5第2ms-51系列单片机的硬件结构 第2章ms-51列单片机的硬件结构 2,1MCS-51系列单片机简介 22MCS51系列单片机内部结构与外部引脚说明 23微处理器 24存储器 2.5并行输入输出接旦 2.6定时器/计数器 2.7串行输入输出旦 28MCS51单片机的中断系统 29复位状态及复位电路 BACK
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 2.1 MCS-51系列单片机简介 2.2 MCS-51系列单片机内部结构与外部引脚说明 2.3 微处理器 2.4 存储器 2.5 并行输入/输出接口 2.6 定时器/计数器 2.7 串行输入/输出口 2.8 MCS-51单片机的中断系统 2.9 复位状态及复位电路
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 21MCS-51系列单片机简介 MCS51系列单片机已有十多种产品,可分为两大系列:51 子系列和52子系列 51子系列主要有8031、8051、8751三种机型。它们的指令系 统与芯片引脚完全兼容。从表1.1中可以看出,它们的差别仅在于 片内有无ROM或 EPROM。 52子系列主要有8032、8052、8752三种机型。从表1.1可以 看出,52子系列与51子系列的不同之处在于:片内数据存储器增 至256字节;片内程序存储器增至8KB(8032无);有3个16位定时/ 计数器,6个中断源。其它性能均与51子系列相同
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 2.1 MCS-51系列单片机简介 MCS-51系列单片机已有十多种产品，可分为两大系列：51 子系列和52子系列。 51子系列主要有8031、8051、8751三种机型。它们的指令系 统与芯片引脚完全兼容。从表1.1中可以看出，它们的差别仅在于 片内有无ROM或EPROM。 52子系列主要有8032、8052、8752三种机型。从表1.1中可以 看出，52子系列与51子系列的不同之处在于：片内数据存储器增 至256字节；片内程序存储器增至8 KB (8032无)；有3个16位定时/ 计数器，6个中断源。其它性能均与51子系列相同
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 22MCS51系列单片机内部结构与外部引脚说明 221内部结构框图 MCS-51系列单片机的内部结构框图如图2.1所示 从图2.1中可看出,MCS-51单片机组成结构中包含运算器、 控制器、片内存储器、4个IO口、串行口、定时器/计数器、中 断系统、振荡器等功能部件。图中SP是堆栈指针寄存器,PC是 程序计数器,PSW是程序状态字寄存器,DPIR是数据指针寄 存器
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 2.2 MCS-51系列单片机内部结构与外部引脚说明 2.2.1 内部结构框图 MCS-51系列单片机的内部结构框图如图2.1所示。 从图2.1中可看出，MCS-51单片机组成结构中包含运算器、 控制器、片内存储器、4个I/O口、串行口、定时器/计数器、中 断系统、振荡器等功能部件。图中SP是堆栈指针寄存器，PC是 程序计数器，PSW是程序状态字寄存器，DPTR是数据指针寄 存器
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 P00~P0.7 P20~P2.7 中已暗 A±A△AA P0驱动器 P2驱动器 [奇8M]L镜存了[P锁存器了「DROM 或RoM 程序地址 寄存器 :B寄存器‖Acc 缓冲器 暂存器1 暂存器2 特殊功能寄存器 PC增量器 ALU 中断、串行口及 PC PSW 定时及指令 控制寄存器 DPTR RESET P1锁存器 P3锁存器 振荡器 PI驱动器 P3驱动器 VVVVVV XTALI XTAL2 1.0~P1.7 P3.0-P3.7 图21MCS-51单片机内部结构框图
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 图2.1 MCS-51单片机内部结构框图
第2量mC55系列单片机的硬件结构 222外部引脚说明 1.主电源引脚 VCC(40脚):接+5ⅴ电源正端 VSS(20脚):接+5V电源地端 2.外接晶体引脚 XTALI(19脚):接外部石英晶体的一端。在单片机内部,它 是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。 当采用外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚接地;对于 CHMOS单片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 2.2.2 外部引脚说明 1．主电源引脚 VCC(40脚)：接+5 V电源正端。 VSS(20脚)：接+5 V电源地端。 2．外接晶体引脚 XTAL1(19脚)：接外部石英晶体的一端。在单片机内部，它 是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。 当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于 CHMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 P1.7 A15 P16 P1.5 A13 P14 A12 P1.3 P1.2 A10 Pl0 40 P11 A9地 P1.1 用 址 8051 A8 P1.2 38 2222222ppppp 7总 P13 23456789 37 P0.2 vO A6线 P3.0 8031 P14 36 P0.3 (AB) P1.5 35 P04 P1.6 34P0.5 P1.7 33 P0.6 P3.3 锁存器 RST/p 805132 P0.7 P3.4 RXD、P3.0 P3.5 P0.0 AO 108751 EA/VpP TXD、P3.1 11803130 ALE/PROG 控制总线 P3.6 ALE INT0、P3.2 PSEN INTI、P3.3 P2.7 D6数 T0、P34 P2.6 PSEN (CB) D5据 Tl、P3.5 P2.5 WR、P3.6 P24 ALE RD、P3.7 P2.3 RST XTAL2 23456789 8765432 P2.2 DI(DB) XTAL P2.1 P2.0
