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1、講稿0-25、MCS-51系列單片機：(P20-21或P29-30頁)MCS-51系列單片機典型代表是8051、8751、8031。8051：內(nèi)部含8位CPU,4K字節(jié)ROM,128個字節(jié)RAM，21個特殊功能寄存器,4個8位并行I/O口,1個全雙工串行口，2個16位定時器/計數(shù)器。另還有5個中斷源、2個優(yōu)先級,1個布爾處理器64KB程序存儲器地址空間,64KB外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間,片內(nèi)振蕩器,它是一個完整的計算機。8751：它以4K字節(jié)的EPROM代替8051的4K字節(jié)ROM。8031：它是內(nèi)部無ROM的8051。第二章MCS-51系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)一、MCS-51的總體結(jié)構(gòu)（P3
2、2頁）MCS-51的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。VccP1P08051/8052P3P2RSTALEXTAL1PSENXTAL2EAVssI/OI/OI/OI/O8051引腳二、微處理器(中央處理器CPU)P31頁微處理器由運算器和定時控制邏輯等部件構(gòu)成，它是單片機內(nèi)的核心部件。1、運算器由算術(shù)邏輯部件ALU、累加器A、寄存器B、暫 存器、程序狀態(tài)字PSW、十進(jìn)制調(diào)整電路以及 布爾處理器等組成。 運算器用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)邏輯運算、位處理 和數(shù)據(jù)傳送等操作。2、定時控制邏輯定時控制邏輯用來產(chǎn)生操作時序信號，它是單片 機的心臟。A、時鐘電路：（P32-33頁）MCS-51芯片內(nèi)有一個由反向
3、放大器所構(gòu)成的振蕩 電路。XTAL1為振蕩電路的輸入端，XTAL2為輸出 端。通常晶振頻率為1·2MHZ～12MHZB、時序：（P47-48頁）時序圖B、時序：（P47-48頁）CPU在執(zhí)行指令時，是將一條指令分解為若干基本的微操作，這些微操作所對應(yīng)的脈沖信號在時間上的先后次序。51單片機的時序由四種周期構(gòu)成，即振蕩周期、狀態(tài)周期、機器周期、指令周期。①、振蕩周期：振蕩脈沖周期。②、狀態(tài)周期：2個振蕩周期為一個狀態(tài)周期，也稱為時鐘周期，用S表示。③、機器周期機器周期是指CPU與存儲器進(jìn)行一次通信所需的時 間。MCS-51的每個機器周期由6個S狀態(tài)組成，每個狀態(tài)周期由2個P節(jié)拍(或
4、相位)組成，每個節(jié)拍(或相位)持續(xù)一個振蕩器周期。 若F晶=6MHZ，則每個機器周期為2μS。 則：1機器周期（時間）=12×1/F晶(μS)④、指令周期指令周期是指執(zhí)行一條指令所需的時間。 在MCS-51的指令系統(tǒng)中，指令周期為1、2、4個機器周期。設(shè)F晶=6MHZ，則指令執(zhí)行時間分別為2μS、4μS、8μS。⑤、ALE信號(允許地址鎖存信號)的頻率（P34頁）ALE信號頻率為F晶/6見時序圖3、復(fù)位和復(fù)位電路（P33-34頁）A、復(fù)位：在復(fù)位輸入端加上高電平，MCS-51將被初始化復(fù)位， 此時有關(guān)寄存器狀態(tài)如下：PC：0000H SP：07H PO-P3：0FFH A.B.
5、PSW.IP.IE：00H TMOD.TCON.TH0.TL0.TH1.TL1.SCON：00H DPTR：0000H RES端由高變低后，MCS-51將退出復(fù)位，從0000H開始 執(zhí)行程序。B、復(fù)位電路：系統(tǒng)復(fù)位電路：三、存儲器單片機的程序存儲器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器、外部數(shù)據(jù) 存儲器的空間是相互獨立的。 程序存儲器用于存放編好的程序和數(shù)據(jù)表格。數(shù)據(jù) 存儲器用來作為數(shù)據(jù)緩沖器、堆棧、工作寄存器以 及軟件標(biāo)志等。四、輸入/輸出（I/O）口(P35-37頁)MCS-51有四個雙向的8位I/O口P0-P3。1、P1口(P36頁)P1口為準(zhǔn)雙向口，每一位的結(jié)構(gòu)如圖所示。它可獨立地用作輸入線或
6、輸出線，作為輸入線，必須將1寫入口鎖存器，使T1截止。2、P3口(P37頁）P3口為準(zhǔn)雙向口，每一位的結(jié)構(gòu)如圖所示。P3口為雙功能口。3、P2口(P36-37頁）P2口為準(zhǔn)雙向口，每一位鎖存器驅(qū)動的結(jié)構(gòu)如圖示。P2口可以作為I/O口使用，也可作為擴展系統(tǒng)的地址 總線口使用，輸出高8位地址。4、P0口(P35-36頁）P0口為三態(tài)雙向口，每一位的結(jié)構(gòu)如圖所示。對于8051/8751，它可作I/O口用，也可作地址、數(shù)據(jù)總線口；對于8031，它只能作地址、數(shù)據(jù)總口。五、MCS-51的引腳說明MCS-51單片機采用40引腳雙列直插方式封裝，其引 腳信號功能如下：1、電源引腳Vcc：(40
7、)＋5VVss：(20)接地2、外接晶體引腳XTAL1(19)XTAL2(18)3、I/O引腳P0.0-P0.7(39-32) P1.0-P1.7(1-8) P2.0-P2.7(21-28) P3.0-P3.7(10-17)4、控制引腳RST(9)：復(fù)位信號，輸入、高電平有效。ALE(30)：允許地址鎖存信號，輸出，高電平有效。 用于鎖存外存地址的低8位字節(jié)，它還可 作為外輸出的時鐘，其頻率約為振蕩器晶 振頻率的1/6。PSEN(29)：外程序存儲器讀選通信號，輸出，低電 平有效
