《片機硬件結(jié)構(gòu)》PPT課件

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1、11第2章AT89S51單片機硬件結(jié)構(gòu)22第2章目錄2.1AT89S51單片機的硬件組成2.2AT89S51的引腳功能2.2.1電源及時鐘引腳2.2.2控制引腳2.2.3并行I/O口引腳2.3AT89S51的CPU2.3.1運算器2.3.2控制器2.4AT89S51存儲器的結(jié)構(gòu)2.4.1程序存儲器空間32.4.2數(shù)據(jù)存儲器空間2.4.3特殊功能寄存器（SFR）2.4.4位地址空間2.5AT89S51的并行I/O端口2.5.1P0口2.5.2P1口2.5.3P2口2.5.4P3口2.5.5P1～P3口驅(qū)動LED發(fā)光二極管42.6時鐘電路與時序2.6.1時鐘

2、電路設(shè)計2.6.2機器周期、指令周期與指令時序2.7復(fù)位操作和復(fù)位電路2.7.1復(fù)位操作2.7.2復(fù)位電路設(shè)計2.8低功耗節(jié)電模式2.8.1空閑模式2.8.2掉電運行模式2.8.3掉電和空閑模式下的WDT5AT89S51的片內(nèi)硬件基本結(jié)構(gòu)、引腳功能、存儲器結(jié)構(gòu)、特殊功能寄存器功能、4個并行I/O口的結(jié)構(gòu)和特點，復(fù)位電路和時鐘電路的設(shè)計,節(jié)電工作模式。目的：本章學習，為AT89S51系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計打下基礎(chǔ)。在原理和結(jié)構(gòu)上，單片機把微機的許多概念、技術(shù)與特點都繼承下來。用學習微機的思路來學習單片機。內(nèi)容概要662.1AT89S51單片機的硬件組成片內(nèi)硬件組成結(jié)

3、構(gòu)如圖2-1所示。把作為控制應(yīng)用所必需的基本功能部件都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。有如下功能部件和特性：（1）8位微處理器（CPU）；（2）數(shù)據(jù)存儲器（128BRAM）；（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口和P3口）；（5）1個全雙工的異步串行口；（6）2個可編程的16位定時器/計數(shù)器；77圖2-1AT89S51單片機片內(nèi)結(jié)構(gòu)88（7）1個看門狗定時器；（8）中斷系統(tǒng)具有5個中斷源、5個中斷向量；（9）特殊功能寄存器（SFR）26個；（10）低功耗模式有空閑模式和掉電模式，且具有掉電模

4、式下的中斷恢復(fù)模式；（11）3個程序加密鎖定位。與AT89C51相比，AT89S51有更突出的優(yōu)點：（1）增加在線可編程功能ISP（InSystemProgram），字節(jié)和頁編程，現(xiàn)場程序調(diào)試和修改更加方便靈活；（2）數(shù)據(jù)指針增加到兩個，方便了對片外RAM的訪問過程；（3）增加了看門狗定時器，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；9（4）增加斷電標志；（5）增加掉電狀態(tài)下的中斷恢復(fù)模式。片內(nèi)各功能部件通過片內(nèi)單一總線連接而成（見圖2-1），基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)微機結(jié)構(gòu)。CPU對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR，SpecialFunctio

5、nRegister）的集中控制方式。下面介紹圖2-1中片內(nèi)各功能部件。（1）CPU（微處理器）8位的CPU，與通用CPU基本相同，同樣包括了運算器和控制器兩大部分，還有面向控制的位處理功能。910（2）數(shù)據(jù)存儲器（RAM）片內(nèi)為128B（52子系列為256B），片外最多可擴64KB。片內(nèi)128B的RAM以高速RAM的形式集成，可加快單片機運行的速度和降低功耗。（3）程序存儲器（FlashROM）片內(nèi)集成有4KB的Flash存儲器（AT89S52則為8KB；AT89C55片內(nèi)20KB），如片內(nèi)容量不夠，片外可外擴至64KB。（4）中斷系統(tǒng)具有6個中斷源，2級

6、中斷優(yōu)先權(quán)。（5）定時器/計數(shù)器2個16位定時器/計數(shù)器（52子系列有3個），4種工作方式。1011（6）1個看門狗定時器WDT當CPU由于干擾使程序陷入死循環(huán)或跑飛時，WDT可使程序恢復(fù)正常運行。（7）串行口1個全雙工的異步串行口，4種工作方式?？蛇M行串行通信，擴展并行I/O口，還可與多個單片機構(gòu)成多機系統(tǒng)。（8）P0口、P1口、P2口和P3口4個8位并行I/O口。（9）特殊功能寄存器（SFR）26個，對片內(nèi)各功能部件管理、控制和監(jiān)視。是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內(nèi)。1112AT89S51完全兼容AT89C51

7、，在充分保留原來軟、硬件條件下，完全可以用AT89S51直接代換。2.2AT89S51的引腳功能先了解引腳，牢記各引腳的功能。AT89S51與51系列中各種型號芯片的引腳互相兼容。目前多采用40只引腳雙列直插，如圖2-2所示。引腳按其功能可分為如下3類：（1）電源及時鐘引腳—VCC、VSS；XTAL1、XTAL2。（2）控制引腳—、ALE/、/VPP、RST（RESET）（3）I/O口引腳——P0、P1、P2、P3，為4個8位I/O口12132.2.1電源及時鐘引腳1．電源引腳（1）VCC（40腳）：+5V電源。（2）VSS（20腳）：數(shù)字地。13圖2-2

8、AT89S51雙列直插封裝方式的引腳142．時鐘引腳（1）XTAL