資源描述：
《MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)》由會(huì)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MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)片內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示:介紹圖2-1中的各功能部件：1.CPU（微處理器）2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）片內(nèi)為128個(gè)字節(jié)（52子系列的為256個(gè)字節(jié)）3.程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM）8031:無此部件；8051:4K字節(jié)ROM；8751:4K字節(jié)EPROM；89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K字節(jié)閃存。4.中斷系統(tǒng)5.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器6.串行口1個(gè)全雙工的異步串行口，具有四種工作方式。7.P1口、P2口、P3口、P0口為4個(gè)并行8位I/O口。8.特殊功能寄存器（SFR）共有21個(gè)，
2、是一個(gè)具有特殊功能的RAM區(qū)。2.2MCS-51的引腳40只引腳雙列直插封裝（DIP）。44只引腳方形封裝方式（4只無用）40只引腳按功能分為3類：（1）電源及時(shí)鐘引腳:Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。（2）控制引腳：PSEN*、EA*、ALE、RESET（即RST）。（3）I/O口引腳：P0、P1、P2、P3，為4個(gè)8位I/O口的外部引腳。2.2.1電源及時(shí)鐘引腳1．電源引腳（1）Vcc（40腳）：+5V電源；（2）Vss（20腳）：接地。2．時(shí)鐘引腳（1）XTAL1（19腳）：接外部晶體，如果采用外接振蕩器時(shí)，振蕩器的
3、輸出應(yīng)接到此引腳上。（2）XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端或懸空。2.2.2控制引腳提供控制信號(hào)，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)ALE/PROG*（30腳）：第一功能:ALE為地址鎖存允許，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。第二功能:PROG*為編程脈沖輸入端。(3)PSEN*（29腳）：外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)?？沈?qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。(4)EA*/VPP(EnableAddress/VoltagePulseofPrograming，31腳)EA*為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制端。
4、EA*=1，訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過0FFFH（對(duì)于8051、8751）時(shí)，即超出片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的4K字節(jié)地址范圍時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。EA*=0，單片機(jī)則只訪問外部程序存儲(chǔ)器。VPP為本引腳的第二功能。用于施加編程電壓（例如+21V或+12V）。對(duì)89C51，加在VPP腳的編程電壓為+12V或+5V。2.2.3I/O口引腳(1)P0口：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。(2)P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL
5、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(dòng)4個(gè)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(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。注意:準(zhǔn)雙向口與雙向三態(tài)口的差別。當(dāng)3個(gè)準(zhǔn)雙向I/O口作輸入口使用時(shí)，要向該口先寫“1”。準(zhǔn)雙向I/O口無高阻“浮空”狀態(tài)。2.3MCS-51的CPU由運(yùn)算器和控制器所構(gòu)成2.3.1運(yùn)算器對(duì)操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算和位操作。1．算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU2．累加器A使用最頻繁的寄存器，可寫為Acc。A的作用：（1）是ALU的輸入之一，又是運(yùn)算結(jié)果的存放單元。（2）數(shù)據(jù)
6、傳送大多都通過累加器A。MCS-51增加了一部分可以不經(jīng)過累加器的傳送指令，即可加快數(shù)據(jù)的傳送速度，又減少A的“瓶頸堵塞”現(xiàn)象。A的進(jìn)位標(biāo)志Cy同時(shí)又是位處理機(jī)的位累加器。3．程序狀態(tài)字寄存器PSW（1）Cy（PSW.7）進(jìn)位標(biāo)志位（2）Ac(PSW.6)輔助進(jìn)位標(biāo)志位，用于BCD碼的十進(jìn)制調(diào)整運(yùn)算。（3）F0（PSW.5）用戶使用的狀態(tài)標(biāo)志位。（4）RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：4組工作寄存器區(qū)選擇控制位1和位0。RS1RS0所選的4組寄存器000區(qū)（內(nèi)部RAM地址00H～07H）011區(qū)（內(nèi)部RAM地址08H～0F
7、H）102區(qū)（內(nèi)部RAM地址10H～17H）113區(qū)（內(nèi)部RAM地址18H～1FH）（5）OV（PSW.2）溢出標(biāo)志位指示運(yùn)算是否產(chǎn)生溢出。各種算術(shù)運(yùn)算指令對(duì)該位的影響情況較復(fù)雜，將在第3章介紹。（6）PSW.1位:保留位，未用（7）P(PSW.0)奇偶標(biāo)志位P=1，A中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)P=0，A中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)2.3.2控制器1．程序計(jì)數(shù)器PC（ProgramCounter）存放下一條要執(zhí)行的指令在程序存儲(chǔ)器中的地址?；竟ぷ鞣绞接幸韵聨追N：（1）程序計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1（2）執(zhí)行有條件轉(zhuǎn)移或無條件轉(zhuǎn)移指令時(shí)，PC將被置入新的數(shù)
8、值，從而使程序的流向發(fā)生變化。（3）執(zhí)行子程序調(diào)用或中斷調(diào)用，完成下列操作：①PC的現(xiàn)行值保護(hù)②將子程序入口地址或中斷向量的地址送入PC。2．指令寄存器IR、指令譯碼器及控制邏輯電路2.4MCS-51存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器空間可劃分為5類：1.
