第2章80C51单片机内部结构和工作原理 本章要点 80C51系列单片机内部结构 令外部引脚功能 存储空间配置和功能 令片内RAM结构和功能 特殊功能寄存器的用途和功能 程序计数器PC的作用和基本工作方式 令I/0端口结构、工作原理及功能 时钟和时序 ◇复位电路、复位条件和复位后状态 ☆低功耗工作方式的作用和进入退出的方法
第2章 80C51单片机内部结构和工作原理 ❖ 80C51系列单片机内部结构 ❖ 外部引脚功能 ❖ 存储空间配置和功能 ❖ 片内RAM结构和功能 ❖ 特殊功能寄存器的用途和功能 ❖ 程序计数器PC的作用和基本工作方式 ❖ I/O端口结构、工作原理及功能 ❖ 时钟和时序 ❖ 复位电路、复位条件和复位后状态 ❖ 低功耗工作方式的作用和进入退出的方法 本章要点
§2-1内部结构和引脚功能 211内部结构 外时钟源 外部事件计数 振荡器和时序 程序存储器 数据存储器 2X16 位 OSC 4KB ROM 256B RAM/SFR 定时/计数器 80C51 CPU 内中断 64KB总线 可编程I/0口 可编程全双工 扩展控制器 串行口 外中图 控制 并行口 串行通信 图2-180C51单片机功能结构框图
§2-1 内部结构和引脚功能 2.1.1 内部结构
MCS-51单片机基本特性 ◆8位的CPU,片内有振荡器和时钟电路工作频率为 1- 12MHz( Atmel 89CxxJ0- 24MHZ) ◆片内有128/256字节RAM ◆片内有0K/4K/8K字节程序存储器ROM ◆可寻址片外64K字节数据存储器RAM ◆可寻址片外64K字节程序存储器ROM ◆片内21/26个特殊功能寄存器(SFR) ◆4个8位的并行o口(PIo) ◆1个全双工串行口(So/UART) ◆2/3个16位定时器/计数器( TIMER/COUNTER) ◆可处理5/6个中断源,两级中断优先级 ◆内置1个布尔处理器和1个布尔累加器(cy) ◆McS-51指令集含111条指令
8 位的 CPU， 片内有振荡器和时钟电路,工作频率为 1～12MHz（Atmel 89Cxx为0～24MHz） 片内有 128/256字节 RAM 片内有 0K/4K/8K字节 程序存储器ROM 可寻址片外 64K字节 数据存储器RAM 可寻址片外 64K字节 程序存储器ROM 片内 21/26个 特殊功能寄存器（SFR） 4个8位 的并行I/O口（PIO） 1个 全双工串行口（SIO/UART） 2/3个16位 定时器/计数器（TIMER/COUNTER） 可处理 5/6个中断源，两级中断优先级 内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy） MCS-51指令集含 111条指令 MCS-51单片机基本特性
McS-51系列单片机配置一览表 片内存储器(字节) 定时器并行串行/中 系列 片内ROM 片内 计数器I/ 断 I/0 无 有ROM有 EPROM RAM 源 Intel 8031 80518751 MCS-51 80C5187C51 子系列 80C31 字节2x164x8位1 (4K字节)(4K字节) Intel 8032 80528752 256 MCS-52 80C5287C52 3x164x8位 6 80C32 字节 子系列 (8K字节)(8K字节) ATEM/1051(1K)/2051(2K)/4051(4K) 128 2 (20条引脚DIP封装) 89C系列 (常用型) 89c51(4K)/89c52(8K)|128 2/3 32 (40条引脚DIP封装) 256 15/6 注意:今后将会经常提到 ATMEL的AT89c2051/51/52等MCU!
