外文翻譯-- MCS-51硬件系列簡介.doc

畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系部：電子電氣工程系專業(yè)：電子信息工程系姓名：學(xué)號：外文出處：The8051Microcontroller附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評語：簽名：年月日附件1：外文資料翻譯譯文第2章硬件結(jié)構(gòu)2.1MCS-51系列簡介MCS-51系列微控制器芯片是由英特爾公司發(fā)展、生產(chǎn)并且推向市場的。其他的芯片生產(chǎn)廠商，諸如西門子、AMD、富士、飛利浦也獲得了MCS-51系列微控制器的許可證。在MCS-51系列中，每種型號的微控制器都有著其各自獨(dú)特的功能，以便與種特殊的裝置能夠相匹配。在這一章節(jié)中，我們將介紹MCS-51系列的硬件結(jié)構(gòu)。從附錄E中可以找到英特爾的入口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表單(例如：8051)。這個附錄只是為更進(jìn)一步的研究作參考。例如像在電類模具設(shè)備上。硬件的許多特性都附一短的指令加以闡明，每條指令也都給出了簡短的解釋，指令設(shè)置的完整內(nèi)容將會在在第三章中會看到。在附錄A中可以看到8051指令的集合，或是從附錄C中查到8051每條指令的定義。8051是MCS-51系列中最常見的一種芯片，也是此系列中最先面世的型號。它的特性總結(jié)如下：4KBROM（工廠掩膜預(yù)編程）128BRAM4個8位輸入輸出口2個16位的定時器1個串行接口64K外部編碼存儲器(ROM)64K外部數(shù)據(jù)存儲器(RAM)布爾處理機(jī)（進(jìn)行位處理）210個位尋址空間4s乘/除法MCS-51系列的其他型號提供了不同容量的片上ROM或EPROM，或者不同容量的片上PAM，或者是擁有第三個定時器。每種型號還提供了低功耗的CMOS版本(見表2-1)。8051在本書中泛指MCS-51系列的所有型號，如果具體討論某種型號的增強(qiáng)功能，會用其型號說明的。上面所提到的各種特征都包含在圖2-1的8051的結(jié)構(gòu)框圖中（也可參見附錄D）。2.28051的引腳這一節(jié)從外部引腳來介紹8051硬件結(jié)構(gòu)(見圖2-2)。各引腳功能簡述如下：如圖2-2所示，8051的40個引腳，其中有32個是作為I/O口線使用，在這32條I/O口線中，有24個是具有兩種用途(8032/8052有26個)，它們既可作為I/O口線使用，或是作為控制線又或是作為地址或數(shù)據(jù)總線的一部分使用。設(shè)計最小外存儲器或是其他外部組件設(shè)計中，這些口時作為通用I/O來使用。每個端口的8根線在類似打印機(jī)、AD轉(zhuǎn)換等設(shè)備的連接中，可以作為一個整體使用，又或是像開關(guān)、LED、晶體管、電磁鐵、電動機(jī)、擴(kuò)音器等單個“位”控制的設(shè)備連接中，每根線又可以獨(dú)立使用。2.2.1P0口8051芯片的3239腳為P0口，作為雙用途I/O口。在組件設(shè)備最小化設(shè)計中，它作為通用I/O口使用。在接有片外存儲器的較大設(shè)備中，它又可以復(fù)用為地址總線和數(shù)據(jù)總線(見2.6節(jié)“外存儲器”)。2.2.2P1口18腳為P1口，專用于I/O。這些引腳設(shè)計為P1.0、P1.1、P1.2等，當(dāng)外部設(shè)備發(fā)送請求時作為接口使用。對P1口來說，無其他功能，因此它們單獨(dú)用于與外部設(shè)備連接的接口。但8032/0852芯片例外，P1.0和P1.1即可用作I/O口線也可用作第3個定時器的外部輸入端。2.2.3P2口P2口(2128腳)可作為雙用途I/O口使用。在接有片外存儲器或擴(kuò)展I/O口或是尋址范圍超過256字節(jié)時，P2口用作高8位地址總線(見2.6節(jié)“外存儲器”)。2.2.4P3口P3口(1017腳)作為雙用途I/O口使用。8051中，這些引腳具有多功能，除作為通用I/O外，每一位還可以將用于第二個特殊功能。P3口和P1口引腳第二個功能總結(jié)如表2-2。2.2.5PSEN(程序存儲使能信號)8051有4個專用總線控制信號。程序存儲使能信號(PSEN)是通過引腳29輸出的信號，它是選通外部程序（代碼）存儲器的控制信號。它通常連接到EPROM的允許輸出(OE)引腳以便讀取其中的程序。在讀取指令階段，PSEN為低電平。程序的二進(jìn)制代碼（操作碼）通過數(shù)據(jù)總線被讀取，并且鎖存到8051指令寄存器等待譯碼。在執(zhí)行內(nèi)部ROM（8051/8052）中的指令時，PSEN信號無效（高電平）。2.2.6ALE(地址鎖存使能信號)ALE信號通過引腳30輸出，對于使用過Intel8085、8088或是8086微處理器的人來說應(yīng)該非常熟悉。8051同樣使用ALE信號分離復(fù)用的地址總線和數(shù)據(jù)總線。當(dāng)P0口作為數(shù)據(jù)總線和地址總線的低字節(jié)使用時，在存儲器存取周期的前半周期，ALE信號將總線上的地址存入外部寄存器，接著，當(dāng)數(shù)據(jù)改變時，在存取的后半周期P0口用于輸入或輸出數(shù)據(jù)(見2.6節(jié)“外存儲器”）。ALE信號脈沖頻率是1/6個片上振蕩器工作頻率，可以作為系統(tǒng)其它部分的通用時鐘。如果8051的晶振周期為12MHz，那么，ALE信號的頻率為2MHz。唯一的例外是在執(zhí)行MOVX指令時，會有一個ALE脈沖錯過（見圖2-10）。在EPROM版本的8051上，這個引腳還可用來輸入編程脈沖。2.2.7EA(外部訪問信號)EA信號通過引腳31輸入，通常接高電平（+5V）或是低電平（接地）。若是高電平，當(dāng)訪問的指令位于存儲器中低地址的4K/8K內(nèi)，8051/8052執(zhí)行內(nèi)部存儲器中的程序；若是低電平，僅執(zhí)行外部存儲器中的程序（同時PSEN應(yīng)為低電平）。在8031/8032芯片上，EA必須為低電平，因?yàn)樗鼈儧]有片上程序存儲器。如果8051/8052的EA為低電平，那么內(nèi)部ROM不可用，執(zhí)行的程序來自外部EPROM。在EPROM版本的8051上，EA接在+21V供給電壓上，用于內(nèi)部EPROM編程。2.2.8RST(復(fù)位信號)RST信號通引腳9輸入，它是8051的主復(fù)位信號。RST信號至少被置2個機(jī)器周期的高電平，那么內(nèi)部寄存器就是被置為一個合適的數(shù)值，以便系統(tǒng)順序啟動（見2.8節(jié)“復(fù)位”）。2.2.9片