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文档之家› 第1章 51单片机结构PPT课件
第1章 51单片机结构PPT课件
有用串行总线替代并行总线的趋势,一些小型芯片,由于内部 ROM 和 RAM 得到扩充,又采用串口作通信,所以芯片引脚只在2028之间。 (2)功能的删减
从满足一些简单特殊的用途和降低成本出发,减少了片内存储容量, 减少定时计数器数量,去除串行接口等。 1.1.4 总线和非总线几种应用模式
Microcontroller 第1章 单片机结构 04
内部ROM 4k
0000H
8051
Microcontroller 第1章单片机结构 08
1.2.3 程序存储器 程序存储器存放程序、表格和常数,
它分片内和片外两部分,早期8031属于 片内无程序存储器型,所以一定要在片 外加装程序存储器,此时引脚EA#一定 要接低电平。
51之后的单片机,都不同程度地集 成了一定数量的片内存储器,此时引脚 EA#应该接高电平,否则片内的存储器 就白白浪费了。运行时单片机先使用片 内程序存储器,当寻址范围超出片内的 地址范围时,单片机会自动搜寻片外的 地址,在电路设计的时候,要注意片外 程序存储器地址线的接法。
XTAL2 XTAL1
容量扩展 MaskROM
EPROM OTPROM FLASHRO ROMM4KB
中断系统 中断源扩展
容量扩展 RAM 128B
定时、计数器 数量功能扩展
P0 - P3 P4-P6
数量 扩展
I/O接口
串行口 增强扩展
电源 5V
功能扩展 ADC,DA
C WDT,PW
M IIC,SIP 电C源A扩N展 2.7-6V
(4)其他扩展 ➢ 串行口的数量和功能,例如增加UART的AAR (Auto Address Recognition) ➢ ADC,DAC,PWM,WDT,IIC,CAN,TCP/IP等。 ➢ 电源范围已扩展到2.7-6V。
Microcontroller 第1章单片机结构 03
1.1.3 80C51系列单片机内部资源删减 (1)并行总线的删减
Interrupt INT1 INT0
Parallel Interface
P3 P0
Serial Interface
Txd Rxd
Microcontroller 第1章 单片机结构 01
1.1.2 80C51系列单片机内部资源扩展
EA# RST ALE PSEN#
总线控制逻辑 指令系统 CPU 时钟系统 速度扩展
(3)基本功能单元扩展 ➢ 中断源有的达到15个。 ➢ 定时计数器不仅数量增加,而且在功能上增强,例如扩展的CCU (Capture/Compare Unit)和 PCA (Program Counter Array),可以实 现高速的输入输出,并将捕获、定时、高速输出、PWM 和 WDT 以可 编程的方式结合在一起。
时专 钟用
单 复片 位机
专用 外设
I/O口
(1)专用型应用模式
时 钟
通 用
单
片
复机
位 非总线
应用
DB
AB CB
I/O口
串行 扩展
(3)通用非总线型应用模式
时 钟
通 用
单
片
复机
位 总线 应用
并行 扩展
串行 扩展
I/O口
(2)通用总线型应用模式
时 钟
非 总
线
单
复片
位机
I/O口
串行 扩展
(4)非总线型应用模式
Microcontroller 第1章单片机结构 05
1.2 存储器
1.2.1 存储器的结构 存储器的结构分冯·诺尔曼(von·Neumann) 和 哈佛(Harvard)
两种结构。冯.诺尔曼结构将程序存储器和数据存储器合二为一,例如 PC机中的内存,就是典型的冯·诺尔曼结构。将两者分开的结构就称之 为哈佛结构,由于单片机属于嵌入式的控制器,它的程序不需要改变, 小容量的数据存储器又能与 CPU 集成,可以加快存取的速度,所以单 片机都采用哈佛结构。这样的结构使这些存储器与ACC紧耦合,不仅 速度快,还可以完成类似累加器的操作,所以在单片机中得到广泛应 用。
External
4
ROM
External
5
RAM
Microcontroller 第1章单片机结构 07
8051
Internal
1 ROM
Internal
2 RAM 3 SFRs
External
4 RAM
External
5 ROM
EA#=0 FFFFH
EA#=1
外部ROM 64k
扩展ROM 60k
1000H
51系列单片机程序存储器和数据存储器独立编址,采用16根地址 线,它们最大的容量分别可达64K,与Intel 8086的存储器与I/O接口独 立编址一样,靠不同的访问指令来予以区分。
由于程序存储器最大有64K,片外数据存储器最大也有64K,再加 上51片内有128字节的RAM 和 128 字节的SFR,所以51系列存储器最 大的容量达到(128+1/4)K。52系列则是(128+3/8)K。
第1章 MCS-51单片机结构
1.1 单片机的内部结构及资源
1.1.1 单片机的内部编程结构
T0 T1
Oscillator
4K Program Memory
128 Byte RAM
SFR
Timer1 Timer2
80C51 CPU
此图是内部编程结 构图,掌握了内部结 构和引脚功能,才有 可能设计硬件电路和 着手编程。
程序存储器只能用 MOVC 来读取。
FFFFH
外部
2
ROM
1000H
在保持内核不变的基础上,很多厂家对51系列单片机根据用户的需 求进行了扩展,主要在以下几方面:
Microcontroller 第1章单片机结构 02
(1)速度速度,采取RISC和指令流水线技术,缩短机器周期。
(2)CPU外围扩展 ➢ 程序存储器,从原来的ROM Less、MaskROM、EPROM 向 OPTROM,EEPROM 和 FLASH ROM,转变,容量也大增。 ➢ 数据存储器扩展,仍采用SRAM,但容量已达到1KB。 ➢ I/O端口的扩展,由原来的4个扩展到6个或7个。
Microcontroller 第1章单片机结构 06
1.2.2 单片机存储器的分类 如图所示分5类:在单片机的片内的有 1.内部数据存储器(RAM)、 2.
内部程序存储器(ROM) 3.特殊功能寄存器(SFR),在单片机外的有片4. 外程序存储器(ROM) 5.片外的数据存储器(RAM)。
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