MCS-51系列单片机配置一览表 系列 片内存储器（字节） 定时器 计数器 并行 I/O 串行 I/O 中 断 源 片内ROM 片内 无 有ROM 有EPROM RAM Intel MCS-51 子系列 8031 80C31 8051 80C51 (4K字节) 8751 87C51 (4K字节) 128 字节 2x16 4x8位 1 5 Intel MCS-52 子系列 8032 80C32 8052 80C52 (8K字节) 8752 87C52 (8K字节) 256 字节 3x16 4x8位 1 6 注意：今后将会经常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！ ATEML 89C系列 (常用型) 1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K) （20条引脚DIP封装） 128 2 15 1 5 89C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装） 128/ 256 2/3 32 1 5/6
单片机的引脚定义 从一片集成电路的角度去认识单片机
单片机的引脚定义 从一片集成电路的角度去认识单片机
212引脚功能 40个引脚双排直插DIP封装,大致可分为4类:电源、时钟、 控制和I/0引脚。 P1.0 40H-Vc vcc P1.1 39P0.0 V: 地 P1.2 38—P0.1 址 XTAL1 据F0口 P1.4 36P0.3 P1.5 35}P0.4 P1.6 34 XTAL2 P1.7 33P0.6 EsT/Vm-8C5132}P0.7 RST/VED 8DC51 地 FDP3.0-10 31HEA/VpP EA/VEP TXD/P3.1-11 30HALE/PROG 当P2口 PSEN IHT0/P32-12 PSEN ALE PROG ITF3.3-13 28P2.7 T0/P3.4-14 27P2.6 WP36-16 25}-P2.4 RP37-1724F2.3 P1口 P3口 XTAL1-18 23P2.2 双功能口 XTAL2-19 22-P2.1 V: 21P2.0
2.1.2 引脚功能 40个引脚双排直插DIP封装,大致可分为4类：电源、时钟、 控制和I/O引脚
单片机的引脚(晶振端) 1.电源:()Wc-芯片电源,接+5V/33v/27v; (2)Vss-接地端; 2.时钟:XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和 输出端。 通常外接一个 也可以由XTAL1端 晶振两个电容 接入外部时钟,此时 应将XTAL2接地 XTALl 外部时钟 XTAL1 XTAL2 XTAL2 15 45pfx2 1~12MHz(MCs-51) 0-24MHZ( Atmel- 89c
单片机的引脚（晶振端） ⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V/3.3V/2.7V； ⑵ VSS - 接地端； ⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和 输出端。 15～ 45pfx2 1～12MHz（MCS-51） 0～24MHz（Atmel- 89C） XTAL1 XTAL2 也可以由 XTAL1端 接入外部时钟，此时 应将 XTAL2接地： XTAL2 XTAL1 外部时钟 通常外接一个 晶振两个电容
3.控制线:控制线共有4根, (1)ALE/PR0G:地址锁存允许/片内 EPROM编程脉冲 ①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址 ②PR0G功能:片内有 EPROM的芯片,在 EPROM编 程期间,此引脚输入编程脉冲。 (2)PSEN:外ROM读选通信号。 (3)RsT/VPD:复位/备用电源。 ①RST( Reset)功能:复位信号输入端 ②VP功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源
⒊ 控制线:控制线共有4根， ⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 ② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编 程期间，此引脚输入编程脉冲。 ⑵ PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶ RST/VPD:复位/备用电源。 ① RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源
单片机的引脚(PSEN端) PSEN:寻址外部程序存储器时选通外部 EPRON的 读控制端(OE) EPROM D0-D7 P0.0-P0.7 8D 8Q A0-A7 ALE EA JOE PSEN OE CE P2.0-P2.4 A8-A12 单片机 锁存器 74Ls373 EPROM
单片机 锁存器 74LS373 P0.0-P0.7 ALE PSEN P2.0-P2.4 8D 8Q OE A8-A12 A0-A7 D0-D7 G EA OE CE EPROM 单片机的引脚（PSEN端） PSEN：寻址外部程序存储器时选通外部 EPROM的 读控制端（OE）低有效。 EPROM
(4)EA/Vpp:内外ROM选择/片内EROM编程电源 ①EA功能:内外ROM选择端。 80c51单片机ROM寻址范围为64KB,其中4KB在片 内,60KB在片外(80C31芯片无内ROM,全部在片外) 当EA保持高电平时,先访问内ROM,但当PC(程序 计数器)值超过4KB( OFFFH)时,将自动转向执行外ROM 中的程序。 当EA保持低电平时,则只访问外ROM,不管芯片 内有否内ROM。对80C31芯片,片内无ROM,因此EA必 须接地。 ②Vpp功能:片内有 EPROM的芯片,在EROM编程 期间,施加编程电源Vpp
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ① EA功能：内外ROM选择端。 ➢ 80C51单片机ROM寻址范围为64KB，其中4KB在片 内，60KB在片外(80C31芯片无内ROM，全部在片外)。 ➢ 当EA保持高电平时，先访问内ROM，但当PC(程序 计数器)值超过4KB(0FFFH)时，将自动转向执行外ROM 中的程序。 ➢ 当EA保持低电平时，则只访问外ROM，不管芯片 内有否内ROM。对80C31芯片，片内无ROM，因此EA必 须接地。 ② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程 期间，施加编程电源Vpp