第二章MCS51系列单片机的基本结构 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 89CXX3J0- 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) 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
第二章MCS－51系列单片机的基本结构 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 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1/010断 无 有ROM有 EPROM RAM 源 Intel 80518751 8031 MCS-51 80C5187C51 字节2x164x8位1 5 子系列 80C31 (4K字节)(4K字节) Intel 8032 80528752 MCS-52 80C32 80C5287C52 字节31648位 6 子系列 (8K字节)(8K字节) ATEML 1051(1K)/2051(2K)/4051(4K) 128 2 15 5 (20条引脚DIP封装) 89C系列 (常用型) 89C51(4K)/89C52(8K) 2/3 (40条引脚DIP封装) 256
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 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
MCS51单片机的外部引脚及功 MCS-51单片机40脚 P10口1 40 VCC P1.1口2 39 H P0.0(ADO VCC, GND 2 P12■3 38P0(AD1) P13口4 37P02(AD2) XTALL XTAL2 2 P14口5 36日P03(AD3) P15口6 35P04(AD4 P16口7 34P0.5(AD5 RESET 1 P17口8 33日P06(AD6 RsT口9 32P07(AD7) 1 (RXD)P3010 31 EA/P EA/Vpp (TXD)P31日11 30 ALE/PROG (NTP32日12 29口PsEN ALE/PROG 1 (NT)P33日13 28日P27(A15) (To)P34口14 27日P26(A14) PSEN 1 (T)P35日15 26日P25(A13) RP3616 25P24(A12) P0.0P0.7 (RD)P3.7417 24P23(A11) XTAL2■18 23日P22(10) P1.0P1.7 XTAL1口19 22P2.1(A9) GND■20 21日P20(A8) P2.0P27 8888 P3.0P3.7
MCS-51单片机的外部引脚及功能 MCS-51单片机40脚 Vcc, GND 2 XTAL1, XTAL2 2 RESET 1 EA/Vpp 1 ALE/PROG 1 PSEN 1 P0.0—P0.7 8 P1.0—P1.7 8 P2.0—P2.7 8 P3.0—P3.7 8
单片机的引脚(晶振端) Vcc,GND:正电源端与接地端 (+5V/3.3V/2.7V) 外接TAL2:片内振荡电频啦2 一个晶振 端接入外部时钟 两个电容 此时应将XTAL1 接地: XTALT 外部时钟 XTAL2 XTAL2 XTALI 20~ 100pfx2 1~12MHz(MCs-51) 0N 24MHz( Atmel 89c)
单片机的引脚（晶振端） ◼ Vcc, GND:正电源端与接地端 (+5V/3.3V/2.7V) ◼ XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端 20～ 100pfx2 1～12MHz（MCS-51） 0～24MHz（Atmel- 89C） XTAL1 XTAL2 也可以由 XTAL2 端接入外部时钟， 此时应将 XTAL1 接地： XTAL1 XTAL2 外部时钟 通常外接 一个晶振 两个电容
控制引脚 引脚RST/时钟电路工作后,加上两个机器周期的高电 平,单片机将复位。单片机运行出销或进入死盾环时,可 按复应建重新运行 复位后,引脚由高电平变为低电平时,单片机从0号单元取 指,开始执行程序。 复用功能:将接+5V备用电源,一但c电位突然下降或 断 电,能保护片内RAM中的信息不被丢失,使复电后能正常 ALE/PROG: /编程脉冲输入端。 当单片机访问外部存储器时,P0口输出的低八位地址由ALE 输出的控制信号锁存到片外地址锁存器,P0口输岀地址低8 位后,又能与片外存储器之间传送信息
