51单片机核心板原理图-CEPARK畅学
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51单片机开发板原理图
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U1 h 3 5 10 1 2 4 7 11 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
+5
CON1 2 4 6 8 10 ISP 1 3 5 7 9 MOSI RESET SCK MISO
g f e d c b a 1 2 3 4
RXD_RF TXD_RF
+5
R22 510 R23 510 R21 510 R17 510 R18 510 R19 510 R20 510 R24 510
单片机小系统部分 包括： 包括：晶振， 晶振，复位， 复位，P0口接上接电阻 P1 口接LED 口接LED显示 LED 显示 用STC 用STC12 STC 12C 12C5A60S 60S2 可作为AD 可作为AD输入口 AD输入口
四位级连共阳数码
A
ISP 下载接口 功能: 功能:给AT89 AT89S 89S系列 单片机下载程序
1 2 3 4 5 6 7
无无无无无口
U4 U8 GND D+ DVCC USB 4 3 2 1 TXD_USB RXD_USB 1 2 3 4 5 6 7 8 C10 20P GND VCC TXD R232 RXD RTS V3 DTR UD+ DCD UDRI XI DSR XO CTS Ch340G 16 15 14 13 12 11 10 9
C3 H4 P0口口口 1 2 3 4 5 6 7 8 H8 +5 +5 P3.4 1 2 3 Header 3 1 2 3 Header 3 +5 P2.4 1 2 3 Header 3 1 2 3 Header 3 +5 P2.5 1 2 3 HeaderS6 3 1 2 3 Header 3 20P C5 0.1uF R11 10K 20P P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 JP1 1 3 5 7 9 11 13 15 2 4 6 8 10 12 14 16 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 MOSI MISO SCK P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 1 2 3 4 5 6 7 8 13 12 11 10 RESET 9 U7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5(MOSI) P1.6(MISO) P1.7(SCK) P3.3(INT1) P3.2(INT0) (TXD)P3.1 (RXD)P3.0 RST VCC EA/VPP (AD0)P0.0 (AD1)P0.1 (AD2)P0.2 (AD3)P0.3 (AD4)P0.4 (AD5)P0.5 (AD6)P0.6 (AD7)P0.7 P3.4(T0) P3.5(T1) P3.6(WR) P3.7(RD) ALE/PROG PSEN (A8)P2.0 (A9)P2.1 (A10)P2.2 (A11)P2.3 (A12)P2.4 (A13)P2.5 (A14)P2.6 (A15)P2.7 40 31 39 38 37 36 35 34 33 32 14 15 16 17 30 29 21 22 23 24 25 26 27 28 0.1uF +5 4.7K排排 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Header 9 C
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U1 h 3 5 10 1 2 4 7 11 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
+5
CON1 2 4 6 8 10 ISP 1 3 5 7 9 MOSI RESET SCK MISO
g f e d c b a 1 2 3 4
RXD_RF TXD_RF
+5
R22 510 R23 510 R21 510 R17 510 R18 510 R19 510 R20 510 R24 510
单片机小系统部分 包括： 包括：晶振， 晶振，复位， 复位，P0口接上接电阻 P1 口接LED 口接LED显示 LED 显示 用STC 用STC12 STC 12C 12C5A60S 60S2 可作为AD 可作为AD输入口 AD输入口
四位级连共阳数码
A
ISP 下载接口 功能: 功能:给AT89 AT89S 89S系列 单片机下载程序
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无无无无无口
U4 U8 GND D+ DVCC USB 4 3 2 1 TXD_USB RXD_USB 1 2 3 4 5 6 7 8 C10 20P GND VCC TXD R232 RXD RTS V3 DTR UD+ DCD UDRI XI DSR XO CTS Ch340G 16 15 14 13 12 11 10 9
