第2章McS51单片机的硬件结构 2,1MCS-51单片机的基本结构 22MCS-51单片机的引脚及片外总线结构 23MCS-51单片机的存储器配置 24CPU的时序及辅助电路
第2章 MCS-51单片机的硬件结构 2.1 MCS-51单片机的基本结构 2.2 MCS-51单片机的引脚及片外总线结构 2.3 MCS-51单片机的存储器配置 2.4 CPU的时序及辅助电路
21MCS-51单片机的基本结构 2.1.1MCS51单片机的基本组成 2.1.2MCS-51单片机硬件结构特点 213MCS51单片机内部结 2.1.4输入输出(IO)端口结构 返回本章首页
2.1 MCS-51单片机的基本结构 2.1.1 MCS-51单片机的基本组成 2.1.2 MCS-51单片机硬件结构特点 2.1.3 MCS-51单片机内部结 2.1.4 输入/输出（I/O）端口结构 返回本章首页
211Mcs51单片机的基本组成 时钟源 To TI 时钟电路 SFR和RAM ROM 定时/计数器 CPU 系统总线 并行端口 串行端口 中断系统 PO PI P2 P3 TXD RXD INT INT, 图2-1MCS-51单片机基本结构示意图
2.1.1 MCS-51单片机的基本组成 图2-1 MCS-51单片机基本结构示意图 时钟电路 SFR和RAM ROM CPU 定时/计数器 并行端口 串行端口 中断系统 系 统 总 线 时钟源 T0 T1 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
(1)一个8位微处理器CPU。 (2)数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR (3)内部程序存储器ROM。 (4)两个定时/计数器,用以对外部事件进行 计数,也可用作定时器。 (5)四个8位可编程的O(输入输出)并行 端口,每个端口既可做输入,也可做输出。 (6)一个串行端口,用于数据的串行通信 (7)中断控制系统。 (8)内部时钟电路。 返回本节
（1）一个8位微处理器CPU。 （2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。 （3）内部程序存储器ROM。 （4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行 计数，也可用作定时器。 （5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行 端口，每个端口既可做输入，也可做输出。 （6）一个串行端口，用于数据的串行通信。 （7）中断控制系统。 （8）内部时钟电路。 返回本节
212McS-51单片机硬件结构特点 1.内部程序存储器(ROM)和内部数据存储 器(RAM)容量(如表2-1所示)。 2.输入输出(ⅣO)端口 3.外部程序存储器和外部数据存储器寻址空 4.中断与堆栈 5.定时/计数器与寄存器区 6.指令系统
2.1.2 MCS-51单片机硬件结构特点 1．内部程序存储器（ROM）和内部数据存储 器（RAM）容量（如表2-1所示）。 2．输入/输出（I/O）端口 3．外部程序存储器和外部数据存储器寻址空 间 4．中断与堆栈 5．定时/计数器与寄存器区 6．指令系统
存储器类型 掩膜ROM EPROM RAM 单片机系列 表 803 128B 51子系805 4KB 列 128B 875 4KB 128B 单片机存储器容 ACS 51 803 256B 52子系805 列 8KB 256B 2 875 8KB 256B 2 返回本节
存储器类型 单片机系列 掩膜ROM EPROM RAM MCS - 51 51子系列 8031 / / 128B 8051 4KB / 128B 8751 / 4KB 128B 52子系列 8032 / / 256B 8052 8KB / 256B 8752 / 8KB 256B 表2-1 MCS-51 单片机存储器容量 返回本节
213MCS-51单片机内部结构 运算器 运算器由8位算术逻辑运算单元ALU ( Arithmetic logic unit)、8位累加器ACC ( Accumulator)、8位寄存器B、程序状态字 寄存器PSW( Program status word)、8位暂 存寄存器TMP1和TMP2等组成。 2.控制器 主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令 译码器I、堆栈指针SP、数据指针DPTR、时 钟发生器及定时控制逻辑等组成
2.1.3 MCS-51单片机内部结构 1．运算器 运算器由8位算术逻辑运算单元ALU （Arithmetic Logic Unit）、8位累加器ACC （Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字 寄存器PSW（Program Status Word）、8位暂 存寄存器TMP1和TMP2等组成。 2．控制器 主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令 译码器ID、堆栈指针SP、数据指针DPTR、时 钟发生器及定时控制逻辑等组成
PooP 通0取动器[通道2动器 (+5V)RAM地址 锁存器 通道0锁 通道2锁 ROMI 存器 存器 EPROM GND 程序地址寄存器 寄存器ACC 堆栈指针SP 缓冲器 TMP? TMP, PCON SCON TMOD ITCON PC递增器 TH010H!「nL I SBUF(TX/RX)IEIP PSEN 定时指指 中断、串行口和定时器逻辑 程序计数器PC0 ALE 和令令 控制寄译 DPIR指针 RS 逻辑存|码 通道1锁存器 通道3锁存器 振荡器 通道1驱动器 通道3驱动器 XTAL HOHXTALZ r3.7 图22MCS-51片内总体结构框图 返回本节
通道0驱动器 通道2驱动器 RAM地址 锁存器 RAM 通道0锁 存器 通 道 2 锁 存器 ROM/ EPROM B寄存器 程序地址寄存器 缓冲器 PC递增器 程序计数器PC０ 驱动器 DPTR指针 VCC GND P1.0～P1.7 堆栈指针SP ACC TMP2 PSW 通道1锁存器 通道3锁存器 通道1驱动器 通道3驱动器 TMP1 PCON SCON TMOD TCON TH0 TL0 TH1 TL1 SBUF(TX/RX) IE IP 中断、串行口和定时器逻辑 振荡器 P3.0～P3.7 RST EA ALE PSEN XTAL1 XTAL2 ALU (+5V) 指 令 寄 存 器 定时 和 控制 逻辑 指 令 译 码 器 图2-2 MCS-51片内总体结构框图 P0.0～P0.7 P2.0～P2.7 返回本节
21.4输入输出(IO)端口结构 正如图22所示,MCS-51单片机有4个双向 并行的8位IO口P0~P3,P0口为三态双向口, 可驱动8个TTL电路,P1、P2、P3口为准双 向口(作为输入时,口线被拉成高电平,故 称为准双向口),其负载能力为4个TTL电 路
2.1.4 输入/输出（I/O）端口结构 正如图2-2所示，MCS-51单片机有4个双向 并行的8位I/O口P0～P3，P0口为三态双向口， 可驱动8个TTL电路，P1、P2、P3口为准双 向口（作为输入时，口线被拉成高电平，故 称为准双向口），其负载能力为4个TTL电 路
1.P0口的结构 读锁存器 地址/数据控制 TI 内部总 D XO 写锁存器 锁存器 CL MU 读引脚 图2-3P0口的一位结构图
1．P0口的结构 VCC P0.X 锁存器 读锁存器 地址/数据 控制 D 读引脚 写锁存器 内部总线 Q Q MUX T2 X. 0 P T1 CL 图2-3 P0口的一位结构图