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条指令
MCS-51 系列单片机配置一览表
片内存储器（字节）
系列 片内ROM
无
Intel MCS-51 子系列 Intel MCS-52 子系列 ATEML 89C系列 (常用型)
有ROM
有EPROM
片内 RAM 128 字节
定时器 计数器
并行 I/O
串行 I/O
中 断 源
8031 80C31 8032 80C32
8051 80C51
(4K字节)
8751 87C51
(4K字节)
2x16
4x8位
1
5
8052 80C52
(8K字节)
8752 87C52
(8K字节)
256 字节
3x16
80C51/89C51
注：类似的还有Philips公司的 87LPC64，20引脚 8XC748/750/（751），24引脚 8X749（752），28引脚 8XC754，28引脚 等等
89C2051
P3口第二功能表
引 脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第 二 功 能 RxD: 串行口接收数据输入端 TxD: 串行口发送数据输出端 INT0: 外部中断申请输入端 0 INT1: 外部中断申请输入端 1 T0: 外部计数脉冲输入端 0 T1: 外部计数脉冲输入端 1 WR: 写外设控制信号输出端 RD: 读外设控制信号输出端
1.3.2 控制信号
3、PSEN（29脚）片外程序存储器读选通
当51系列单片机访问片外程序存储器时，PSEN 输出低电 平 。 PSEN 在每个机器周期内两次有效（变低）。
D0-D7 P0.0-P0.7 ALE EA PSEN P2.0-P2.4 单片机 8D G OE OE A8-A12 EPROM CE 8Q A0-A7
片内RAM中有128个可按位寻址的位。 2FH 7F 7E 7D 7C 7B 7A 位地址:00H—7FH 分布在:20H—2FH单元 位地址
FFH
52子系列才有 的RAM区 80H 7FH
79 78
28H 47 46 45 44 43 42 41 40 27H 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
振荡周期 = 晶振频率fosc的倒数； 1个机器周期 = 12个振荡周期； 1个指令周期 = 1、2、4个机器周期
1.2.2 控制信号
1、RST/VPD（9脚）复位信号 复位的概念
复位：将单片机系统置成特定初始状态的操 作。复位后程序从头（0000H）开始重新执 一般在什么时候 复位是什么？ 行。 需要进行复位？
位寻址区 工作寄存器区
工 作 寄 存 器 区 0
工作寄存器使用哪一组由特殊功能寄存器(PSW) 的RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)位状态来选择：
PSW.7
CY

PSW.4 PSW.3
AC F0 RS1 RS0 OV
PSW.0
P
RS1，RS0 = 0 0 则选择了工作寄存器组 0 区
R0～R7分别代表08H ～0FH单元。
1.3.2 控制信号
4、EA/Vpp（31脚）
当访问内部程序存储器时，EA端应保持高电平， 当PC超出4KB（8052为8KB）时，将自动执行片外 程序存储器的程序。 当 EA 端接低电平时，只访问片外程序存储器 （8031的该引脚必须接地）。 在对8751EPROM编程时，此引脚Vpp需施加编程电 压。
外部中断0入口地址 定时器0溢出入口地址 外部中断1入口地址 定时器1溢出入口地址 串行口中断 定时器2溢出或T2EX（P1.1）端负跳
通常在这些入口地址都安放一条绝对跳转指令，跳转 到相应中断服务程序入口去执行中断服务程序。
1.4.2 数据存储器
片内RAM 128字节（00H—7FH）
FFH 52子系列才有 的RAM区 FFH
1.2.1 时钟电路
——用于产生供单片机各部分同步工作的时钟信号
XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端 通常外接 一个晶振 两个电容
XTAL1 外部时钟 XTAL2 XTAL2 XTAL1
也可以由 XTAL2端接 入外部时钟，此时应 将 XTAL1接地
15～45pf
1～12MHz（MCS-51） 0～24MHz（Atmel-89C）
1.4 MCS-51 的存储器组织
片内RAM 128字节（00H—7FH）；
片内RAM前32个单元是工作寄存器区(00H—1FH) 片内RAM有128个可按位寻址的位，占16个单元。位地址 编号为：00H—7FH，分布在20H—2FH单元 片内21个特殊功能寄存器(SFR)中：地址号能被8整除的 SFR中的各位也可按位寻址（P43）
可寻址片外RAM 64K字节 （0000H—FFFFH）
可寻址片外ROM 64K字节 （0000H—FFFFH） 片内 Flash ROM 4K字节 （000H—FFFH）
1.4.1 MCS-51 程序存储器
FFFFH FFFFH
外部 外部
1000H 0FFFH
内部 （EA=1）
2000H 0FFFH
RS1，RS0 = 0 1 则选择了工作寄存器组 1 区 R0～R7分别代表08H ～0FH单元。 RS1，RS0 = 1 0 则选择了工作寄存器组 2 区 R0～R7分别代表10H ～17H单元。 RS1，RS0 = 1 1 则选择了工作寄存器组 3 区 R0～R7分别代表18H ～1FH单元。
1.4.2 数据存储器
SFR分布在 80H-FFH 其中92个位 可位寻址
80H 7FH
80H
89C51 128字节
普通RAM区
30H 2FH 20H 1FH 00H
位寻址区 工作寄存器区
所有的RAM区(包括位寻址 区、工作寄存器区）都可 以用于存放数据，故也称 为数据缓存寄存器
1.4.2 数据存储器
片内RAM前32个单元是工作寄存器区(00H—1FH)
RESET
EA/Vpp ALE/PROG PSEN P0.0—P0.7 P1.0—P1.7 P2.0—P2.7 P3.0—P3.7
1
1 1 1 8 8 8 8
80C51的引脚封装
总线型
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/VPP ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
51单片机的复位电路

上电复位
51单片机的复位与复位电路

手动复位
51单片机的复位电路
手动复位
1.3 MCS-51 单片机内部结构分析
MCS-51 单片机功能框图
MCS-51 单片机内部结构分析
内 部 结 构 框 图
1.3.2 控制信号
2、ALE/ PROG(Address Latch Enable/ Programming) （30脚）地址锁存信号 访问片外存储器时，ALE作锁存扩展地址的低位字节的控 制信号，即此信号为高电平时，P0给出低8位地址，可用 此信号加于外接锁存器控制端。 不访问片外存储器时，该端以六分之一的时钟振荡频率 固定输出正脉冲，供定时或其它需要使用。 对8751片内EPROM编程（固化）时，此引脚 PROG 用于输 入编程脉冲。
26H 37 36 35 34 33 32 31 30
25H 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 24H 27 26 25 24 23 22 21 20
普通RAM区
30H 2FH 20H 1FH 00H
23H 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 22H 17 16 15 14 13 12 11 10 21H 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 20H 07 06 05 04 03 02 01 00
外部 （EA=0）
1FFFH
内部 （EA=1）
1FFFH
外部 （EA=0）
0000H
0000H
51子系列程序存储器配置
0000H
0000H
52子系列程序存储器配置
程序存储器中7个特殊定义的地址
入口 0000H 意 义 系统程序的启动地址
0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
00H
07H 0000H
TH0 复位后单片机是 TL0 什么样的呢？ TH1 TL1
00H
00H 00H
0FFH
XX000000B 0XX00000B
SCON
PCON SBUF
00H
0XX00000B 不定
51单片机的复位
复位端 RST/VPD:RST是复位信号输入端， 高电平有效。当此输入端保持2个机器周期 的高电平时，就可以完成复位操作。RST引 脚的第二功能是备用电源的输入端。
第1章 MCS-51 单片机硬件结构及原理