第章MCS-51单片机结构
第2章 MCS-51单片机结构
21MCS51单片机基本配置 不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全 兼容,只是存储器和ⅣO接口的配置有所不同。 硬件配置基本配置: 1.8位CPU 2.片内ROM/ EPROM、RAM INTEL0②1980 3.片内并行O接口 4.片内16位定时器计数器 ∠E982 AT89c205124Pl 5.片内中断处理系统 6.片内全双工串行JO口
2.1 MCS-51单片机基本配置 硬件配置基本配置： 1. 8位CPU 2. 片内ROM/EPROM、RAM 3. 片内并行 I/O接口 4. 片内16位定时器/计数器 5. 片内中断处理系统 6. 片内全双工串行I/O口 不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全 兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同
MCS51单片机内部结构 0口驱动器 P2口驱动器 RAM地址 寄存器1288BA 3寄存器 TEMP2 TEMPI ACC 栈指针 地址寄存器 ALU 缓冲 中断、串行口和定时器 定 指指 令令 DPTR 码存 PI P3口 P1口驱动器 P3口驱动器
MCS-51单片机内部结构
22MCS51单片机引脚 1.IO口线功能 4个8位并行ⅣO接口引脚 40V P0.0~P0.7、P1.0~P1.7、P2.0~ PPPPPP 01 Po P2和P3.0~P37 P PPP 05 为多精鲜脚,可自动切换R EA/V 用作数据稳维锁巷游号 ALE/ PROG SEN 制总线和球像耪异净褶锲。R To/P PPP 26 选通信号端 WR/P36 PPP EA/VPp:程序存储器选择信AL2 号端和编程电源输入端 XTALl 2021P2
2.2 MCS-51单片机引脚 • 1．I/O口线功能 4个8位并行 I/O 接口引脚 P0.0 ～P0.7 、P1.0～P1.7、P2.0～ P2.7和P3.0～P3.7 2．控制线 ALE：地址锁存允许信号端 PSEN：外部程序存储器读 选通信号端 EA/VPP：程序存储器选择信 号端和编程电源输入端 为多功能引脚，可自动切换 用作数据总线、地址总线、控 制总线和或I/O 接口外部引脚
时钟 时钟频率范围要求在1MHz~12MH之间。 般从外部振荡器输入时钟 XTALI 信号。 单片机 机器周期:完成一个基本操作所需要的时间。XTA 个机器周期由12个时钟周期组成 指令周期:一条指令的执行时间。 以机器周期为单位:单周期、双周期和四周期指令, 思考题:设应用单片机晶振频率为12MHz, 问机器周期为多少?指令周期分别为多少?
时钟 • 时钟频率范围要求在1.2MHz～12MHz之间。 思考题：设应用单片机晶振频率为12MHz， 问机器周期为多少？指令周期分别为多少？ • 机器周期：完成一个基本操作所需要的时间。 一个机器周期由12个时钟周期组成。 • 指令周期：一条指令的执行时间。 以机器周期为单位：单周期、双周期和四周期指令。 XTAL1 单片机 XTAL2 一般从外部振荡器输入时钟 信号
复位: RST/:复位信号端和后备电源输入端。 输入10ms以上高电平脉冲,单片机复位。 PD 使用后备电源,可实现掉电保护。 +5V 复位电路: 1)上电复位 单片机 30uF 2)外部信号复位 RST K200g 电源 IK 工作电源:Vcc、Vs
复位： RST/VPD：复位信号端和后备电源输入端。 • 输入10ms以上高电平脉冲，单片机复位。 • VPD使用后备电源，可实现掉电保护。 电源 工作电源：VCC、VSS、 复位电路： 1）上电复位 2）外部信号复位 单片机 RST K +5V 200Ω 1K 30μF
MCs-51存储器配置 普林斯顿结构:程序和数据共用 个存储器逻辑空间,统一编址。 哈佛结构:程序与数据分为两个 独立存储器逻辑空间,分开编址 片 0000 000 62 普林斯顿结构 000 64KB片哈佛结构 翻存器 片材要形要器
2.3 MCS-51存储器配置 • 普林斯顿结构：程序和数据共用 一个存储器逻辑空间，统一编址。 • 哈佛结构：程序与数据分为两个 独立存储器逻辑空间，分开编址。 • 物理上4个存储器地址空间： 片内/片外程序存储器空间 片内/片外数据存储器空间 • 逻辑上3个存储器地址空间： 64KB 程序存储器 256B 片内数据存储器 64KB 片外数据存储器
2,3MCS51存储器配置 (1)程序存储器 FFFFH 64KB程序存储器空间 EA不同电平,选择片 器 内或片外低位存储单元 特殊存储单元: 0F52H OFPPH 复位入口:0000H 中断入口: = 0003H~0023H H 00 乃器 (2)外部数据存储器朝存储器 64KB片外数据存储器空间(与扩展ⅣO接口共用) (3)片内数据存储器:片内RAM 特殊功能寄存器SFR
2.3 MCS-51存储器配置 • （1)程序存储器 64KB 程序存储器空间 EA不同电平，选择片 内或片外低位存储单元 （2) 外部数据存储器 64KB片外数据存储器空间(与扩展I/O接口共用) （3）片内数据存储器: 1) 片内RAM 2) 特殊功能寄存器 SFR 特殊存储单元： 复位入口: 0000H 中断入口: 0003H～0023H
MCS51的寄存器在片内RAM都有映像地址。使用时, 既可用寄存器名,也可用对应单元地址 片内存储器 内 7FH 127 FoH团园回团国国回日 2H园E园园园团因圆47 EoH国国国国国区国回Ace 部 2团园园园2团园46 2DH圆E回图图图45 DoH■函圆回囻回回PsH 2CH 2BH ZAH 50l 42 eH国图国国国国圆T2coN 数据存储器一 29H田面型41 28H o40 BH〓日回国回IP 27H 26H BH国图国国回国回P3 25H 24H园7 eeH回图E 23HE回吧旧函图图35 22H函国图国回34 eoH圖图的P2 2 20H回回回回回回回3 特殊功能寄存器一 98HEEE的回scor 寄存器区3 90国图回国国回回P1 寄存器区2 15 斋存器区1 80H园图国园圆回Po 存器区0 OOH
MCS-51的寄存器在片内RAM都有映像地址。使用时， 既可用寄存器名，也可用对应单元地址
?FH 127 1)片内RAM 2FH园园园园园园园47 2H团园园园2园46 工作寄存器区: 2DHE图函回45 2叫H回國团图图回44 2H园回回回回回43 字节地址:00H~1FH 2H回园图2国回42 29H回回4x 位寻址区: 28H团型型图田40 2H团E如B图B图Bs39 26HB73635B433B2B1038 字节地址:20H~2FH 25H四四四四四2237 2园四园园221园36 位地址为:00H~7FH 23H国回回回回s图35 22H口国国国国回34 数据缓冲区/堆栈区: 21 H OF OE ODo回回Ap33 20H回回回回回32 ⊥FH 31 字节地址:00H~7F 备存器区3 般使用30H~7FH 备存器区2 b 15 寄存器区1 8引H 号 存器区0 00H
1)片内RAM 工作寄存器区： 字节地址：00H～1FH 位寻址区： 字节地址：20H～2FH 位地址为：00H～7FH 数据缓冲区/堆栈区： 字节地址：00H～7FH 一般使用30H～7FH