51单片机硬件结构和原理.ppt

§ MCS-51单片机芯片内部结构及特点
§ MCS-51单片机引脚及其功能
§ MCS-51单片机存储器配置
§ 时钟电路及MCS-51CPU时序
§ 复位操作
§ MCS-51单片机的低功耗工作方式
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MCS-51单片机的结构和原理
§ 输出/输入端口结构
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§ MCS-51单片机芯片内部结构及特点
§ MCS-51单片机的基本组成
§ MCS-51单片机芯片内部结构
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§ MCS-51单片机的基本组成
一、组成
二、MCS-51系列单片机的性能
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一、组成
MCS-51单片机结构框图如图2-1所示
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MCS-51单片机结构框图
MCS-51
CPU
振荡器和时序
OSC
数据存储器
256B RAM/SFR
2×16位
定时器/计数器
可编程I/O
程序存储器
4KB FLASH
ROM
可编程全双工
串行口
外中断
内中断
并行口
串行通信
外部时钟源
外部事件计数
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一、组成
1、一个8位的微处理器CPU。
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用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。
2、片内数据存储器(RAM128B):
用以存放程序、一些原始数据和表格。
3、片内4kB程序存储器Flash ROM(4KB):
4、四个8位并行I/O(输入/输出)接口 P0~P3:
每个口可以用作输入,也可以用作输出。
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一、组成
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每个定时/计数器都可以设置成计数方式,用以对外部事件进行计数,也可以设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。
5、两个或三个定时/计数器:
可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信。
6、一个全双工UART的串行I/O口:
但需外接晶振和电容。
7、片内振荡器和时钟产生电路:
8、五个中断源的中断控制系统。
9、具有节电工作方式:
休闲方式及掉电方式。
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二、MCS-51系列单片机的性能
MCS-51单片机与8051相比,具有节电工作方式,即休闲方式及掉电方式。
以上各个部分通过片内8位数据总线(DBUS)相连接。
两种可用软件来选择的省电方式——空闲方式(Idle Mode)和掉电方式(Power Down Mode)。在空闲方式中,CPU停止工作,而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。此时的电流可降到大约为正常工作方式的15%。在掉电方式中,片内振荡器停止工作,由于时钟被“冻结”,使一切功能都暂停,故只保存片内RAM中的内容,直到下一次硬件复位为止。MCS-51单片机还有一种低电压的型号,即89LV51,除了电压范围有区别之外,其余特性与MCS-51完全一致。
MCS-51/LV51是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机,可方便地应用在各种控制领域。
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§ MCS-51单片机芯片内部结构
一、结构图
二、结构组成
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一、结构图
由中央处理单元(CPU)、存储器(ROM及RAM)和I/O接口组成。
MCS-51单片机内部结构如图所示。
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