控制引脚 引脚RST/vPD:时钟电路工作后，加上两个机器周期的高电 平，单片机将复位。单片机运行出错或进入死循环时，可 按复位键重新运行。 复位后，引脚由高电平变为低电平时，单片机从0号单元取 指，开始执行程序。 复用功能：将vPD接+5V备用电源，一但Vcc电位突然下降或 断 电，能保护片内RAM中的信息不被丢失，使复电后能正常 工 作。 ALE/PROG：地址锁存允许信号/编程脉冲输入端。 当单片机访问外部存储器时，P0口输出的低八位地址由ALE 输出的控制信号锁存到片外地址锁存器，P0口输出地址低8 位后，又能与片外存储器之间传送信息
由于P0口作地址数据复用口,那么P0口上的信息 究 竟是地址还是数据完全由ALE来定义,ALE高电平 间,P口上一般出观地址信息,在ALE下降沿时 将 P0口上地址信息锁存到片外地址锁存器,在AE 平期间P0囗上一般出现指令利数漏信息。平时不访 可片外存贮器时,该端也以六分之一的时钟频率固 定输出正脉冲。因而亦可作系统中其它芯片的时钟 源。ALE可驱动8个TTL门。 对于 EPROM型单片机,在 EPROM编程时,此脚用
由于P0口作地址/数据复用口，那么P0口上的信息 究 竟是地址还是数据完全由ALE来定义，ALE高电平 期 间，P0口上一般出现地址信息，在ALE下降沿时， 将 P0口上地址信息锁存到片外地址锁存器，在ALE低 电 平期间P0口上一般出现指令和数据信息。平时不访 问片外存贮器时，该端也以六分之一的时钟频率固 定输出正脉冲。因而亦可作系统中其它芯片的时钟 源。ALE可驱动8个TTL门。 对于EPROM型单片机，在EPROM编程时，此脚用 于编
PSEN:片外程序存储器选通信号,低有效。 在寻址外部程序存储器时选通外部 EPROM的读 控 制端(OE)。 D0-D7 P0.0-P0.7 8D 8Q A0-A7 ALE EA OE PSEN OE CE P2.0-P2.4 A8-A12 单片机 锁存器 74Ls373 EPROM
PSEN：片外程序存储器选通信号，低有效。 在寻址外部程序存储器时选通外部EPROM的读 控 制端（OE）。 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
EA/pp:内部和外部程序存贮器选择信号/编程电 源 输入端。 对8051来说,当EA为高时,cPU访问程序存贮器 有两 种情况: ①地址小于4K时访问内部程序存贮器。 ②地址大于4K时访问外部程序存贮器。 当EA接地,则不使用内部程序存贮器,不管地址大 小,取指时总是访问外部程序存贮器。 片内无RoM时(8031)必须接地; 片内有ROM时应当接高电平 对片内有 EPROM(8751)编程时,编程电酒
EA/Vpp:内部和外部程序存贮器选择信号 /编程电 源 输入端。 对8051来说，当EA为高时，CPU访问程序存贮器 有两 种情况： ① 地址小于4K时访问内部程序存贮器。 ② 地址大于4K时访问外部程序存贮器。 当EA接地，则不使用内部程序存贮器，不管地址大 小，取指时总是访问外部程序存贮器。 片内无ROM时（8031）必须接地； 片内有ROM时应当接高电平； 对片内有EPROM（8751）编程时，编程电源 +21V加到
单片机的引脚(PO口) nP0.0P0.7:双向I(内置场效应管上拉) 功能1、寻址外部程序存储器时分时作为输出低8位地址 和双向8位数据口复用口; 功能2、不接外部程序存储器时可作为8位准双向/O口 使用。 地址/数据控制 Vcc 读锁存器 引脚P0X 内部 总线 写锁 存器 读引脚
单片机的引脚（P0口） ◼ P0.0—P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 功能1、寻址外部程序存储器时分时作为输出低8位地址 和双向8位数据口复用口； 功能2、不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口 使用。 2 1 D Q CK /Q 读引脚 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址/数据 控制 引脚P0.X 3 4 Vcc
单片机的引脚(PO口) P00—P07:双向o(内置场效应管上拉) 不接外部程序存储器时可作为8位准双向O口使用。 1)输出方式 例:MovP0#DATA 地址数据控制=0 Vcc 读锁存器 截止 2 引脚P0X 内部 总线_1 写锁 0 止 0 存器 读引脚
2 1 D Q CK /Q 读引脚 读锁存器 写锁 存器 内部 总线 地址/数据 控制 引脚P0.X 3 4 0 0 1 0 0 截 止 截 止 =0 Vcc 单片机的引脚（P0口） ◼ P0.0—P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。 1)输出方式 例:MOV P0,#DATA 1 1