第2章 MCS-51单片机结构.
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1、第二章第二章MCS-51单片机结构单片机结构*2.1 MCS-51单片机外特性单片机外特性2.2 MCS-51单片机内部结构单片机内部结构2.3 MCS-51存储器存储器2.4 专用功能寄存器专用功能寄存器2.5 中断系统中断系统2.6 定时器定时器/计数器计数器2.7串行接口串行接口2.1 MCS-512.1 MCS-51单片机的外特性单片机的外特性2.1.1 MCS-512.1.1 MCS-51系列系列 （1 1）MCS-51MCS-51是是IntelIntel公司生产的一个单公司生产的一个单片机系列名称。属于这一系列的单片机有片机系列名称。属于这一系列的单片机有多种，如：多种，如： 80
2、51/8751/80318051/8751/8031； HMOSHMOS 8052/8752/80328052/8752/8032； HMOSHMOS 80C51/87C51/80C3180C51/87C51/80C31 CHMOS CHMOS 80C52/87C52/80C3280C52/87C52/80C32等等 。 CHMOSCHMOS （2）该系列生产工艺有两种：）该系列生产工艺有两种：CHMOS是是CMOS和和HMOS的结合，既保的结合，既保持了持了HMOS高速度和高密度的特点，还具有高速度和高密度的特点，还具有CMOS的低功耗的特点。的低功耗的特点。在产品型号中凡带在产品型号中凡带
3、有字母有字母“C”的即为的即为CHMOS芯片芯片，CHMOS芯片的电平既与芯片的电平既与TTL电平兼容，又与电平兼容，又与CMOS电平兼容。电平兼容。一是一是HMOS工艺工艺（高密度短沟道（高密度短沟道MOS工工艺）。艺）。二是二是CHMOS工艺工艺（互补金属氧化物（互补金属氧化物的的HMOS工艺）。工艺）。（3）在功能上，该系列单片机有基本型）在功能上，该系列单片机有基本型和增强型两大类：和增强型两大类：增强型增强型：8052/8752/803280C52/87C52/80C32基本型基本型：8051/8751/803180C51/87C51/80C31（4）在片内程序存储器的配置上，）在片
4、内程序存储器的配置上，该系列单片机有三种形式，即掩膜该系列单片机有三种形式，即掩膜ROM、EPROM和和ROMLess(无片内无片内程序存储器程序存储器)。如：。如：80C51有有4K字节的掩膜字节的掩膜ROM；87C51有有4K字节的字节的EPROM ；80C31在芯片内无程序存储器。在芯片内无程序存储器。2.1.2 80C512.1.2 80C51系列系列 Intel的：的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；等； ATMEL的：的：89C51、89C52、89C2051等；等； Philips、华邦、华邦、Dallas、Siemens(Infineo
5、n)等等公司的许多产品公司的许多产品 。 80C51是是MCS-51系列中系列中CHMOS工艺的一工艺的一个典型品种个典型品种 ；其它厂商；其它厂商以以80C51为基核为基核开发开发出的出的CMOS工艺单片机产品工艺单片机产品统称为统称为80C51系系列列。当前常用的。当前常用的80C51系列单片机主要产品系列单片机主要产品有：有：2.1.3 2.1.3 外封装外封装、双列直插式（PDIP） 40引脚 8051、8031、8751 2、方型（PLCC） 44引脚，有4条空脚 80C51、80C31、87C51其外封装见图2-1外封装形式图外封装形式图2-1 (a) P9方形方形4444引脚贴片
6、形引脚贴片形80518051总线结构图总线结构图 2-1( 2-1(b)b)地址总线(AB)805187518031P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7PSENEAALERST用户I/O控制总线(CB)锁存器P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0ALEA15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0VCCVSS数据总线(DB)(a)(b)P1.0P1.1P
7、1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD、P3.0TXD、P3.1INT0、P3.2INT1、P3.3T0、P3.4T1、P3.5WR、P3.6RD、P3.7XTAL2XTAL1VSSVCCP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VPPALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.080518751803112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221VCCVSSMCS-51总线结构总线结构图图 2-1(
8、b)2.1.4引脚说明引脚说明40条引脚功能说明如下：条引脚功能说明如下：、主电源引脚、主电源引脚Vss和和Vcc (5V)、时钟电路引脚：时钟电路引脚：VTAL1：当采用外部振荡源时接地当采用外部振荡源时接地VTAL2：当采用外部振荡源时接外部振当采用外部振荡源时接外部振荡源荡源、控制信号引脚、控制信号引脚RST/Vpd、ALE/PROG、 PSEN和和EA/VppRST/Vpd:RST:上电复位；上电复位；Vpd:断电时提供备用电源输入断电时提供备用电源输入。ALE/PROG： 允许地址锁存输出允许地址锁存输出/编程脉冲编程脉冲输入。正常时：提供低字节地址锁存到外输入。正常时：提供低字节地
9、址锁存到外部锁存器的信号；对于部锁存器的信号；对于EPROM型单片机，型单片机，在在EPROM编程期间，此引脚接收编程脉冲。编程期间，此引脚接收编程脉冲。PSEN:片外程序存储器读选通信号输出。片外程序存储器读选通信号输出。从外部程序存储器中取指令（数据）期间，从外部程序存储器中取指令（数据）期间，PSEN在每个机器周期内两次有效。可驱动在每个机器周期内两次有效。可驱动个个TTL电路。电路。EA/Vpp: 片内、片外程序存储器选择输出片内、片外程序存储器选择输出/编编 程电压输入程电压输入EA=1访问片内程序存储器；访问片内程序存储器；EA=0 访问外部程序存储器。对访问外部程序存储器。对EP
10、ROM型单片机，在型单片机，在EPROM编程期编程期 间，间，此引脚加此引脚加21V的编程电压（的编程电压（Vpp）。）。、输入输入/输出（输出（I/O）端口引脚：端口引脚：P0.0P0.7、P1.0P1.7、P2.0P2.7、P3.0P3.7 四个位输入四个位输入/输出端口。输出端口。四个端口的特性：四个端口的特性：、 对无内部存储器的单片机，对无内部存储器的单片机，P0口作为口作为数据数据/低位地址，低位地址，P2作为高位地址；作为高位地址；、P0口可驱动个口可驱动个TTL电路，电路， P1、P2、P3口只能驱动个口只能驱动个TTL电路。电路。、P3口具有双重功能。口具有双重功能。2.1.
11、5 外部总线外部总线MCS-51单片机系统采用三总线结构，通过单片机系统采用三总线结构，通过三总线和外部扩充部件相连。三总线分别三总线和外部扩充部件相连。三总线分别为：地址总线、数据总线和控制总线。为：地址总线、数据总线和控制总线。(1)、地址总线（地址总线（AB）：宽度宽度16位，可寻址位，可寻址64kb，P0口低位、口低位、P2口高位地址。口高位地址。(2)、数据总线（数据总线（DB）：宽度位，由宽度位，由P0口提供。口提供。(3)、控制总线（控制总线（CB）：由条控制线和由条控制线和P3口的第二功能状态口的第二功能状态 组成。组成。2.2 MCS-51单片机内部结构单片机内部结构2.2.
