1.单片机如何运行程序？ 单片机和其他微机一样，也拥有一个中央处理 器（CPU）。
（单片机通过I/O口与外设打交道，单片机的程 序与数据保存在存储器中。）
它通过单片机的内部总线，将单片机内部的各个部分： 程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行 接口、串行接口和中断系统等联系在一起 。
输出设备
程 序
控制器
计算机系统的硬件组成框图
单片机 微机 返回
CPU
存储器
DB
AB CB I/O口
微机的结构框图
单片机 计算机 返回
2.2 中央处理器CPU
DPTR RAM PC ROM
SP
A TMP B
PSW ALU
P0
P0
P1 P1
P2
P2
P3
P3
X1 X2
振P 荡 L IDIR
A
串口
中断
定时
PSEN RST ALE EA
80C51单片机的内部结构
DPTR RAM PC ROM
SP
A TMP B
PSW ALU
P0
P0
P1 P1
P2
P2
P3
P3
XX算 辑 端12接术运至逻 算累辑 。振荡加运AL器算U，部有ALP接件2个I收主D输由要I入R累用端加来和器完串2送成个口来数输的据出一的端个算中，操术其断作和中数逻一； 定时
2、用于存放数据 。 3、具有易失性：芯 片掉电后，其内的
信息消失。 CPU
T0 T1
RAM ROM 定时计数器
振荡电路 并行口 串行口 中断系统
X1 X2
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
MCS - 51系列单片机的基本结构图
返回
CPU
RAM
ROM
1T、0 ROT1M被称为只 读T存0 储器T1。
MC51单片机的硬件结构
硬件电路与工作原理
硬件电路
由该任务引出： 1.单片机如何运行程序？ 2.单片机的软件及数据如何存放？ 3.单片机程序运行的结果如何送给发光二极管？ 4.怎样保证CPU工作 ？ 5.发光二极管为何按一定频率闪烁？
相关知识
2.1 MCS-51系列单片机概述
2.1 MCS - 51系列单片机的基本结构
TXD SBU F
R XD SBU F
IE
IP
中断、串行口和定时器
缓冲器 PC增 1
PC DPT R
P1锁 存 器
P3锁 存 器
由定时和控制部件构成的控制器，包
P 1 驱 动 器 括定时控制逻辑P 3、驱 动指器 令寄存器、指令 译码器、数据地址指针DPTR、程序计
数器PC、堆栈指针SP、RAM地址寄存
P0锁 存 器
P2锁 存 器
4kB ROM
B寄 存 器
T M P1Leabharlann T M P2ACC
SP
程序地址寄 存器
定 时 控 制
指 令 译 码 器
指 令 寄 存 器
O SC
XT AL1
XT AL2
AALLUE PSW
PC运O N 算S C器O N （T MAO DLUT C、O N
专用寄存器） T H 0 T L 0 T H 1 T L 1
P2 P3
在存储器中的某个连续区域.每条
指令都有自己的地址,CPU根据PC
X1 X2
中要3一、的 执 条具指 行 将振荡有令 的 要自地 指 执动址令行ALP加从的. I1D存指功I储令能R器地,从中 址而取.串指出向口将下
中断
定时
4、PC的PS值EN可R以ST修A改LE，E一A 般程序是
按的顺 值序 ,则执程行序指将令不的再.按若顺改变序89了执C的行5。P1C单片机的内部结构
2、用于存放程序。 3定、时具计有数非器易失性： 掉电后其内的信息 依然存在。
振荡电路 并行口 串行口 中断系统
X1 X2
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
MCS - 51系列单片机的基本结构图
返回
运算器
最终结果
原始数据
输入设备 与程序
数
中间结果/
据
最后结果
存储器 最后
结果
P0 P1 P2 P3
返回
IR：用来存放当前正在执行的指令
代码 。 ID：用来对指D令P代TR码进R行A分M析、译PC ROM
码，根据指令译码的结果，输出相 应PL的A：控产制生信出号各。种S操P作电位A、不同TMP B
P0
P0
P1 P1
节拍的信号、时序脉冲等执行此条 命令所需的全部控制P信SW号 。
定时
3加、器由，于故PS所E累N有加R运ST器A算L在E的微E数A8处据0理C都器5要1中通单占过片有累机的内部结构
P 1 .0 ~P 1 .7
器以及16位P 3 地.0 ~ P址3 .7缓冲器等。
T0 T1
RAM ROM 定时计数器 CPU 振荡电路 并行口 串行口 中断系统
X1 X2
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
MCS - 51系列单片机的基本结构图
计算机 微机
1、RAM被称为随机 读写存储器。
P2
P2
P3
P3
X1 X2
振P 荡 L IDIR
A
串口 中断
定时
PSEN RST ALE EA
80C51单片机的内部结构
返回
DPTR RAM PC ROM
P0
SP
A TMP B
P1
P2
1、8位寄存器
PSW ALU
P3
2、累加器是一个特殊的寄存器，它
XX12的加微字器处长具理振荡和有器微输采ALP处入用I理／累D I器输加R的出器字和结串长移构口相位可同功以，能简中累，化断 某些逻辑运算。
种电信号，从而实现指令的各种功能。
取指令
分析
执行
2.1 MCS - 51系列单片机的基本结构
单片机是一个大规模集成电路芯片，其上集成有CPU、 存储器、I/O口(串行口、并行口)、其它辅助电路(如中断 系统，定时/计数器，振荡电路及时钟电路等)。
其基本结构框图如下：
RAM 地 址 寄存器
128B RAM
另一端接收TMP的第二个操作数。参加运算的操
作 一数方在 面将AL结UP果S中E送N进R至行ST累规A加定LE器的E，操A8同作0时运C将算5操，1单作运结算片果结的束机特后的， 内部结构
征状态送标志寄存器。
返回
DPTR RAM PC ROM
P0
SP
A TMP B
P1
1、16位寄存器
2址、.程存序放中下的一指条令将是要按执照行P顺的S序W指存令放地ALU
内部总线有三种
数据总线：专门用来传送数据信息 。
地址总线：专门用来传送地址信息，选中各操作单元。
控制总线：专门用来传送CPU各种控制命令，以便CPU 统一指挥协调工作。完成程序所要执行的各种功能。
CPU执行程序一般包括两个主要过程
第一，就是从程序存储器中取出指令，指令的地址由PC 指针提供。
第二，就是执指过程，取出的指令代码首先被送到CPU 中控制器中的指令寄存器，再通过指令译码器译码变成各