【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系： 電 光 系 專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 姓 名： 學(xué) 號： 080403136 外文出處： Structure and function of the MCS51 series 附 件： ； 。 指導(dǎo)教師評語： 簽名： 年 月 日 注： 請將該封面與附件裝訂成冊。 (用外文寫 ) 附件 1：外文資料翻譯譯文 51 系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能 51 系列 單片機(jī)是 英特爾公司 生產(chǎn)的具有一定結(jié)構(gòu)和功能的單片機(jī)產(chǎn)品。這家公司在 1976 年引入 8 位 MCS 48 系列單片機(jī)后，于 1980 年又推出了 8 位高檔的 MCS 51 系列單片機(jī)。它包含很多 種這類型的單片機(jī)，如 8051， 8031， 8751， 80C51BH，80C31BH 等，它們的基本組成，基本性能和指令系統(tǒng)都是一樣的。一般情況習(xí)慣用8051 來代表 51 系列單片機(jī)。 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e(cuò)獲得了很大的好評。此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。 90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技 術(shù)得到了巨大提高。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用， 32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價(jià)格跌落至 1 美元，最高端的型號也只有 10 美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至 可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于 嵌入式系統(tǒng) ，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的 計(jì)算機(jī) ?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、 計(jì)算器 、家用電器、電子玩具、 掌上電腦 以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12 部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備 40 多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過 PC 機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù) 量還要多。 一個(gè)單片機(jī)的系統(tǒng)是由以下幾部分組成：（ 1）一個(gè) 8 位 CPU 微處理器。（ 2）靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，能夠儲(chǔ)存程序運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。（ 3）程序存儲(chǔ)器 ROM / EPROM 中（ 4KB/8KB），用來保存程序和一些初始數(shù)據(jù)。但是在一些單片機(jī)中不使用ROM / EPROM 中，如 8031， 8032， 80c 系列等。（ 4） 4 個(gè) 8 排的 I / O 并行接口 P0 ~P3，每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出。（ 5） 2 個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器可設(shè)置計(jì)數(shù)用來計(jì)數(shù)外部事件，可以設(shè)置成常用的定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)算或結(jié) 果控制單片機(jī)的運(yùn)行。（ 6）五個(gè)中斷源控制系統(tǒng)。（ 7） 1 個(gè)雙向串行 I / O 口的 UART（通用異步接收器 /發(fā)送器 UART），用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的串行通信。（ 8）振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，需要外部電源的石英晶體微調(diào)電路，允許接在 12v 的振蕩頻率上。上述部分通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線連接。其中， CPU 是單片機(jī)的核心，它是單片機(jī)的控制和指揮中心， ALU 算數(shù)邏輯運(yùn)算單元可進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，由 1 個(gè) 8 暫時(shí)存儲(chǔ)器，和 2 個(gè) 8 位的累加器組成。 Acc 累加器是 ALU 運(yùn)算結(jié)果的存放單元，一般數(shù)據(jù)通過它來傳送。此外， Acc 往往被視為對 8051 內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸中轉(zhuǎn)站。和通常的微處理器一樣，它是最繁忙的寄存器。有記憶功能并執(zhí)行命令。該控制器包括程序計(jì)數(shù)器，可讀寫的存儲(chǔ)器，振蕩器和定時(shí)電路等。該程序計(jì)數(shù)器是有兩對 8 或 16位計(jì)數(shù)器，它是一個(gè)字節(jié)地址計(jì)數(shù)器，在個(gè)人電腦運(yùn)行程序時(shí)，執(zhí)行下一個(gè)單元的內(nèi)容，程序執(zhí)行時(shí)可以改變它的內(nèi)容從而改變運(yùn)行的結(jié)果。在 8051 芯片震蕩電路中，需要外接石英晶體和微調(diào)電容，其頻率范圍為 — 12MHz。該脈沖信號，即為 8051 的工作周期，是最小的時(shí)間單位。 8051 和其他單片機(jī)一樣，都有相同的控制和功能，就像樂隊(duì)也有打擊樂器一 樣。 在 8051 中有 ROM（程序存儲(chǔ)器，只能讀?。?RAM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以讀和寫），他們有各自獨(dú)立的內(nèi)存地址空間，也有相同的處理方式。 8051 和 8751 的程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量為 4KB，地址從 0000H 開始，在使用過程中其中的數(shù)據(jù)不變。 805875 8031 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)存為 128B，默認(rèn)地址是 00FH，用于保存中間數(shù)據(jù)和緩存。在這 128B 的內(nèi)存中，有 32 byteses，被稱作工作寄存器，和常用的微處理器不同的是， 8051 的 RAM 是按功能來劃分模塊的。 MCS 51 系列單片機(jī)和一般電腦的處理方式 不同。一般電腦會(huì)自動(dòng)分配地址空間， ROM 和 RAM 的計(jì)算機(jī)可以安排在不同的空間內(nèi)，地址范圍會(huì)根據(jù) ROM 和 RAM 的位置分配不同地址空間。在訪問的內(nèi)存，不管是 ROM 和 RAM，只有一個(gè)地址對應(yīng)一個(gè)內(nèi)存單元，都要按這個(gè)順序訪問。這種內(nèi)存結(jié)構(gòu)是所謂的普林斯頓結(jié)構(gòu)。 8051 的存儲(chǔ)器按物理結(jié)構(gòu)劃分可分為程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，共有四個(gè)內(nèi)存空間，按結(jié)構(gòu)位置的不同分為內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間、外部程序存儲(chǔ)空間、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。但從用戶的使用角度看， 8051 存儲(chǔ)器地址空間被分成三類：（ 1）片內(nèi)，安排 FFFFH 的塊，片外的（使用 16 個(gè)地址）串口 0000H 地址。（ 2）外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間為 64KB，地址是從 0000H 到 FFFFH（含 16 個(gè)地址）的位置排列也。（ 3） 256B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（使用 8 個(gè)地址）的地址空間。上述三個(gè)重疊的內(nèi)存空間地址，用 8051 指令系統(tǒng)的傳輸不同的數(shù)據(jù)和使用的功能區(qū)分。 CPU 的訪問內(nèi)存時(shí)，訪問 ROM 使用 MOVC 語句，訪問 RAM 塊順序使用片外操作的 MOVX 語句，訪問內(nèi)存片段使用 MOV 語句。 8051 單片機(jī)有 4 個(gè) 8 并行的 I / O 端口，分別為 P0， P1， P2 和 P3。每個(gè)端口是 8 位精確的雙向口，共 占了 32 針。每一個(gè) I / O 線可作為獨(dú)立的入口和出口。每個(gè)端口包括一