51单片机原理及基本结构
==00) )
000存存储储器器
FFFF 78F078F0
专专用器用寄器寄存存 内内部部
0000
XTAL2 18
XTAL1 19
GND
20
40 VCC 39 P0.0(AD0) 38 P0.1(AD1) 37 P0.2(AD2) 36 P0.3(AD3) 35 P0.4(AD4) 34 P0.5(AD5) 33 P0.6(AD6) 32 P0.7(AD7) 31 EA/VPP 30 ALE/PROG 29 PSEN 28 P2.7(A15) 27 P2.6(A14) 26 P2.5(A13) 25 P2.4(A12) 24 P2.3(A11) 23 P2.2(A10) 22 P2.1(A9) 21 P2.0(A8)
8位单片机占整个单片机市场的60%以上,8位单片 机的旧的机种正在被淘汰,新的机型不断涌现.8位 单片机以其功能强,品种多,正广泛应用于各个领域, 是单片机的主流机种.随着集成电路工艺的不断改 进,8位单片机的价格也在不断降低.
单片机的应用领域
工业方面: 电机控制,工业机器人,过程控制,数 字控制
仪器仪表方面: 智能仪器,医疗器械,色谱仪,示 波器
民用方面: 电子玩具,高级电视游戏机,录像机, 激光盘驱动
电讯方面: 调制解调器,智能线路运行控制. 导航与控制: 导弹控制,智能武器装置 数据处理: 图形终端,磁带机,打印机 汽车方面: 点火控制,变速器控制,排气控制
二、MCS-51单片机的结构
I/O端口(P2口)
P3.0~P3.7
I/O端口(P3口)
8031引脚图
时钟、复位电路 时钟电路:
XTAL2 XTAL1 VSS
NC
External Oscillator Signal
XTAL2 XTAL1 VSS
复位电路: +5V RST
I/O端口-P0口
1.P0端口 总线I/O端口,双向,三态,数据地址分 时复用,该端口除用于数据的输入/输出 外,在8031单片机外接程序存储器时,还 分时地输出/输入地址/指令。由于P0端 口输出的信号无锁存,输入的信息有读端 口引脚和读端口锁存器之分
P3端口结构:
读锁存器
内部总线
●
写锁存器
第二输出功能
D P3.X Q ● 锁存器
CL
Q
&
Vcc 内部上拉电阻
R
●
●
P3.x 引脚
读引脚
●
替代输入功能
存储器组织
FFFFFFFF
外外部部
FFFFFFFF
10100000
0F0FFFFF
内内部部 ((/E/EAA==
11) )
0F0FFFFF
外外部部 ((/E/EAA
P0端口结构:
读锁存器
输入缓冲器
内部总线
●
写锁存器
P0.X
D
Q
锁存器
CL
Q
地址/数据 控制
●
●
&
1
MUX
VCC
T1
P0.x
●
●
引脚
T2
读引脚
输入缓冲器 P0端口的一位结构
P1端口结构:
读锁存器
输入缓冲器
内部总线
●
写锁存器
D P1.X Q 锁存器
CL
Q
Vcc
R
●
●
P1.x 引脚
读引脚
输入缓冲器
P2端口结构:
8031引脚功能介绍
VCC GND ALE /PSEN EA/VPP
RST
+5V 地 地址锁存允许 程序存储器允许
为0-访问外部程序存储器 为1-访问内部程序存储器
复位信号输入
XTAL1、XTAL2 外部晶振
P0.0~P0.7
I/O端口(P0口)
P1.0~P1.7
I/O端口(P1口)
P2.0~P2.7
INT1(external interruput1) T0(timmer 0 external input) T1(timmer 1 external input)
WR(external data memory write strobe) RD(external data memory read strobe)
P1.0 1
P1.1 2
P1.2 3
P1.3 4
P1.4 5
P1.5 6
P1.6 7
P1.7 8
RST
9
(RXD) P3.0 10
(TXD) P3.1 11
(INT0) P3.2 12
(INT1) P3.3 13
(T0) P3.4 14
(T1) P3.5 15
(WR) P3.6 16
(RD) P3.7 17
读锁存器
内部总线
●
写锁存器
P2.x
D
Q
锁存器
CL
Q
地址 控制
MUX
●
1
Vcc
内部上拉电阻
R
●
●
P2.x 引脚
读引脚
I/O端口-P3口(双功能口)
P3.0 -RXD P3.1 -TXD P3.2 -/INT0 P3.3 -/INT1 P3.4 -T0 P3.5 -T1 P3.6 -/WR P3.7 -/RD
电子系统设计(一) --单片机原理及设计基础
朱为 tel: 83792841
zw@
第一讲 51单片机原理及基本结构
主要内容: 一、概述 二、MCS-51单片机的结构 三、MCS-51单片机的功能单元介绍
一、单片机概述
单片微型计算机简称单片机,它是把组成微型计算 机的各个部件:中央处理器,储存器,输入/输出接 口电路,定时器/计数器等,制作在一块集成电路中, 构成一个完整的微型计算机.
串行接口 外部中断输入 定时/计数器输入 外部数据读、写
I/O端口-P3口(双功能口)
Port Pin P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
Alternate Functions RXD(serial input port) TXD(serial input port) INT0(external interruput0)
1、内部结构和主要功能 2、引脚功能说明 3、时钟、复位电路 4、I/O端口 5、存储器配置 6、最小系统 7、CPU时序
8031内部结构示意图
时钟源
计数信号
振荡与定时 电路
CPU
21字节 特殊功能
寄存器
128字节数据存 储器
内部总线
2个16位 定时器/ 计数器
内部
存储器
中断信号 扩展控制
并行端口
串行端口
外部 中断信号
控制信号
地址/数据总线 端口I/O总线
串行 串行 输入 输出
主要性能:
128字节片内数据RAM 32根可编程I/0口线 5个中断源(1个串口、2个定时器、2个外部中断) 1个可编程串行接口 2个独立的16位可编程定时/计数器 64K外部程序存储器空间 64K外部数据存储器空间