單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)第二章(已修改)
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【正文】 2021/6/15 1 第 2章 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ) 89C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 89C51單片機(jī)引腳及其功能 89C51存儲(chǔ)器配置 CPU時(shí)序 復(fù)位及復(fù)位電路 89C51單片機(jī)的低功耗工作方式 輸出 /輸入端口結(jié)構(gòu) 思考題與習(xí)題 2021/6/15 2 熟悉芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理 掌握存儲(chǔ)器配置及特點(diǎn) 掌握 21個(gè)特殊功能寄存器（ SFR）的功能 掌握復(fù)位電路及堆棧的概念 掌握各個(gè)引腳的功能，達(dá)到會(huì)應(yīng)用的目的 了解 CPU時(shí)序及單片機(jī)的工作過(guò)程 了解并行 I/O端口內(nèi)部結(jié)構(gòu) 學(xué)習(xí)目的和要求 ? 將電子產(chǎn)品抽象成一個(gè)硬件的模型，大約有以下組成： ? 1) 輸入 ? 2) 處理核心 ? 3) 輸出 ? 輸入基本可能有： ? 1) 鍵盤(pán) ? 2) 串行接口（ RS232/485/can bus/以太網(wǎng) /USB） ? 3) 開(kāi)關(guān)量（ TTL，電流環(huán)路，干接點(diǎn)） ? 4) 模擬量（ 4~20ma、 0~10ma、 0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） ? 輸出的基本組成： ? 1) 串行接口（ RS232/485/can bus/以太網(wǎng) /USB） ? 2) 開(kāi)關(guān)量（ TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動(dòng)） ? 3) 模擬量（ 4~20ma， 0~10ma， 0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） ? 4) LED顯示：發(fā)光管等 ? 5) 液晶顯示器 ? 6) 蜂鳴器 ? 處理核心主要有： ? 1) 8位單片機(jī)，主要就是 51系列 ? 2) 32位 arm單片機(jī)，主要有 atmel和三星系列 ? 51單片機(jī)最小系統(tǒng) ? 實(shí)際上， 51單片機(jī)核心外圍電路是很簡(jiǎn)單的即： ? 一個(gè)單片機(jī)＋一個(gè)看門(mén)狗＋一個(gè)晶振＋ 2個(gè)磁片電容 ? 1. 單片機(jī)： atmel的 89C51系列、 winbond的 78E52系列，還有 philips的系列等；現(xiàn)在有一些有 ISP（在線下載的），就更好用了； ? 2. 看門(mén)狗：很早以前的電路設(shè)計(jì)中，現(xiàn)在可能還有人使用，使用一個(gè)電阻和一個(gè)電容形成上電復(fù)位電路；但是，這樣的復(fù)位電路一個(gè)是不可靠，為什么不可靠，網(wǎng)絡(luò)上能找得到專門(mén)論述復(fù)位電路的文章；更重要的是， 51系列的單片機(jī)比較容易受到干擾；沒(méi)有看門(mén)狗電路是不行的，當(dāng)程序跑飛時(shí)，回不來(lái)了，死在那里。 ? 3. 晶振：一般選用 ，因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600波特率和 19200波特率；磁片電容： 22pf～ 30pf，可以在有些書(shū)上找到什么晶振頻率對(duì)應(yīng)什么容量的磁片電容 ,如果你用到了更高的頻率，找找資料看看。 5 2021/6/15 89C51單片機(jī)的基本組成 89C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 6 2021/6/15 MCS51系列單片機(jī)為 Intel 公司產(chǎn)品 ,1980年推出 。 MCS51 系列單片機(jī)有 : 8051,8751,8031 80c51BH,80c31BH … 它們的基本組成 、 基本性能和指令系統(tǒng)都是相同的 。 89C51單片機(jī)是 ATNMEL、 PHILIPS、 SST公司的產(chǎn)品： 89C51＝ 80C51＋ 373＋ Flash ROM 價(jià)格便宜，得到更廣泛的應(yīng)用。 7 2021/6/15 89C51單片機(jī)的基本組成 80C51 CPU 振蕩器和 時(shí)序 OSC 64KB 總線 擴(kuò)展控制器 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 256B RAM/SFR 2 16位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 可編程 I/O 程序存儲(chǔ)器 4KBROM 可編程全雙工 串行口 外中斷 內(nèi)中斷 控制 并行口 串行通信 外部時(shí)鐘源 外部事件計(jì)數(shù)輸入 89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 ?80c51 CPU字長(zhǎng) 8位，地址 16位，最大存儲(chǔ)器尋址能力為64KB。能實(shí)現(xiàn) 8位二進(jìn)制數(shù)的加、減、乘、除以及與、或、異或、移位等運(yùn)算。 用以存放可以讀 /寫(xiě)的 數(shù)據(jù) ，如運(yùn)算的 中間結(jié)果 、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等。 ?256 B/128 B RAM/SFR 用以存放 程序 、一些原始 數(shù)據(jù) 和 表格 。但有一些單片機(jī)內(nèi)部不帶 ROM/EPROM，如 803 803 80C31等 （ 8051/8052是掩膜 ROM， 8751/8752是 EPROM，但 803803 80C32片內(nèi)無(wú) ROM） 。 ?片內(nèi) 4KB程序存儲(chǔ)器 Flash ROM: 每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出。 ?四個(gè) 8位并行 I/O（輸入 /輸出）接口 P0~P3: 9 2021/6/15 每個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以 對(duì) 外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。 ?兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 : 可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或與其它微機(jī)之間串行通信。 ?一個(gè)全雙工 UART的串行 I/O口 : 但需外接晶振和電容。 ?片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路 : ?五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。 2個(gè)外中斷， 2個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中 斷， 1個(gè)串行口中斷 10 2021/6/15 ? 51系列單
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