單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用(已修改)
2025-07-30 14:25 本頁面
【正文】 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用 21 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) ★ MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) ★ 存 儲(chǔ) 器 ★ 特殊功能寄存器 ★ 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路 ★ 引腳功能 內(nèi) 容 提 要 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 概述 MCS51系列單片機(jī)有多種型號的產(chǎn)品： 普通型 （ 51子系列） 805 803 875 89C5 89S51等。 增強(qiáng)型 （ 52子系列） 803 805 875 89C5 89S52等。 它們的結(jié)構(gòu)基本相同，其主要差別反映在存儲(chǔ)器的配置上。 8031片內(nèi)沒有程序存儲(chǔ)器 8051內(nèi)部設(shè)有 4KB的掩模 ROM程序存儲(chǔ)器 8751是將 8051片內(nèi)的 ROM換成 EPROM 89C51則換成 4KB的閃速 EEPROM 89S51結(jié)構(gòu)同 89C51， 4KB的閃速 EEPROM可在線編程 增強(qiáng)型的存儲(chǔ)容量為普通型的一倍 本課以 8XX51 代表這一系列的單片機(jī)。 p21 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 11所示。 圖 11 ( 圖中“ /” 兩邊分別為基本型和增強(qiáng)型 ) P3 P1 P2 可編程 串行 I/O口 P0 外部中斷 基準(zhǔn)頻率源 控制 128/256B 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 4KB/8KB 程序存儲(chǔ)器 2/3個(gè) 16位 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 振蕩器及 定時(shí)電路 CPU 64KB 總線擴(kuò)展控制 可編程 并行 I/O口 內(nèi)部中斷 計(jì)數(shù)脈沖 串行輸出 串行輸入 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) CPU CPU是單片機(jī)的核心部件。它由運(yùn)算器和控制器等部件組成。 1. 運(yùn)算器 運(yùn)算器的功能是進(jìn)行 算術(shù)運(yùn)算 ：加、減、乘、除、加 減 比較、 BCD碼十進(jìn)制調(diào)整等 邏輯運(yùn)算 ：與、或、異或、求反、循環(huán)等邏輯操作 位操作 ：內(nèi)部有布爾處理器，它以進(jìn)位標(biāo)志位 C為位累加器，用來處理位操作?？蓪ξ恢? “ 1”、對位清零 、位判斷等。 操作結(jié)果的狀態(tài)信息送至狀態(tài)寄存 PSW。 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) PC 程序計(jì)數(shù)器 PC是 16位的寄存器，用來存放即將要執(zhí)行的指令地址，可對 64KB程序存儲(chǔ)器直接尋址。執(zhí)行指令時(shí)， PC內(nèi)容的低 8位經(jīng) P0口輸出，高 8位經(jīng) P2口輸出。 指令寄存器中存放指令代碼。 CPU執(zhí)行指令時(shí)，由程序存儲(chǔ)器中讀取的指令代碼送入指令存儲(chǔ)器，經(jīng)指令譯碼器譯碼后由定時(shí)與控制電路發(fā)出相應(yīng)的控制信號，完成指令功能。 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 存 儲(chǔ) 器 MCS51的儲(chǔ)存器結(jié)構(gòu)與常見的微型計(jì)算機(jī)的配置方法不同 ,它將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開 ,各有自己的尋址方式、控制信號和功能。 程序存儲(chǔ)器 用來存放程序和始終要保留的常數(shù)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 存放程序運(yùn)行中所需要的常數(shù)和變量。 從 物理空間 看 ,MCS51有四個(gè)存儲(chǔ)器地址空間： 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、片外程序存儲(chǔ)器 MCS51存儲(chǔ)器物理結(jié)構(gòu)見下圖所示： 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 (RAM) 外部程序 存儲(chǔ)器 (ROM) 內(nèi)部程序 存儲(chǔ)器 內(nèi)部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 8XX51 從 邏輯上 看 ,MCS51有三個(gè)存儲(chǔ)器空間： 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的程序存儲(chǔ)器 MCS－ 51的存儲(chǔ)器 邏輯結(jié)構(gòu) 如圖 12所示。 MCS51存儲(chǔ)器物理結(jié)構(gòu) 第 1章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu) 引腳 EA 的接法決定了程序儲(chǔ)存器的 0000～ 0FFFH 4KB地址范圍是在單片機(jī)片內(nèi)還是片外。 H0000 0FFFH 圖 12 MCS51單片機(jī)的存儲(chǔ)器邏輯結(jié)構(gòu)
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