第二章51系列单片机系统结构2.1总体结构2.2存储器组织2.3时钟、时钟电路、 CPU定时2.4复位和复位电路2.5中断系统2.6指令系统内蒙古科技大学信息工程学院自动化系
第二章 51系列单片机系统结构 2.1 总体结构 2.2 存储器组织 2.3 时钟、时钟电路、CPU定时 2.4 复位和复位电路 2.5 中断系统 2.6 指令系统 内蒙古科技大学 信息工程学院自动化系 4
2.1.1.总体结构MCS-51单片机的基本功能模块·8位CPU4KB-64KBROM·128/256RAM·4个8位并行1/0口·2-3个定时器·中断系统·1个准全双工串口
2.1.1 总体结构 MCS-51单片机的基本功能模块 •8位CPU •4KB-64KB ROM •128/256 RAM •4个8位并行I/O口 •2-3个定时器 •中断系统 •1个准全双工串口
总体结构2.1.1表2-1增强型MCS-51主流芯片性能指标片内程序存储器工作频率/MHz(2.7~5.5低类型及容量定时器中断资源工EMI(可R作/KB时可编频片0系钟双率内禁止机EPROM(OTH引DPTR程时钟看+/MHz(5.0 V)RAM定时/计数号Flash RO器Z门狗(脚外中优OALE周中断数N列容断先1输(W)期源级量DT)输出源器NaEV)出6234V2563212V3380C32-一362432V82561233XSOX880C52-一V-I362432825612V3387C52-V-16243321233256V[16一-80C54-6234321216256V33-87C541-62343212-VV32256-3380C58--3632243212V256V3387C58一
❖ 表2-1 增强型MCS-51主流芯片性能指标 系 列 型 号 片内程序存储器 类型及容量 /KB 片 内RAM 容 量/B 定时器 中断资源 双DPTR 低EMI( 可 禁 止ALE 输 出) I/O 引 脚 数 时 钟/ 机 器 周 期 T2 可 编 程 时 钟 输 出 工 作 频 率/MHz(5.0 V) 工 作 频 率/MHz(2.7 ～5.5 V) ROM EPROM(OTP) Flash ROM 定 时/ 计 数 器 看 门 狗(WDT) 中 断 源 外 中 断 源 优 先 级 Intel 8XC5X 80C32 — — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 80C52 8 — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 87C52 — 8 — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 80C54 16 — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 87C54 — 16 — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 80C58 32 — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 87C58 — 32 — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 2.1.1 总体结构
续表一片内程序存储低EMI(可禁止）工作频率/MH(2.7~5.5V)工作频率/MHz(5.0V)器类型及容量T2可编程时钟输心定时器中断资源片内RAM容量/B时钟/机器周期/KBVO引脚数系双DPTREPROM(OTP)看门狗(WDT)型号定时计数器Flash ROM外中断源（ALE输出）中断源优先级ROM列出24VVV636321233128P80C3176247N33212 3316256P80C32一7624VV3321233412816P80C512736473212 V33825616 P80C527362432 12V163325616P80C54Sd s24777332123263316 256P80C58741283624V321273316P87C51-3627321282564VV3316P87C527232127162563643316P87C54-N323624V3212V2563316P87C58-V3624N3212V334128P89C5177V62432128256333P89C5267N324V32121625633P89C54323225664VV3212 V33P89C58--
❖ 续表一 系 列 型 号 片内程序存储 器类型及容量 /KB 片 内RAM 容 量/B 定时器 中断资源 双DPTR 低EMI( 可 禁 止ALE 输 出) I/O 引 脚 数 时 钟/ 机 器 周 期 T2 可 编 程 时 钟 输 出 工 作 频 率/MHz(5.0 V) 工 作 频 率/MHz(2.7 ～5.5 V) ROM EPROM(OTP) Flash ROM 定 时/ 计 数 器 看 门 狗(WDT) 中 断 源 外 中 断 源 优 先 级 Philips P8XC5X P80C31 — — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 6 P80C32 — — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C51 4 — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C52 8 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C54 16 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C58 32 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C51 — 4 — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C52 — 8 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C54 — 16 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C58 — 32 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P89C51 — — 4 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 — P89C52 — — 8 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 — P89C54 — — 16 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 — P89C58 — — 32 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 —
续表一V6NV32432-12/633/3012816P80C31X2V243632V25612/633/3016P80C32X212V7436432V12812/633/3016P80C51X2-V7627834321625612/633/30P80C52X2V27364V321625612/633/3016P80C54X2XXSOX8d624V332V3212/61625633/30P80C58X21N7624743321612812/633/30P87C51X2ddN27836423225612/633/3016P87C52X224V3632V161625612/633/30P87C54X2V7624N332321625612/633/30P87C58X22V7464V33212/633/20128P89C51X24724V36322825612/633/20P89C52X2一2VN4V36321625612/633/20-P89C54X2N7362432V3225612/633/20P89C58X2一
