第2章 MCS-51结构（2学时）.ppt

第2章 MCS-51单片机结构
MCS-51单片机基本配置
硬件配置基本配置:
1. 8位CPU
2. 片内ROM/EPROM、RAM
3. 片内并行 I/O接口
4. 片内16位定时器/计数器
5. 片内中断处理系统
6. 片内全双工串行I/O口
不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容,只是存储器和I/O接口的配置有所不同。
MCS-51单片机内部结构
MCS-51单片机引脚

4个8位并行 I/O 接口引脚
~ 、~ 、~ ~

ALE:地址锁存允许信号端
PSEN:外部程序存储器读选通信号端
EA/VPP:程序存储器选择信号端和编程电源输入端
为多功能引脚,可自动切换用作数据总线、地址总线、控制总线和或I/O 接口外部引脚。
时钟
~12MHz之间。
思考题:设应用单片机晶振频率为12MHz,
问机器周期为多少?指令周期分别为多少?
机器周期:完成一个基本操作所需要的时间。
一个机器周期由12个时钟周期组成。
指令周期:一条指令的执行时间。
以机器周期为单位:单周期、双周期和四周期指令。
XTAL1

单片机
XTAL2
一般从外部振荡器输入时钟信号。
复位:
RST/VPD:复位信号端和后备电源输入端。
输入10ms以上高电平脉冲,单片机复位。
VPD使用后备电源,可实现掉电保护。
电源
工作电源:VCC、VSS、
复位电路:
1)上电复位
2)外部信号复位
单片机
RST
K
+5V
200Ω
1K
30μF
MCS-51存储器配置
普林斯顿结构:程序和数据共用一个存储器逻辑空间,统一编址。
哈佛结构:程序与数据分为两个独立存储器逻辑空间,分开编址。
物理上4个存储器地址空间:
片内/片外程序存储器空间
片内/片外数据存储器空间
逻辑上3个存储器地址空间:
64KB 程序存储器
256B 片内数据存储器
64KB 片外数据存储器
MCS-51存储器配置
(1)程序存储器
64KB 程序存储器空间
EA不同电平,选择片内或片外低位存储单元
(2) 外部数据存储器
64KB片外数据存储器空间(与扩展I/O接口共用)
(3)片内数据存储器: 1) 片内RAM
2) 特殊功能寄存器 SFR
特殊存储单元:
复位入口: 0000H
中断入口:
0003H~0023H
MCS-51的寄存器在片内RAM都有映像地址。使用时,既可用寄存器名,也可用对应单元地址。
1)片内RAM
工作寄存器区:
字节地址:00H~1FH
位寻址区:
字节地址:20H~2FH
位地址为:00H~7FH
数据缓冲区/堆栈区:
字节地址:00H~7FH
一般使用30H~7FH