MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)ppt課件

1、2-2-3 CPU3 CPU2-2 2-2 單片機(jī)存儲(chǔ)器配置單片機(jī)存儲(chǔ)器配置內(nèi)容提要:2-1 2-1 MCS-51MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳2-2-4 MCS-514 MCS-51工作方式工作方式MCS-51系列單片機(jī)配置一覽表系列片內(nèi)存儲(chǔ)器（字節(jié)）定時(shí)器計(jì)數(shù)器并行I/O串行I/O中斷源片內(nèi)ROM片內(nèi)RAM無有ROM有EPROMIntelMCS-51子系列803180C31805180C51(4K字節(jié))875187C51(4K字節(jié))128字節(jié)2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K字節(jié))875287C52(8K字節(jié))2

2、56字節(jié)3x164x8位16ATEML89C系列(常用型)1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)（20條引腳DIP封裝）1282151589C51(4K)/ 89C52(8K)（40條引腳DIP封裝）128/2562/33215/6單片機(jī)的引腳定義從一片集成電路的角度去認(rèn)識(shí)單片機(jī)認(rèn)識(shí)單片機(jī)的引腳MCS-51MCS-51單片機(jī)單片機(jī)4040腳腳Vcc, GND 2Vcc, GND 2XTAL1, XTAL2 2XTAL1, XTAL2 2RESET 1RESET 1EA/Vpp 1EA/Vpp 1ALE/PROG 1ALE/PROG 1PSEN 1PSEN 1P0.0P0.0P

3、0.7 8 P1.0P0.7 8 P1.0P1.7 P1.7 8 P2.08 P2.0P2.7 8 P3.0P2.7 8 P3.0P3.7 8P3.7 8單片機(jī)的引腳（電源端）lVcc, GND: Vcc, GND: 正電源端與接地端（正電源端與接地端（+5V/3.3V/2.7V)+5V/3.3V/2.7V)不同的單片機(jī)可以允許不同的工作不同的單片機(jī)可以允許不同的工作電壓，不同的單片機(jī)表現(xiàn)出的功耗也不同。電壓，不同的單片機(jī)表現(xiàn)出的功耗也不同。單片機(jī)的引腳（晶振端）lXTAL1, XTAL2: XTAL1, XTAL2: 片內(nèi)振蕩電路輸入片內(nèi)振蕩電路輸入/ /輸出端輸出端151545pfx245

4、pfx21 112MHz12MHz（MCS-51MCS-51） 0 024MHz24MHz（Atmel-89CAtmel-89C）XTAL1XTAL1XTAL2XTAL2也可以由也可以由 XTAL1XTAL1端接入外部時(shí)端接入外部時(shí)鐘，此時(shí)應(yīng)將鐘，此時(shí)應(yīng)將 XTAL2XTAL2接地：接地：XTAL2XTAL2XTAL1XTAL1外部時(shí)鐘外部時(shí)鐘通常通常外接一個(gè)晶外接一個(gè)晶振兩個(gè)電容振兩個(gè)電容復(fù)位使單片機(jī)進(jìn)入某種確定的復(fù)位使單片機(jī)進(jìn)入某種確定的初始狀態(tài)初始狀態(tài)： PCPC值歸零（值歸零（0000H0000H）；）； 各個(gè)各個(gè)SFRSFR被賦予初始值：被賦予初始值： P0P0P3 = 0FFHP3

5、 = 0FFH，Acc = 0Acc = 0，B = 0B = 0，TH0=0TH0=0，TL0=0TL0=0，TH1=0TH1=0，TL0=0TL0=0，SP=7SP=7，PSW=0 PSW=0 退出處于節(jié)電工作方式的停頓狀態(tài)、退出一切程序進(jìn)程、退出程序的死循環(huán)，從頭退出處于節(jié)電工作方式的停頓狀態(tài)、退出一切程序進(jìn)程、退出程序的死循環(huán)，從頭開始。開始。單片機(jī)的引腳（復(fù)位端）lRESET: RESET: 復(fù)位端（高電平有效，高電平持續(xù)時(shí)間復(fù)位端（高電平有效，高電平持續(xù)時(shí)間 2 2個(gè)機(jī)器周期個(gè)機(jī)器周期）單片機(jī)的引腳（復(fù)位端）+5V10uF10KVccRSTGND上電復(fù)位上電復(fù)位10uF10KVcc

