單片機(jī)課件1 MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)

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1、1MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)MCS-51系列基本產(chǎn)品型號(hào)：8051、8031、8751稱為51子系列。不同型號(hào)MCS-51單片機(jī)CPU處理能力和指令系統(tǒng)完全兼容，只是存儲(chǔ)器和I/O接口的配置有所不同。1-1MCS-51總體結(jié)構(gòu)1.1.2MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖時(shí)鐘電路SFR和RAMROMCPU定時(shí)/計(jì)數(shù)器并行端口中斷系統(tǒng)串行端口系統(tǒng)總線時(shí)鐘源T0T1P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1下一頁MCS-51單片機(jī)的組成（1）一個(gè)8位微處理器CPU。（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和特殊功能寄存器SFR。（3）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器ROM。（4）兩個(gè)定

2、時(shí)/計(jì)數(shù)器，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可用作定時(shí)器。（5）四個(gè)8位可編程的I/O（輸入/輸出）并行端口，每個(gè)端口既可做輸入，也可做輸出。（6）一個(gè)串行端口，用于數(shù)據(jù)的串行通信。（7）中斷控制系統(tǒng)。（8）內(nèi)部時(shí)鐘電路。下一頁MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1VSS123456789101112131415161718192080318051875140393837

3、36353433323130292827262521222324VCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.01.1.3MCS-51單片機(jī)的引腳定義1、輸入輸出口：P0、P1、P2、P32、RST（復(fù)位）/VPD（后備電源引入端）3、EA（讀內(nèi)/外ROM控制）/Vpp（編程電壓）4、ALE（地址低8位鎖存）/PROG（編程脈沖）5、PSEN外部ROM讀選通信號(hào)6、XTAL1、XTAL2外接晶振端7、Vcc+5v電源8、Vss地9、P3口的第二功能返回

4、本節(jié)WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖）INT1（外部中斷1）INT0（外部中斷0）P3口的第二功能表P3.2P3.3位線引腳第二功能P3.010RXD（串行輸入口）P3.111TXD（串行輸出口）1213P3.414T0（定時(shí)器0的計(jì)數(shù)輸入）P3.515T1（定時(shí)器1的計(jì)數(shù)輸入）1617RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）P3.7P3.6上一頁存儲(chǔ)器類型單片機(jī)系列掩膜ROMEPROMRAMMCS-5151子系列8031//128B80514KB/128B8751/4KB128B52子系列8032//256B80528KB/256B8752/8KB256BMCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器容量返回

5、本節(jié)地址總線寬度為16位，由P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址（A0-A7）；P2口直接提供高8位地址（A8～A15地址總線是單方向的。返回本章首頁（1）地址總線（AB）（2）數(shù)據(jù)總線（DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為8位，用于傳送數(shù)據(jù)和指令，由P0口提供。（3）控制總線（CB）：控制總線隨時(shí)掌握各種部件的狀態(tài)，并根據(jù)需要向有關(guān)部件發(fā)出命令。1-2MCS-51CPU(一)CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)1．算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU(8位)+、–、×、÷算術(shù)運(yùn)算，與、或、非、異或邏輯運(yùn)算、循環(huán)移位、位處理。1.寄存器陣列(1)工作寄存器R0～R7(8位)暫存運(yùn)算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。4個(gè)工作寄存器區(qū)，工作寄存器

6、0區(qū)～3區(qū)。每個(gè)區(qū)均含8個(gè)寄存器R0～R7。用PSW中的兩位PSW.4和PSW.3來切換工作寄存器區(qū)，選用一個(gè)工作寄存器區(qū)進(jìn)行讀寫操作。(3)寄存器B(8位)與A累加器配合執(zhí)行乘、除運(yùn)算。也可用作通用寄存器。(4)程序狀態(tài)字PSW(8位)存放ALU運(yùn)算過程的標(biāo)志狀態(tài)CyACF0RS1RS0OV—P(5)數(shù)據(jù)指針DPTR(16位)存放片外存儲(chǔ)器地址，作為片外存儲(chǔ)器的指針。可分成兩個(gè)8位寄存器DPH、DPL使用。(2)累加器Acc(8位)需要ALU處理的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果多數(shù)要經(jīng)過A累加器。1.寄存器陣列PSW（1）CY：進(jìn)位標(biāo)志例：78H+97H（01111000+100101

7、11）（2）AC：半進(jìn)位標(biāo)志。例：57H+3AH（01010111+00111010）（3）F0：用戶標(biāo)志位，由編程人員決定什么時(shí)候用，什么時(shí)候不用。D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV/P（5）0V：溢出標(biāo)志位OV=Cy7?Cy6，補(bǔ)碼運(yùn)算產(chǎn)生溢出OV=1，否則OV=0。對(duì)于一個(gè)字節(jié)的有符號(hào)數(shù)，如果運(yùn)算結(jié)果超出了-128~+127這個(gè)數(shù)值范圍，就會(huì)發(fā)生溢出，OV＝1表示兩正數(shù)相加，和變成負(fù)數(shù)，或兩負(fù)數(shù)相加，和變成正數(shù)的錯(cuò)誤情況此外，在乘法運(yùn)算中，OV＝1表示乘積超過255；在除法運(yùn)算中，OV＝1表示除