MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)課件

§2-3CPU第二章MCS-51單片機(jī)芯片的硬件結(jié)構(gòu)§2-2單片機(jī)存儲(chǔ)器配置內(nèi)容提要:§2-1MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳§2-4MCS-51工作方式MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)美國Intel公司于1980年推出的8位高檔單片機(jī)系列產(chǎn)品Atmel、InfoneonTechnologies(原SiemensAG)、MaximIntegratedProducts、NXP(原PhilipsSemiconductor)、Nuvoton(原Winbond)、STMicroelectronics、SiliconLaboratories(原Cygnal)、TexasInstruments、CypressSemiconductor等Intel的產(chǎn)品系列稱作MCS-51，其他廠家的自行命名MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)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))256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）128/2562/33215/6MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件2.1MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一個(gè)8位的中央處理器(又可分為運(yùn)算器和控制器兩部分)；128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(增強(qiáng)型為256字節(jié))；4KB的程序存儲(chǔ)器；32條并行I/O口線；兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(增強(qiáng)型為3個(gè))；具有5個(gè)中斷源(增強(qiáng)型為6個(gè))、兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷機(jī)構(gòu)；可用于多處理機(jī)通信、I/O擴(kuò)展或全雙工UART的串行口；以及一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)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)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件MCS-51單片機(jī)的引腳功能流行的MCS-51兼容單片機(jī)根據(jù)型號(hào)不同，引腳數(shù)目、封裝形式有很大區(qū)別常見的有40引腳雙列直插(DIP)方式，和44引腳PLCC封裝形式。較新型的產(chǎn)品采用占用面積更小的封裝，如Atmel的AT89S51有44引腳TQFP封裝形式MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件認(rèn)識(shí)單片機(jī)的引腳MCS-51單片機(jī)40腳Vcc,GND

2XTAL1,XTAL2

2RESET

1EA/Vpp1ALE/PROG1PSEN

1P0.0—P0.78P1.0—P1.78P2.0—P2.78P3.0—P3.78MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件單片機(jī)的引腳（電源端）Vcc,GND:正電源端與接地端（+5V/3.3V/2.7V)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。MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件單片機(jī)的引腳（晶振端）XTAL1,XTAL2:片內(nèi)振蕩電路輸入/輸出端15～45pfx21～12MHz（MCS-51）

0～24MHz（Atmel-89C）XTAL1XTAL2也可以由

XTAL1端接入外部時(shí)鐘，此時(shí)應(yīng)將

XTAL2接地：XTAL2XTAL1外部時(shí)鐘通常外接一個(gè)晶振兩個(gè)電容MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件時(shí)鐘電路MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件時(shí)鐘電路MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件時(shí)鐘電路MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件復(fù)位使單片機(jī)進(jìn)入某種確定的初始狀態(tài)：

▼

PC值歸零（0000H）；▼各個(gè)SFR被賦予初始值：

P0～P3=0FFH，Acc=0，B=0，TH0=0，TL0=0，TH1=0，TL0=0，SP=7，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)，從頭開始。單片機(jī)的引腳（復(fù)位端）RESET:復(fù)位端（高電平有效，高電平持續(xù)時(shí)間

2個(gè)機(jī)器周期）MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件單片機(jī)的引腳（復(fù)位端）+5V10uF10KVccRSTGND上電復(fù)位10uF10KVccRSTGND手動(dòng)&上電復(fù)位1K+5VMCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件復(fù)位方式MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件單片機(jī)的引腳（EA端）EA/Vpp:尋址外部ROM控制端/編程電源輸入端。

低有效，片內(nèi)無ROM時(shí)必須接地；片內(nèi)有ROM時(shí)應(yīng)當(dāng)接高電平；

對(duì)片內(nèi)ROM編程時(shí)編程正電源加到此端。MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件單片機(jī)的引腳（PSEN端）PSEN：尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)選通外部EPROM的讀控制端（OE）低有效。MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件單片機(jī)鎖存器74LS373P0.0-P0.7ALEPSENP2.0-P2.48D8QOEA8-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM單片機(jī)的引腳（PSEN端）PSEN：尋址外部程序存儲(chǔ)器時(shí)選通外部EPROM的讀控制端（OE）低有效。MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件各寄存器的名稱：1、算術(shù)運(yùn)算寄存器（1）A——累加器。（2）B——B寄存器，乘、除法運(yùn)算用。（3）PSW——程序狀態(tài)字寄存器：包含程序運(yùn)行狀態(tài)、信息。

MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)24MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)單片機(jī)存儲(chǔ)器配置（片外RAM/ROM）

可尋址片外RAM64K字節(jié)

（0000H—FFFFH）；可尋址片外ROM64K字節(jié)

（0000H—FFFFH）；片內(nèi)掩膜ROM4K字節(jié)（0000H—0FFFH）；FFFFH0000H可尋址片外RAM64K字節(jié)FFFFH0000H可尋址片外ROM64K字節(jié)0FFFH0000H可尋址片內(nèi)掩膜ROM4K字節(jié)80517FH00H片內(nèi)RAM

128字節(jié)FFH80HMCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器特殊單元中斷矢量：MCS-51單片機(jī)的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——中斷矢量000BH000BH-0012H定時(shí)/計(jì)數(shù)器0(T0)002BH002BH-0032H定時(shí)/計(jì)數(shù)器2(T2)0023H0023H-002AH串行口接收/發(fā)送001BH001BH-0022H定時(shí)/計(jì)數(shù)器1(T1)0013H0013H-001AH外部中斷1(INT1)0003H0003H-000AH外部中斷0(INT0)中斷矢量中斷地址區(qū)中斷源系統(tǒng)啟動(dòng)單元：系統(tǒng)復(fù)位（PC）＝0000H——占用地址區(qū)0000H-0003HMCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）片內(nèi)RAM

128字節(jié)（00H—7FH）00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在80H-FFH其中92個(gè)位可位尋址80HFFH所有的RAM區(qū)(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)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器8051128字節(jié)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件片內(nèi)RAM前32個(gè)單元是工作寄存器區(qū)(00H—1FH)00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)R0R2R1R3R4R5R6R707H02H01H00H06H04H05H03H08H1FH工作寄存器區(qū)3工作寄存器區(qū)2工作寄存器區(qū)1工作寄存器區(qū)00FH10H17H18H片內(nèi)RAM前32個(gè)單元是工作寄存器區(qū)(00H—1FH)存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）工作寄存器區(qū)選擇由PSW中的RS1和RS0決定MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)片內(nèi)RAM中有128個(gè)可按位尋址的位。

位地址:00H—7FH

分布在:20H—2FH單元存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)27H22H21H20H26H24H25H23H28H2FH單元地址07060504030201000F0E0D0C0B0A090817161514131211101F1E1D1C1B1A191827262524232221202F2E2D2C2B2A292837363534333231303F3E3D3C3B3A393847464544434241407F7E7D7C7B7A7978位地址總共128個(gè)可按位尋址的位片內(nèi)RAM中有128個(gè)可按位尋址的位。

位地址:00H—7FH

分布在:20H—2FH單元存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)34MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器配置（片內(nèi)RAM）片內(nèi)RAM

128字節(jié)（00H—7FH）00H20H2FH7FH1FH30H80HFFH52子系列才有的RAM區(qū)普通RAM區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器區(qū)SFR分布在80H-FFH其中92個(gè)位可位尋址80HFFH所有的RAM區(qū)(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)，故也稱為數(shù)據(jù)緩存寄存器128字節(jié)

小結(jié)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件

時(shí)鐘的基本概念

啟動(dòng)單片機(jī)后，指令執(zhí)行順序：

取指令

分析執(zhí)行

§2-3

CPU時(shí)序MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)時(shí)序CPU執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號(hào)的時(shí)間順序在制造商設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，CPU的時(shí)序已經(jīng)固定CPU發(fā)出的時(shí)序信號(hào)一類用于芯片內(nèi)部各功能部件的控制另一類用于芯片外部存儲(chǔ)器或I/O端口的控制，需要通過器件的控制引腳送到片外MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)