6、RSTGND手動(dòng)手動(dòng)&上電復(fù)位上電復(fù)位1K+5V單片機(jī)的引腳（EA端）lEA/Vpp: EA/Vpp: 尋址外部尋址外部ROMROM控制端控制端/ /編程電源輸入端。編程電源輸入端。 低有效，片內(nèi)無低有效，片內(nèi)無ROMROM時(shí)必須接地；時(shí)必須接地； 片內(nèi)有片內(nèi)有ROMROM時(shí)應(yīng)當(dāng)接高電平；時(shí)應(yīng)當(dāng)接高電平； 對(duì)片內(nèi)對(duì)片內(nèi)ROMROM編程時(shí)編程正電源加到此端。編程時(shí)編程正電源加到此端。單片機(jī)的引腳（PSEN端）lPSENPSEN：尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)選通外部：尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)選通外部EPROMEPROM的的 讀控制端（讀控制端（OEOE）低有效。）低有效。單片機(jī)單片機(jī)鎖存器鎖存器74L

7、S373P0.0-P0.7ALEPSENP2.0-P2.48D8QOEA8-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM單片機(jī)的引腳（PSEN端）lPSENPSEN：尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)選通外部：尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)選通外部EPROMEPROM的的 讀控制端（讀控制端（OEOE）低有效。）低有效。各寄存器的名稱：各寄存器的名稱：1 1、算術(shù)運(yùn)算寄存器、算術(shù)運(yùn)算寄存器（1 1）A A累加器。累加器。（2 2）B BB B寄存器，乘、除法運(yùn)算用。寄存器，乘、除法運(yùn)算用。（3 3）PSWPSW程序狀態(tài)字寄存器：包含程序運(yùn)行狀態(tài)、信息。程序狀態(tài)字寄存器：包含程序運(yùn)行狀態(tài)、信息。 單片機(jī)存儲(chǔ)器配置

8、（片外RAM/ROM） l可尋址片外可尋址片外RAM 64KRAM 64K字節(jié)字節(jié) （0000H0000HFFFFHFFFFH）；）；l可尋址片外可尋址片外ROM 64KROM 64K字節(jié)字節(jié) （0000H0000HFFFFHFFFFH）；）；l片內(nèi)片內(nèi) 掩膜掩膜 ROM 4KROM 4K字節(jié)字節(jié) （0000H0000H0FFFH0FFFH）；）；FFFFH0000H可尋址片外可尋址片外RAMRAM 64K字節(jié)字節(jié)FFFFH0000H可尋址片外可尋址片外ROMROM 64K字節(jié)字節(jié)0FFFH0000H可尋址片內(nèi)可尋址片內(nèi) 掩膜掩膜 ROMROM 4K字字節(jié)節(jié)805180517FH00H片內(nèi)片內(nèi)

9、 RAMRAM 128字節(jié)字節(jié)FFH80H單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器特殊單元 中斷矢量：中斷矢量： MCS-51MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的 5 5 個(gè)中斷源分別對(duì)應(yīng)有各自的中斷服務(wù)程序入口地址個(gè)中斷源分別對(duì)應(yīng)有各自的中斷服務(wù)程序入口地址中斷矢量中斷矢量000BH000BH000BH-0012H000BH-0012H定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0(T0)0(T0)002BH002BH002BH-0032H002BH-0032H定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器2(T2)2(T2)0023H0023H0023H-002AH0023H-002AH串行口接收串行口接收/ /發(fā)送發(fā)送001BH001BH001BH-00

