第2章mcs--51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理(已修改)
2025-08-01 09:07 本頁(yè)面
【正文】 第 2章 MCS51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理 ● 教學(xué)目標(biāo)： 介紹 MCS— 51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部引腳功能 介紹 MCS— 51系列單片機(jī)輸入輸出端口的結(jié)構(gòu)與功能 介紹 MCS— 51系列單片機(jī)的存儲(chǔ)器組織 介紹 MCS— 51系列單片機(jī)的ＣＰＵ時(shí)序 ● 學(xué)習(xí)要求： 掌握 MCS— 51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部引腳功能 掌握 MCS— 51系列單片機(jī)存儲(chǔ)器的構(gòu)成與編址方法 掌握輸入輸出端口的功能，了解輸入輸出端口的結(jié)構(gòu) 掌握振蕩電路與復(fù)位電路的構(gòu)成，了解單片機(jī)的 CPU時(shí)序 MCS51系列單片機(jī) 的結(jié)構(gòu)與引腳功能 ? MCS51系列單片機(jī)是美國(guó) Intel公司在1980年推出的 8位單片 微型計(jì)算機(jī) ， 包含 51和52兩個(gè)子系列。 ? 51子系列的典型產(chǎn)品有 8031， 8051和 8751三種機(jī)型 ? 52子系列包括 8032， 8052二種主要機(jī)型 ? MCS51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖 21。 ? MCS51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖 21。 ? 51子系列的配置如下： （ 1） 8位 CPU； （ 2） 振蕩頻率 ～ 12MHZ； （ 3） 128個(gè)字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ 片內(nèi) RAM） ； （ 4） 21個(gè)專用寄存器； （ 5） 4KB的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 （ 8031無(wú) ） ； （ 6） 8位并行 I/O口 P0， P1， P2， P3； （ 7） 一個(gè)全雙工串行 I/O口； （ 8） 2個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； （ 9） 5個(gè)中斷源，分為 2個(gè)優(yōu)先級(jí)； 2 2 2 7P P～7P P～3 3 7P P～～ 1 71 PPVc cVs sRS TEAAL EPSE NXT AL 2XT AL 1EP RO M或R O M P CPC 加1緩沖器16 位地址寄存器RA MRA M 地址寄存器 S PAC C暫存器1暫存器2B 寄存器中斷系統(tǒng) 串行口 定時(shí)器/ 計(jì)時(shí)器A L UP S WD P T RP1 鎖存器P1 驅(qū)動(dòng)器振蕩器指令寄存器定時(shí)及控制P3 鎖存器P2 鎖存器P0 鎖存器P3 驅(qū)動(dòng)器P2 驅(qū)動(dòng)器P0 驅(qū)動(dòng)器圖 21 MCS51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖 圖 21 MCS— 51系列單片機(jī)的引腳功能 P 1 . 0 VCC P 1 . 1 P 1 . 2 P 1 . 3 P 1 . 4 P 1 . 5 P 1 . 6 P 1 . 7 R S T / V P 3 . 0 EA/VPP P 3 . 1 ALE/PROG P 3 . 2 PSEN P 3 . 3 P2 .7 P 3 . 4 P 3 . 5 P 3 . 6 P 3 . 7 X L A L 1 X L A L 2 V S S 1 2 1 2 2 2 3 2 34 2 4 5 2 5 6 2 6 7 2 7 8 2 8 9 2 9 1 0 3 0 1 1 3 1 1 2 3 2 1 3 3 3 1 4 3 4 1 5 3 5 1 6 3 6 1 7 3 7 1 8 3 8 1 9 3 9 2 0 4 0 ? 主電源引腳 Vss、 Vcc ? 外接晶振引腳 XTAL XTAL2 ? 輸入 /輸出引腳 P0、 P P P3 ～ ： P0口的 8個(gè)引腳 ， P0口是 8位漏極開路型雙向 I/0端口 ， 在接有片外存儲(chǔ)器或 I/0擴(kuò)展接口時(shí) ， ～ ， 作低 8位地址總線與雙向 8位數(shù)據(jù)總線 ～ ： P1口的 8個(gè)引腳 ， P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口 ， 對(duì)于 52子系列 ， /計(jì)數(shù)器 2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端Ｔ 2， Ｐ /計(jì)數(shù)器 2的外部控制端 T2EX。 ～ ： P2口的 8個(gè)引腳 ， P2口也是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口 ， 在訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O接口時(shí) ， 還用于提供高 8位地址 。 ～ ： P3口的 8個(gè)引腳 ， P3口也是一個(gè)帶上拉電阻的 I/O口， 除可以作雙向的輸入輸出口外 ， 還具有第 2功能 ， 見(jiàn)表 表２－１ P3口第二功能表 引腳 第二功能 RXD(串行口輸入 ) TXD(串行口輸出 ) INT0（ 外部中斷 0輸入 ） INT1（ 外部中斷 1輸入 ） T0（定時(shí)器 0的外部輸入） T1（定時(shí)器 1的外部輸入） WR （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫控制信號(hào)） RD （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀控制信號(hào)） （ ?控制線 （ 4條 ） ： ALE/PROG： 雙功能引腳 。 由于 P0口的 8個(gè)引腳是低 8位地址總線與數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用 ， 因此必須將 P0口輸出的低 8位地址進(jìn)行鎖存 。 在訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí) ， 每機(jī)器周期該信號(hào)出現(xiàn) 2次。 其下降沿用于控制鎖存 P0口輸出的低 8 位地址 。 即使不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器 ， 該引腳上仍出現(xiàn)上述頻率的周期性信號(hào) ， 因此也可作為對(duì)外輸出的時(shí)鐘脈沖 ， 頻率為振蕩器頻率的 1/6， 必須注意的是：在訪問(wèn)片內(nèi)外存儲(chǔ)器時(shí) ， ALE脈沖會(huì)跳空 1個(gè) 。 對(duì)片內(nèi)含有 EPROM的機(jī)型 ， 此引腳在編程時(shí)可作為編程脈沖 PROG的輸入端 。 PSEN： 片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端 ， 在 CPU從片外程序存儲(chǔ)器取指期間 ， 此信號(hào)每個(gè)機(jī)器周期兩次有效 ，
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