C3 H4 P0口口口 1 2 3 4 5 6 7 8 H8 +5 +5 P3.4 1 2 3 Header 3 1 2 3 Header 3 +5 P2.4 1 2 3 Header 3 1 2 3 Header 3 +5 P2.5 1 2 3 HeaderS6 3 1 2 3 Header 3 20P C5 0.1uF R11 10K 20P P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 JP1 1 3 5 7 9 11 13 15 2 4 6 8 10 12 14 16 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 MOSI MISO SCK P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 1 2 3 4 5 6 7 8 13 12 11 10 RESET 9 U7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5(MOSI) P1.6(MISO) P1.7(SCK) P3.3(INT1) P3.2(INT0) (TXD)P3.1 (RXD)P3.0 RST VCC EA/VPP (AD0)P0.0 (AD1)P0.1 (AD2)P0.2 (AD3)P0.3 (AD4)P0.4 (AD5)P0.5 (AD6)P0.6 (AD7)P0.7 P3.4(T0) P3.5(T1) P3.6(WR) P3.7(RD) ALE/PROG PSEN (A8)P2.0 (A9)P2.1 (A10)P2.2 (A11)P2.3 (A12)P2.4 (A13)P2.5 (A14)P2.6 (A15)P2.7 40 31 39 38 37 36 35 34 33 32 14 15 16 17 30 29 21 22 23 24 25 26 27 28 0.1uF +5 4.7K排排 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Header 9 C
MCS-51系列单片机的结构与原理.ppt
8031（无ROM）
5个中断源
51子系列 8051 （掩模ROM，RAM128B，4KBROM） 2个定时器
8751 （EPROM ，RAM128B，8KBROM ）
MCS-51单片机
8032（无ROM）
6个中断源
52子系列 8052 （掩模ROM，RAM256B，2KBROM） 3个定时器
8752 （EPROM ，RAM256B，2KBROM ）
位处理器（布尔处理器）
CPU的功能: 负责控制、指挥和调度整个单元系 统协调的工作,完成运算和控制输 入/输出功能等操作
1. 运算器
（1）运算器的组成
算数逻辑单元ALU 累加器A 寄存器B 暂存器(TEMP) 程序状态寄存器PSW
（2）功能：是进行算术运算和逻辑运算,也可以对单 字节、半字节（4位）等数据进行操作。
控制引脚
ALE/P R O G (30脚)
ALE地址锁存使能信号输出端。存取 片外存储器时，用于锁存低8位地址。
PROG是对于EPROM型单片机，在 EPROM编程期间，此引脚用于输入编 程脉冲。
控制引脚
/PSEN（29脚）
程序存储器输出使能输出端。它是外部程 序存储器的读选通信号，低电平有效。
E A /Vpp（31脚） 片内程序存储器屏蔽控制端 （1），低电平有效。
特殊功能寄存器区(80H-FFH) 直接寻址
通用区(80H-FFH)：
间接寻址
仅52子系 列有
位寻址区位地址分配表
2.片外数据存储器
片外数据存储器可寻址空间是指MCS-51单片机对片外扩 展数据存储器的最大寻址能力。51单片机是64KB。
定时器/计数
器等。不能
程序存储器ROM,4KB/8KB(8051/52)
MCS51单片机结构及原理PPT课件
GND
P2口锁存器
P3口锁存器
ROM
令译码的结果，输出相应的控制信号。
PSEN ALE
EA RESET
B
SP
Acc
PCON SCON TMOD TCON
TEM1
TEM2
TH0
TL0
TH1
TL1
定 时指 与令 控指 制针 电寄 路存
器
SBUF
IE
IP
中断模块
串行口模块
定时器/计数器模块
ALU PSW
P3口锁存器
第2章 89C51单片机单片机的硬件结构
作业
第47页 2、3、5、6、8、10、13、15
13.11.2020
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第2章 89C51单片机单片机的硬件结构
P2.0~P2.7
P0.0~P0.7
1、16位寄存器，低8位经P0 口输出， V高1cc 、8位数据经指P2针R口AMD地输址P出TRRA是M 一个P2口驱1动6 位的P2专口驱用动 2寄GN、D存存器放, 下其一高寄存条位器 将字要节寄存执寄器 行存P的器2口指用锁存令D器 P地H址P表3口.锁示程存器,序 ROM
mov
FFFFH
movc
FFFFH
外部 ROM
外部 ROM
机内的I/O口、串行口、定时/计数器、中断系统等相关的数据寄存器
（或缓冲器）以及控制寄存器和状态寄存器，用于存放相应功能部件
的控制命令、状态和数据。
13.11.2020
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第2章 89C51单片机单片机的硬件结构
（三）并行口（Parallel Port）
有4个并行的I/O口：P0、P1、P2、P3，每根口线都可独 立地用作输入或输出。
C51单片机内部结构和工作原理
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。
MCS-51 单片机组成原理
MCS-51 单片机组成原理
MCS-51 单片机组成原理
1 2 3 4 5 6 7 MCS-51单片机的内部结构 CPU的结构 MCS-51单片机存储器
时钟电路及时序 输入/输出端口 MCS-51单片机的引脚功能 MCS-51单片机的工作方式
1 MCS-51单片机的内部结构 MCS-51单片机的内部结构框图 如图1-1(a)和1-1(b)所示:
2.2 控制器
1、指令寄存器IR和指令译码器ID。
指令寄存器是存放指令代码的地方。当执行指令
