整理ppt
1
§2-1 内部结构和引脚功能
2.1.1 内部结构
整理ppt
2
MCS-51单片机基本特性
8 位的 CPU， 片内有振荡器和时钟电路,工作频率为
1～12MHz（Atmel 89Cxx为0～24MHz）
片内有 128/256字节 RAM
片内有 0K/4K/8K字节 程序存储器ROM
可寻址片外 64K字节 数据存储器RAM
5
Intel MCS-52 子系列
8032 8052
8752
256
80C32 80C52 87C52 字节
(8K字节) (8K字节)
3x16
4x8位
1
6
1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)
ATEML
（20条引脚DIP封装）
128
2
15
1
5
89C系列
(常用型)
89C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装）
3
MCS-51系列单片机配置一览表
系列
片内存储器（字节）
定时器 并行 串行 中
无
片内ROM
片内 计数器
有ROM 有EPROM RAM
I/O
I/O
断 源
Intel MCS-51 子系列
8031 8051
8751
128
80C31 80C51 87C51 字节
(4K字节) (4K字节)
2x16
4x8位
1
80C51和87C51在片内，80C31在片外。 高段60KB：1000H～FFFFH。在片外。 读写ROM用MOVC指令，控制信号是PSEN和EA。
⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V/3.3V/2.7V； ⑵ VSS - 接地端；
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和 输出端。
通常外接一个 晶振两个电容
也可以由 XTAL1端 接入外部时钟，此时 应将 XTAL2接地：
XTAL1
外部时钟
XTAL1
XTAL2
XTAL2
128/ 256
2/3
32
1 5/6
注意：今后将会经常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！
整理ppt
4
单片机的引脚定义
从一片集成电路的角度去认识单片机
整理ppt
5
2.1.2 引脚功能
40个引脚双排直插DIP封装,大致可分为4类：电源、时钟、 控制和I/O引脚。
整理ppt
6
单片机的引脚（晶振端）
15～ 45pfx2
1～12MHz（MCS-51） 0～24M整理Hpzpt（Atmel-
7
89C）
⒊ 控制线:控制线共有4根， ⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 ② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程
期间，此引脚输入编程脉冲。 ⑵ PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶ RST/VPD:复位/备用电源。 ① RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
9
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ① EA功能：内外ROM选择端。
➢ 80C51单片机ROM寻址范围为64KB，其中4KB在片 内，60KB在片外(80C31芯片无内ROM，全部在片外)。 ➢ 当EA保持高电平时，先访问内ROM，但当PC(程序 计数器)值超过4KB(0FFFH)时，将自动转向执行外ROM 中的程序。 ➢ 当EA保持低电平时，则只访问外ROM，不管芯片 内有否内ROM。对80C31芯片，片内无ROM，因此EA必须 接地。
80C51单片机内部结构和工作原理
本章要点
❖ 80C51系列单片机内部结构
❖ 外部引脚功能
❖ 存储空间配置和功能
❖ 片内RAM结构和功能
❖ 特殊功能寄存器的用途和功能
❖ 程序计数器PC的作用和基本工作方式
❖ I/O端口结构、工作原理及功能
❖ 时钟和时序
❖ 复位电路、复位条件和复位后状态
❖ 低功耗工作方式的作用和进入退出的方法
⑴ 64KB程序存储器(ROM),包括片内ROM和片外ROM； ⑵ 64KB外部数据存储器（外RAM）； ⑶ 256B内部数据存储器(内RAM)
(包括特殊功能寄存器） 。
整理ppt
13
80C51存储空间配置图
整理ppt
14
2.2.1 程序存储器（ROM）
地址范围：0000H～FFFFH，共64KB。其中: 低段4KB：0000H～0FFFH
11
§2-2 存储空间配置和功能
80C51的存储器配置方式与其他常用的微机系统 不同，属哈佛结构(注意:什么是哈佛结构?)，它把程 序存储器和数据存储器分开，各有自己的寻址系统、 控制信号和功能。程序存储器用于存放程序和表格常 数；数据存储器用于存放程序运行数据和结果。
整理ppt
12
80C51的存储器组织结构可以分为三 个不同的存储空间，分别是：
可寻址片外 64K字节 程序存储器ROM
片内 21/26个 特殊功能寄存器（SFR）
4个8位 的并行I/O口（PIO）
1个 全双工串行口（SIO/UART）
2/3个16位 定时器/计数器（TIMER/COUNTER）
可处理 5/6个中断源，两级中断优先级
内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy）
MCS-51指令集含 111整条理指ppt 令
P3.2 —— INT0：外部中断0请求输入端；
P3.3 —— INT1：外部中断1请求输入端；
P3.4 —— T0：定时/计数器0外部信号输入端；
P3.5 —— T1：定时/计数器1外部信号输入端；
P3.6 —— WR：外RAM写选通信号输出端；
P3.7 —— RD：外RAM读选通信号输出端。
整理ppt
② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程
期间，施加编程电源Vpp。
整理ppt
10
⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、 P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特 殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
P3.0 —— RXD：串行口输入端；
P3.1 —— TXD：串行口输出端；
整理ppt
8
单片机的引脚（PSEN端）
PSEN：寻址外部程序存储器时选通外部 EPROM的
读控制端（OE）低有效。 EPROM
D0-D7
P0.0-P0.7 ALE EA
PSEN P2.0-P2.4
单片机
8D 8Q G OE
锁存器 74LS373
A0-A7
OE CE A8-