL2
19
18
C1
C2
电容通常选择为30PF
左右
~24MHz
晶振
内时钟方式电路图
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单片机
XTAL1
XTAL2
外时钟方式:XTAL1接地,XTAL2接外部振荡器
外时钟方式电路图
外部
振荡源
+5V
19
18
上拉电阻
频率低于12MHz
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OC门
复位信号:高电平复位CPU,低电平CPU工作
EA/VPP
ALE
PSEN
名称
功能
片外取指信号(片外程序存储器读)输出端低电平有效。通过P0口读回指令或常数。
控制的是片外程序存储器
RESET
⑵控制信号
地址锁存信号。
ALE低电平时,P0口出现数据信息;ALE高电平时,P0口出现地址信息。
程序存储器选择信号
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EA=
0时,选外部ROM;
1,地址小于8k时,选内部ROM
地址大于8k时,选外部ROM
P0口是数据/地址复用口
用下降沿锁存P0口的低8位地址到外部锁存器