51单片机.ppt

第1章 8051单片机的基本结构
8051单片机特点与基本结构
8051单片机的存储器结构
、时钟与时序

8051单片机的特点与结构
2. 8051单片机的内部结构
2. 8051引脚及功能
8051的存储器结构
、时钟与时序

第1章单片机的基本结构
8051单片机的特点
8051单片机可分为无ROM型和ROM型两种
无ROM型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型芯片为8031)
ROM型芯片又分为EPROM型(典型芯片为8751)、FLASH型(典型芯片为89C51)、掩膜ROM型(典型芯片为8051 )、一次性可编程ROM(One Time Programming,简称OTP)的芯片(典型芯片为97C51)。
第1章单片机的基本结构
MCU = CPU+RAM+ROM+I/O+T/C+INT+UART
8051单片机的基本组成
时钟电路
SFR和RAM
ROM
CPU
定时/计数器
并行端口
中断系统
串行端口
系统总线
时钟源
T0 T1
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
第1章单片机的基本结构
80C51=(1×8)CPU+128BRAM+4KBROM+ (2×16)T/C + (4×8)I/O + 1个UART+5个中断源
(1)一个8位微处理器CPU。
(2)片内数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。
(3)片内程序存储器ROM。
(4)两个定时/计数器T0、T1,可用作定时器,也可用以
对外部脉冲进行计数。
(5)四个8位可编程的并行I/O端口,每个端口既可作输
入,也可作输出。
(6)一个串行端口,用于数据的串行通信。
(7)中断控制系统。
(8)内部时钟电路。
一个8051单片机包含下列部件
第1章单片机的基本结构
第1章单片机的基本结构
8051单片机内部结构
通道0驱动器
通道2驱动器
RAM地址锁存器
RAM
通道0锁存器
通道2锁存器
ROM/
EPROM
B寄存器
程序地址寄存器
缓冲器
PC递增器
程序计数器PC
数据指针DPTR
VCC
GND
~
堆栈指针SP
ACC
TMP2
PSW
通道3锁存器
通道1锁存器
通道1驱动器
通道3驱动器
TMP1
SCON
TMOD
PCON
TCON
TL0
TH1
TH0
TL1
IE
SBUF(TX/RX)
IP
中断、串行口和定时器逻辑
振荡器
~
RST
EA
ALE
PSEN
XTAL2
XTAL1
ALU
(+5V)
指令
寄存器
定时和
控制逻辑
指令
译码器
第1章单片机的基本结构
单片机CPU = 控制器+ 运算器
(1)运算器
运算器以算术逻辑单元ALU为核心,、暂存寄存器TMP和程序状态字寄存器PSW等所组成。ALU主要用于完成二进制数据的算术和逻辑运算,并通过对运算结果的判断影响程序状态字寄存器PSW中有关位的状态。
D7 D0
PSW:
8051单片机的CPU
CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
—
P
第1章单片机的基本结构
PSW中各位的意义如下:
CY:进位标志。
AC:辅助进位标志。
F0:用户标志。
RS1和RS0:工作寄存器组选择,如下表所示。
RS1
RS0
工作寄存器组
片内RAM地址
0
0
第0组
00H~07H
0
1
第1组
08H~0FH
1
0
第2组
10H~17H
1
1
第3组
18H~1FH
第1章单片机的基本结构
OV:溢出标志。
PSW中的D1位为保留位,对于8051来说没有意义,对于8052来说为用户标志,与F0相同。
P:奇偶校验标志。每条指令指行完毕后,都按照累加器A中“1”的个数来决定P值,当“1”的个数为奇数时,P=1,否则P=0。
第1章单片机的基本结构
(2)控制器
控制器包括程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以及定时与控制电路等
程序计数器PC:指向下一条指令。
堆栈指针SP:用来指示堆栈的起始地址。80C51单片机的堆栈位于片内RAM中,而且属于“上长型”堆栈,复位后SP被初始化为07H,使得堆栈实际上由08H单元开始。
指令译码器:CPU根据译码器的输出产生各种控制信号。
数据指针寄存器DRTR:它是一个16位寄存器,由高位字节DPH和低位字节DPL组成,用来存放16位数据存储器的地