mcs-51单片机结构原理.ppt

第2章 MCS-51单片机结构原理
MCS-51系列单片机的基本结构
中央处理单元CPU
MCS-51单片机存储器结构
并行输入/输出端口
时钟和CPU时序
复位、掉电处理
MCS-51系列单片机的基本结构
8051单片机的基本组成
MCS-51单片机的典型芯片是8031、8051、8751。8051内部有4KB ROM,8751内部有4KB EPROM,8031内部无ROM;除此之外,三者的内部结构及引脚完全相同。
以8051为例,介绍本系列单片机的内部组成及信号引脚。
8051单片机的基本组成如图2-1、图2-2。
图2-1 8051单片机逻辑结构框图
图2-2 8051单片机结构框图
中央处理单元(CPU)
CPU是单片机的核心,完成运算和控制功能。MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码。
内部数据存储器(内部RAM)
8051芯片中共有256个RAM单元,但其中后128单元被专用寄存器占用,能作为寄存器供用户使用的只是前128单元,用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元,简称内部RAM。
内部程序存储器(内部ROM)
8051共有4KB掩膜ROM,用于存放程序、原始数据或表格,因此,称之为程序存储器,简称内部ROM。
定时/计数器
MCS-51共有两个16位的定时/计数器,以实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对计算机进行控制。
并行I/O口
MCS-51共有4个8位的并行I/O口(P0、P1、P2、P3),以实现数据的并行输入/输出。
串行口
MCS-51单片机有一个全双工的串行口,以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。
中断控制系统
MCS-51单片机的中断功能较强,以满足控制应用的需要。8051共有5个中断源,即外中断两个,定时/计数中断两个,串行中断一个。全部中断分为高级和低级共两个优先级别。
时钟电路
MCS-51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。~24 MHz。
单片机外部引脚说明
MCS-51系列单片机芯片为40个引脚, HMOS工艺制造的芯片采用双列直插(DIP)方式封装, 其引脚示意及功能分类如图2-3所示。CMOS工艺制造的低功耗芯片也有采用方型封装的, 但为44个引脚, 其中4个引脚是不使用的。
DIP封装
图2-2 MCS-51系列单片机引脚
(a) 40脚双列直插管脚图
封装
图2-2 MCS-51系列单片机引脚
(b) 封装管脚图