续表一 Philips P8XC5XX2 P80C31X2 — — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C32X2 — — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C51X2 4 — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C52X2 8 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C54X2 16 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C58X2 32 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C51X2 — 4 — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C52X2 — 8 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C54X2 — 16 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C58X2 — 32 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P89C51X2 — — 4 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 — P89C52X2 — — 8 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 — P89C54X2 — — 16 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 — P89C58X2 — — 32 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 —
续表二低工片内程序存储作频率EMI(工器类型及容量定时器1中断资源作时可/KB片频0可系钟编+/MHz(2.7~5.5 双内率禁/机器周引程EPROM(OTP)0+/MHz(5.0RAM看定止型号时钟Flash ROM脚门狗(W）外司时计2中优数中断列容E断先输期RO数量输出源级<aM源器8C田S2V6242231625612/6V30/2040/30TS80C54X22V2N36432 3212/6256TS80C58X2V40/3030/20-227164332 1612/6256V30/2040/30TS87C54X223642732 73225612/630/2040/30TS87C58X2V一2V624N433212812/6V33/20TS89C51X22427837632 25612/633/20TS89C52X2VV1V2461633212/6256V33/20TS89C54X226322563V4VV3212/6V33/20TS89C58X2
续表二 系 列 型 号 片内程序存储 器类型及容量 /KB 片 内RAM 容 量/B 定时器 中断资源 双DPTR 低EMI( 可 禁 止ALE 输 出) I/O 引 脚 数 时 钟/ 机 器 周 期 T2 可 编 程 时 钟 输 出 工 作 频 率/MHz(5.0 V) 工 作 频 率/MHz(2.7 ～5.5 V) ROM EPROM(OTP) Flash ROM 定 时/ 计 数 器 看 门 狗(WDT) 中 断 源 外 中 断 源 优 先 级 Atmel TS8XC5XX2 TS80C54X2 16 — — 256 3 √ 6 2 4 √ √ 2 12/6 √ 40/30 30/20 TS80C58X2 32 — — 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 40/30 30/20 TS87C54X2 — 16 — 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 40/30 30/20 TS87C58X2 — 32 — 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 40/30 30/20 TS89C51X2 — — 4 128 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 TS89C52X2 — — 8 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 TS89C54X2 — — 16 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 TS89C58X2 — — 32 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20
续表二2624V4vVV32 12 24128AT89S51支持6V77324VISP832 12 24 256AT89S52编程62V123V4V321224256AT89S538256+78E52B1625678E54BV3V240ou6/8 2/432/3612ERAM3278E58B6478E516BW32注：具77E58256+V23VV有双641 KB6/84V 2/432/362577E516串口ERAM12877E532
续表二 Atmel AT89S51 4 128 2 √ 6 2 4 √ √ 32 12 √ 24 支持 ISP 编程 AT89S52 8 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12 √ 24 AT89S53 12 256 3 √ 6 2 4 √ √ 32 12 √ 24 Winbond 78E52B 8 256＋ 256 ERAM 3 √ 6/8 2/4 2 — — 32/36 12 √ 40 78E54B 16 78E58B 32 78E516B 64 77E58 32 256＋ 1KB ERAM 3 √ 6/8 2/4 2 √ √ 32/36 4 √ 25 注：具 有双 串口 77E516 64 77E532 128
由表2-1可见，在这几个品牌中，就功能、性能?而言AtmelTS8XC5XX2系列最高，Philips、Winbond次之，Intel最低Atmel公司的AT89S5X系列的最大优点是支持ISP编程并内置了硬件看门狗计数器，该系列中的AT89S53芯片还集成了SPI总线接口部件
❖ 由表2-1可见，在这几个品牌中，就功能、性能 而言Atmel TS8XC5XX2系列最高，Philips、 Winbond次之，Intel最低。 Atmel公司的AT89S5X系列的最大优点是支持 ISP编程并内置了硬件看门狗计数器，该系列中的 AT89S53芯片还集成了SPI总线接口部件
2.1.1 总体结构（一、内部结构）Vec大学出版RPO口聚动器P2口脉动器介介仓LRAM地址片内程序VssRAMPO存器P2链存器寄存器存储器介众介介R西安介介介堆栈指针程序地址累加器Acc寄存器BSP寄存器版米科技大学出缓冲爵二暂存器1暂存器2ALUPC+1特媒功能a寄存器组PC安电PSWPSEN指161令ALE/P定时/计数及数据指针WIR控制DPTREA/Vpp存12RST技大学出版社PDPI锁存器P3锁存器报幕器1XTALIXTAL2PI口彩动器P3口象动器HOH电P1.0~P1.7P3.0P3.7
2.1.1 总体结构（一、内部结构）
2.1.1总体结构（二、引脚功能及封）*引脚功能增强型MCS-51系列芯片的封装形式及引脚排列与标准MCS-51系列芯片兼容，其引脚逻辑符号和常见封装形式及引脚排列分别如图2-2和2-3所示(为了便于比较，图2-3(a)中还给出了标准MCS-51内核芯片DIP40封装引脚排列图），引脚功能如表2-2所示
2.1.1 总体结构（二、引脚功能及封） ❖ 引脚功能 增强型MCS-51系列芯片的封装形式及引脚排列与标 准MCS-51系列芯片兼容，其引脚逻辑符号和常见封装形 式及引脚排列分别如图2-2和2-3所示(为了便于比较，图 2-3(a)中还给出了标准MCS-51内核芯片DIP40封装引脚 排列图)，引脚功能如表2-2所示