第2章 MCS-51单片机的 硬件结构
第 2 章 MCS-51单片机的 硬件结构
21MCS51单片机的硬件结构 ◆按功能可分成8个部件,通过片内单一总线连接起来 ◆控制方式:SFR对各功能部件集中控制 3程序存储器 1微处理器2数据存储器4I/O口 8 8.殊功能 RO寄存器 CPU RAM|Po口P2口ROM 运算部件 xTM控制部件 串 行c/ 中断/SFR/8 XTAL2 系统 P1口 P3口 片内总线 8 3 7中断系统 PSEN ALE EA RESET5串行口6定时/计数器
2.1 MCS-51 单片机的硬件结构 CPU 运算部件 控制部件 B RAM P0口 P2口 ROM (EPROM) 串 行 口 C / T 中断 系统 SFR P1口 8 P3口 8 8 8 XTAL1 XTAL2 PSEN ALE EA RESET V c c V s s u 按功能可分成8个部件,通过片内单一总线连接起来 1.微处理器 2.数据存储器 3.程序存储器 4.I/O口 5.串行口 6.定时/计数器 7.中断系统 8.特殊功能 寄存器 u 控制方式:SFR对各功能部件集中控制
各功能部件: 1.CPU(微处理器) 中央处理器是单片机核心,完成运算和控制功能 2数据存储器(RAM) 片内为128个字节(52子系列的为256个字节) 3程序存储器( ROMEPROM) 8031:无此部件; 8051:4K字节ROM; 8751:4K字节 EPROM; 895189c52/89C55:4K8K20K字节闪存。 4.P1口、P2口、P3口、P0口:为4个并行8位IO口
各功能部件: 1.CPU(微处理器) 中央处理器是单片机核心,完成运算和控制功能 2.数据存储器(RAM) 片内为128个字节(52子系列的为256个字节) 3.程序存储器(ROM/EPROM) 8031:无此部件; 8051:4K字节ROM; 8751:4K字节EPROM ; 89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K 字节闪存。 4. P1口、P2口、P3口、P0口:为4个并行8位I/O口
5串行口1个全双工的异步串行口 MCS51单片机有一个全双工的串行口,实现单片机 和外设的串行数据传送。该口既可作为全双工异步 通信收发器使用,也可作为同步移位器使用 6.定时器/计数器 8051共有两个16位的定时/计数器,实现定时或计数 功能 7.中断系统 8051共有5个中断源,即外中断两个,定时/计数中 断两个,串行中断一个。中断可分为高、低两个优 先级 8.特殊功能寄存器(SFR) 共有21个,是一个具有特殊功能的RAM区
5. 串行口 1个全双工的异步串行口 n MCS-51单片机有一个全双工的串行口,实现单片机 和外设的串行数据传送。该口既可作为全双工异步 通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。 6. 定时器/计数器 n 8051共有两个16位的定时/计数器,实现定时或计数 功能 7. 中断系统 n 8051共有5个中断源,即外中断两个,定时/计数中 断两个,串行中断一个。中断可分为高、低两个优 先级。 8. 特殊功能寄存器(SFR) n 共有21个,是一个具有特殊功能的RAM区
22MCS51的引脚n12 40v P00 P1.2口3 P13c4 37□P0.2 40只引脚双列直 P14c5 36〓P03 P156 35〓P04 插封装(DIP P167 34P05 P1.7C8 33P0.6 RST/VPD口9803132P07 RXDP30c10805131{EA TXD P3 1011 8751 30 B ALE/PROG NT0P3.21289C5129PSEN NT0P3313 28 P2.7 m0P34画14 P2.6 T1P3.5 15 2222 26P25 WR P3.6016 P24 RDP37四17 24□P23 YTA2国18 23P22 XTAL 1 P2.1 20 21P20 2-2
