單片機(jī)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)課件

《單片機(jī)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)課件》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第2章AT89C51單片機(jī)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1AT89C51單片機(jī)的硬件組成片內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)如圖2-1所示:片內(nèi)功能部件如下：（1）微處理器（CPU）；（2）數(shù)據(jù)存儲器（RAM）；（3）程序存儲器（4KBFlashROM）；（4）4個8位可編程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）1個全雙工串行口；（6）2個16位定時器/計數(shù)器；（7）中斷系統(tǒng)；（8）特殊功能寄存器（SFR）。圖2-1AT89C51單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)上述各功能部件通過片內(nèi)單一總線連接而成（見圖2-1），其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)微型計算機(jī)結(jié)構(gòu)模式。CP

2、U對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SpecialFunctionRegister，SFR）的集中控制方式。對圖2-1所示的片內(nèi)各部件做一簡單介紹：1.CPU（微處理器）包括了運(yùn)算器和控制器兩大部分，只是增加了面向控制的位處理功能。2.數(shù)據(jù)存儲器（RAM）片內(nèi)為128個字節(jié)（52子系列的為256個字節(jié)）用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。如運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果等。3.程序存儲器（ROM/EPROM）存放程序及原始數(shù)據(jù)和表格。8031:無此部件；8051:4K字節(jié)ROM；8751:4K字節(jié)EPROM；89C51/89C52/89C55:4K/8K

3、/20K字節(jié)閃存。4.中斷系統(tǒng)（具有2個優(yōu)先級和5個中斷源結(jié)構(gòu)）增強(qiáng)型為6個。5.定時器/計數(shù)器6.串行口1個全雙工的異步串行口，具有四種工作方式。7.4個并行8位I/O口P1口、P2口、P3口、P0口8.特殊功能寄存器（SFR）共有21個，是一個具有特殊功能的RAM區(qū)。實際上是片內(nèi)各個功能部件的控制寄存器和狀態(tài)寄存器。映射在片內(nèi)RAM區(qū)80H～FFH的區(qū)間內(nèi)。2.2AT89C51單片機(jī)的引腳介紹40只引腳雙列直插封裝（DIP）。2．時鐘引腳（1）XTAL1（19腳）：接外部晶體，如果采用外接振蕩器時，振蕩器的輸出應(yīng)接到此引腳上。（2）XTA

4、L2（18腳）：接外部晶體的另一端或采用外接振蕩器時懸空。2.2.2控制引腳提供控制信號，有的引腳還具有復(fù)用功能。(1)RST/VPD(9腳)：復(fù)位與備用電源。(2)EA*/VPP(EnableAddress/VoltagePulseofProgRam-ing，31腳)EA*：為內(nèi)外程序存儲器選擇控制端。EA*=1，訪問片內(nèi)程序存儲器，但在PC（程序計數(shù)器）值超過0FFFH（對于8051、8751）時，即超出片內(nèi)程序存儲器的4K字節(jié)地址范圍時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。EA*=0，單片機(jī)則只訪問外部程序存儲器。VPP：本引腳的第二

5、功能。用于施加編程電壓（例如+21V或+12V）。對AT89C51，加在VPP腳的編程電壓為+12V或+5V。(3)ALE/PROG*（30腳）：第一功能:ALE為地址鎖存允許，可驅(qū)動8個LS型TTL負(fù)載。第二功能:PROG*為編程脈沖輸入端。此外，單片機(jī)在運(yùn)行時，ALE端一直有正脈沖信號輸出，此頻率為時鐘振蕩器頻率fosc的1/6。該正脈沖信號可以作時鐘源或定時信號使用。注意:每當(dāng)AT89C51單片機(jī)訪問外部RAM時（即執(zhí)行MOVX類指令時），要丟失1個ALE脈沖。因此，嚴(yán)格來說，ALE還不宜作為精確的時鐘源或定時信號。PROG*為該引腳的

6、第二功能，在對片內(nèi)Flash存儲器編程時，此引腳作為編程脈沖輸入端。(4)PSEN*（29腳）：外部程序存儲器的讀選通信號。在單片機(jī)讀外部程序存儲器時，此引腳輸出脈沖的負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲器的選通信號。2.2.3并行I/O口引腳(1)P0口：當(dāng)89C51擴(kuò)展外部存儲器及I/O接口芯片時，P0口作為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線的分時復(fù)用端口。為雙向I/O口。也可作為通用的I/O口使用，但需加上拉電阻，這時為準(zhǔn)雙向口。當(dāng)作為普通的I/O輸入時，應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入1。P0口可驅(qū)動8個LS型TTL負(fù)載。(2)P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可

7、驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。(3)P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，可驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。(4)P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。P3口還可提供第二功能，定義如表2-1所列，應(yīng)熟記。綜上所述，P0口作為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線使用時，為雙向口。作為通用的I/O口使用時，為準(zhǔn)雙向口，這時需加上拉電阻。P1口、P2口、P3口均為準(zhǔn)雙向口。要特別注意準(zhǔn)雙向口與雙向口的差別。準(zhǔn)雙向口僅有兩個狀態(tài)。雙向口P0口的口線內(nèi)無固定上拉電阻，由兩個MOS管串接開漏輸出，處于高阻的“懸浮”狀態(tài)，故又

8、為雙向三態(tài)I/O口。這是由于P0口作為數(shù)據(jù)總線使用時，必須要有高阻的“懸浮”狀態(tài)。而準(zhǔn)雙向I/O口則無需高阻的“懸浮”狀態(tài)?？偨Y(jié):準(zhǔn)雙向口與雙向三態(tài)口的差別。（1）