10、22H001BH-0022H定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1(T1)1(T1)0013H0013H0013H-001AH0013H-001AH外部中斷外部中斷1( INT1)1( INT1)0003H0003H0003H-000AH0003H-000AH外部中斷外部中斷0( INT0)0( INT0)中斷矢量中斷矢量中斷地址區(qū)中斷地址區(qū)中中 斷斷 源源系統(tǒng)啟動(dòng)單元：系統(tǒng)復(fù)位（系統(tǒng)啟動(dòng)單元：系統(tǒng)復(fù)位（PCPC）0000H0000H占用地址區(qū)占用地址區(qū)0000H-0003H0000H-0003H存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）l片內(nèi)片內(nèi)RAM 128RAM 128字節(jié)（字節(jié)（00H00H7FH7FH）00H0

11、0H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92個(gè)位個(gè)位可位尋址可位尋址80H80HFFHFFH所有的所有的RAMRAM區(qū)區(qū)( (包括位尋址區(qū)、工作寄存包括位尋址區(qū)、工作寄存器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器數(shù)據(jù)緩存寄存器8051 128128字節(jié)字節(jié)l片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM前前3232個(gè)單元是工作寄存器區(qū)個(gè)單元是工作寄存器區(qū) (00H(00H1FH)1FH)00H00H

12、20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)3工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)2工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)1工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)00FH1

13、0H17H18Hl片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM前前3232個(gè)單元是工作寄存器區(qū)個(gè)單元是工作寄存器區(qū) (00H(00H1FH)1FH)存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）l工作寄存器區(qū)選擇由工作寄存器區(qū)選擇由PSWPSW中的中的RS1RS1和和RS0RS0決定決定00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)l片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM中有中有128128個(gè)可按位尋址的位。個(gè)可按位尋址的位。 位地址位地址:00H:00H7FH 7FH 分布在分布在:20H:20H2FH2FH單

14、元單元存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH單元地址單元地址07 06 05 04 03 02 01 000F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0817 16 15 14 13 12 11 101F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1827 26 25 24 23 22 21 202F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2837 36 35 34 3

15、3 32 31 303F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3847 46 45 44 43 42 41 407F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78位地址位地址總共總共128個(gè)個(gè)可按可按位尋位尋址的址的位位l片內(nèi)片內(nèi)RAMRAM中有中有128128個(gè)可按位尋址的位。個(gè)可按位尋址的位。 位地址位地址:00H:00H7FH 7FH 分布在分布在:20H:20H2FH2FH單元單元存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）00H00H20H20H2FH2FH7FH7FH1FH1FH30H30H80H80HFFHFFH52子系列才有子系列才有的的RAM區(qū)區(qū)普通普通RAM區(qū)區(qū)位尋址區(qū)位尋

16、址區(qū)工作寄存器區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在分布在80H-FFH其中其中92個(gè)位個(gè)位可位尋址可位尋址80H80HFFHFFH所有的所有的RAMRAM區(qū)區(qū)( (包括位尋址區(qū)、工作寄包括位尋址區(qū)、工作寄存器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也存器區(qū)）都可以用于存放數(shù)據(jù)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器128128字節(jié)字節(jié) 時(shí)鐘的基本概念時(shí)鐘的基本概念 啟動(dòng)單片機(jī)后，指令執(zhí)行順序：?jiǎn)?dòng)單片機(jī)后，指令執(zhí)行順序： 取指令取指令 分析分析 執(zhí)行執(zhí)行 P1口：8位內(nèi)部上拉的雙向I/O接口P0口：8位開漏輸出的雙向I/O接口 擴(kuò)展時(shí)，8位作為數(shù)據(jù)總線或低 8位地址總線P3口：P3.6、P3.7的第二功能WR#、RD#提供P2口：8位內(nèi)部上拉的雙向I/O接口 擴(kuò)展時(shí)，高8位地址總線P3口第二功能表（P.26 表23）引引 腳腳第第 二二 功功 能能 P3.0P3.0RxD: RxD: 串行口接收數(shù)據(jù)輸入端串行口接收數(shù)據(jù)輸入端P3.1P3.1TxD: TxD: 串行