2.2 MCS-51的引脚 40只引脚双列直 插封装(DIP)
44只引脚方形封装方式(4只无用) L口口 ■■■■■■■「 5432 4443424140 P15口7 39口P0.4 P16口8 38日P05 P17d9 37日P0.6 RST囗10 36日P07 P30口11 35bEA NC囗12 80C5180C52 34口NC 89C52 P31口13 33D ALE P3.2囗14 32日PSEN P3315 31日P27 P34日16 30日P2.6 P35日17 29日P25 18192021222324 2728 ■ o ( 2-3
44只引脚方形封装方式(4只无用)
引脚逻辑图 8051单片机为40条引脚双列直插式封装 引脚可分为三个部分 并行ⅣO口引脚 电源及时钟引脚控制引脚 XI PO P00~P07 X2 EA P1 P10~P17 PSEN 8051 ALe P2k>P20~P27 RST VCC GND P3 K>>P30-P3
引脚逻辑图 n 8051单片机为40条引脚双列直插式封装 n 引脚可分为三个部分 X1 X2 EA PSEN ALE RST VCC GND 8051 P0 P1 P2 P3 P00~P07 P10~P17 P20~P27 P30~P37 控 制 引 脚 电 并行I/O口引脚 源 及 时 钟 引 脚
(1)电源及时钟引脚:Vcc、Vss; XTALI、XTAL2。 (2)控制引脚:PSEN*、EA*、ALE、 RESET (3)IO口引脚:P0、P1、P2、P3,4个8位O口 22.1电源及时钟引脚 1.电源引脚 (1)Vcc(40脚):+5V电源; (2)Vss(20脚):接地。 2.时钟引脚 (1)XTAL1(19脚):采用外接晶体振荡器时,此引脚应 接地。 (2)XTAL2(18脚):接外部晶体的另一端
(1)电源及时钟引脚: Vcc、Vss;XTAL1、XTAL2。 (2)控制引脚: PSEN* 、EA* 、ALE、RESET (3)I/O口引脚:P0、P1、P2、P3,4个8位I/O口 2.2.1 电源及时钟引脚 1.电源引脚 (1)Vcc(40脚):+5V电源; (2)Vss(20脚):接地。 2.时钟引脚 (1)XTAL1(19脚):采用外接晶体振荡器时,此引脚应 接地。 (2)XTAL2(18脚):接外部晶体的另一端
22.2控制引脚 (1) RST/VPD9脚):复位与备用电源 (2)ALE/PROG*(30脚) 第一功能ALE:地址锁存允许 第二功能PROG*:编程脉冲输入端。 (3)PSEN*(29脚):读外部程序存储器的选通信号。 可以驱动8个LS型T负载。 (4)EA"VPP(31脚):EA为内外程序存储器选择控制 EA=1,访问片内程序存储器, EA*=0,单片机则只访问外部程序存储器。 第二功能VP,用于施加编程电压
2.2.2 控制引脚 (1) RST/VPD(9脚):复位与备用电源 (2) ALE/PROG*(30脚): 第一功能ALE :地址锁存允许 第二功能PROG*:编程脉冲输入端。 (3) PSEN* (29脚):读外部程序存储器的选通信号。 可以驱动8个LS型TTL负载。 (4) EA*/VPP (31脚): EA*为内外程序存储器选择控制 EA* =1,访问片内程序存储器, EA*=0,单片机则只访问外部程序存储器。 第二功能VPP,用于施加编程电压
2,23P3口引脚 引脚转义引脚 功能说明 P30RXD串行数据接收端 P31TXD串行数据发送端 P32NT0外部中断0请求 P33INT1外部中断请求 P3.4 T0计数器0外部输入 P35T1计数器1外部输入 P36WR外部数据存储器写 P3.7 RD外部数据存储器读
2.2.3 P3口引脚 引脚 转义引脚 功能说明 P3.0 RXD 串行数据接收端 P3.1 TXD 串行数据发送端 P3.2 INT0 外部中断0请求 P3.3 INT1 外部中断1请求 P3.4 T0 计数器0外部输入 P3.5 T1 计数器1外部输入 P3.6 WR 外部数据存储器写 P3.7 RD 外部数据存储器读