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 图2.2 MCS-51系列单片机引脚及总线结构 地 址 总 线 (AB) 8051 8751 8031 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P 3.0 P 3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 P SEN EA ALE RST 用 户 I/O 控 制 总 线 (CB) 锁 存 器 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 ALE A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 VC C VS S 数 据 总 线 (DB) (a) (b) P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VP D RXD、P 3.0 TXD、P 3.1 INT0、P3.2 INT1、P3.3 T 0、P3.4 T 1、P3.5 W R、P3.6 R D、P3.7 XTAL2 XTAL1 VS S VC C P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/VP P ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 8051 8751 8031 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VC C VS S
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 3.输入/输出引脚 (1)P0口(39~32脚):PO.0~P0.7统称为PO口。在不接片外存储 器与不扩展IO口时,可作为准双向输入/输出口。在接有片外存 储器或扩展IO口时,P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据 总线 (2)P1口(1~8脚):P1.0~P17统称为P1口,可作为准双向I/O 口使用。对于52子系列,P1.0与P1.1还有第二功能:P10可用作 定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2,P1.1可用作定时器计数器 2的外部控制端T2EX
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 3．输入 / 输出引脚 (1) P0口(39~32脚)：P0.0~P0.7统称为P0口。在不接片外存储 器与不扩展I/O口时，可作为准双向输入/输出口。在接有片外存 储器或扩展I/O口时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据 总线。 (2) P1口(1~8脚)：P1.0~P1.7统称为P1口，可作为准双向I/O 口使用。对于52子系列，P1.0与P1.1还有第二功能：P1.0可用作 定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2，P1.1可用作定时器/计数器 2的外部控制端T2EX
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 (3)P2口(21-28脚):P2.0~P2.7统称为P2口,一般可作为准 双向I/O口使用;在接有片外存储器或扩展IO口且寻址范围超 过256字节时,P2口用作高8位地址总线。 (4)P3口(10~17脚):P30~P3.7统称为P3口。除作为准双向 I/O口使用外,还可以将每一位用于第二功能,而且P3口的每 条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。P3口 的第二功能如表21所示
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 (3) P2口(21~28脚)：P2.0~P2.7统称为P2口，一般可作为准 双向I/O口使用；在接有片外存储器或扩展I/O口且寻址范围超 过256字节时，P2口用作高8位地址总线。 (4) P3口(10~17脚)：P3.0~P3.7统称为P3口。除作为准双向 I/O口使用外，还可以将每一位用于第二功能，而且P3口的每一 条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。P3口 的第二功能如表2.1所示
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 表21P3口第二功能表 引脚 第二功能 P3.0 RXD串行口输入端 P3.1 TXD串行口输出端 P3.2 ⅠNTO外部中断0请求输入端,低电平有效 P3.3 NTI外部中断1请求输入端,低电平有效 P3.4 T0定时器计数器0计数脉冲输入端 P3.5 定时器/计数器1计数脉冲输入端 P3.6 WR外部数据存储器写选通信号输出端,低电平有效 P3.7 RD
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 表2.1 P3口第二功能表 引 脚 第 二 功 能 P3.0 串行口输入端 P3.1 串行口输出端 P3.2 外部中断0请求输入端，低电平有效 P3.3 外部中断1请求输入端，低电平有效 P3.4 定时器/计数器0计数脉冲输入端 P3.5 定时器/计数器1计数脉冲输入端 P3.6 外部数据存储器写选通信号输出端，低电平有效 P3.7 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD
5第2ms-51系列单片机的硬件结构 4.控制线 (1) ALE/PROG(30脚):地址锁存有效信号输出端。ALE在每 个机器周期内输出两个脉冲。在访问片外程序存储器期间,下降 沿用于控制锁存P0输出的低8位地址;在不访问片外程序存储器 期间,可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。但要注意, 在访问片外数据存储器期间,ALE脉冲会跳空一个,此时作为时 钟输出就不妥了(详见233节CPU时序) 对于片内含有 EPROM的机型,在编程期间,该引脚用作编 程脉冲PROG的输入端
第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 4．控制线 (1) ALE/PROG(30脚)：地址锁存有效信号输出端。ALE在每 个机器周期内输出两个脉冲。在访问片外程序存储器期间，下降 沿用于控制锁存P0输出的低8位地址；在不访问片外程序存储器 期间，可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。但要注意， 在访问片外数据存储器期间，ALE脉冲会跳空一个，此时作为时 钟输出就不妥了(详见2.3.3节CPU时序)。 对于片内含有EPROM的机型，在编程期间，该引脚用作编 程脉冲PROG的输入端