时，CPU把从程序存储器中读取的指令代码送入指令
寄存器，然后指令译码器译码后由定时控制电路发生
相应的控制信号，最终完成指令所规定的操作。
2、程序计数器PC
程序计数器PC的功能与普通微机相同，它用来存放CPU执行的 下一条指令的地址。当一条指令按照PC所指的地址从程序存储器中 取出后，PC会自动加1，指向下一条指令。程序计数器PC是一个16 位的寄存器，可寻址64KB的程序存储器空间。
95 TF0 8D
94 TR0 8C
93 IE1 8B
92 IT1 8A
91 IE0 89
90 IT0 88
P1
88H
8F
TCON
80H
87
86
85
84
83
82
81
80
P0
图 2-3
SFR 块 中 具 有 位 寻 址 功 能 寄 存 器 的 位 地 址
3 MCS-51单片机存储器
图 3-1 MCS - 51 单片机的存储器结构
外还常做间址寻址的地址指针。
2、特殊功能寄存器SFR（又称专用寄存器）
这21个特殊功能寄存器详情见表2-3。
MCS-51 单片机组成原理
1 2 3 4 5 6 7 MCS-51单片机的内部结构 CPU的结构 MCS-51单片机存储器
时钟电路及时序 输入/输出端口 MCS-51单片机的引脚功能 MCS-51单片机的工作方式
1 MCS-51单片机的内部结构 MCS-51单片机的内部结构框图 如图1-1(a)和1-1(b)所示:
2.2 控制器
1、指令寄存器IR和指令译码器ID。
指令寄存器是存放指令代码的地方。当执行指令
时，CPU把从程序存储器中读取的指令代码送入指令
寄存器，然后指令译码器译码后由定时控制电路发生
相应的控制信号，最终完成指令所规定的操作。
2、程序计数器PC
程序计数器PC的功能与普通微机相同，它用来存放CPU执行的 下一条指令的地址。当一条指令按照PC所指的地址从程序存储器中 取出后，PC会自动加1，指向下一条指令。程序计数器PC是一个16 位的寄存器，可寻址64KB的程序存储器空间。
95 TF0 8D
94 TR0 8C
93 IE1 8B
92 IT1 8A
91 IE0 89
90 IT0 88
P1
88H
8F
TCON
80H
87
86
85
84
83
82
81
80
P0
图 2-3
SFR 块 中 具 有 位 寻 址 功 能 寄 存 器 的 位 地 址
3 MCS-51单片机存储器
图 3-1 MCS - 51 单片机的存储器结构
外还常做间址寻址的地址指针。
2、特殊功能寄存器SFR（又称专用寄存器）
这21个特殊功能寄存器详情见表2-3。
51学习板原理图
19 18 17 16 15 14 13 12
Y1 A Y2B Y3 C Y4 D Y5 E Y6 Y7 F G Y8
1 D27 11 D00 D01 D02 D03 D04 D05 D06 D07 2 3 4 5 6 7 8 9
OC C 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D
1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q
3 2 1
VCC
1
2
3
4
5
6
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
S? S?
1 D26 11
D30 D31
高有效
OC C
D00 D01 D02 D03 D04 D05 D06 D07
2 3 4 5 6 7 8 9
1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q
A
F
7
7
B
A
F
B
* 4393AH
8×8 LEDČ
H G F E D C B A
R? R? R? R? R? R? R? R?
Y8 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1
16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
D07 * R1 D06 R2
D1
P1 D10 S? D11 S? D12 S? D13 S? D14 S? D15 S? D16 S? D17 S? D33 S? D32 S? D35 S? D34
1 * 4 3 2 1
%
2 power 6 5 3 2 4 1 CJ2 VCC C1 SERIAL-IO 4 3 2 1 CON4 RXD TXD VCC P0 1 2 3 4 5 6 7 8 CON8 1 U1
第2章MCS-51单片机的结构和原理
V CC 40 20 1 0 R XD 1 1 TXD 3 0 ALE 2 9 P SEN
1、时钟电路
要给单片机CPU提供时钟信号，就需要相 关的硬件电路，即振荡器和时钟电路。51系列 单片机内部有一个高增益反相放大器，这个反 相放大器的作用就是构成振荡器，但要形成时 钟，外部还需要加一些附加电路。
进位carry，辅助进位auxiliary carry，用户标志 flag zero，寄存器选择register select，溢出 overflow，奇偶parity
例：MOV A,#0FH
0000 1111
ADD A,#0F8H
+ 1111 1000 1 0000 0111
⊕ ⊕ AC =1， CY =1， OV= CY AC =1 1 =0，P=1，所以：
V CC G ND R XD TXD A LE /P P SEN
3 9 P00 3 8 P01 3 7 P02 3 6 P03 3 5 P04 3 4 P05 3 3 P06 3 2 P07
2 1 P20 2 2 P21 2 3 P22 2 4 P23 2 5 P24 2 6 P25 2 7 P26 2 8 P27
中断1
8位
串行口中断
定时器1中断
外部中断1
定时器0中断
外部中断0 0000H是程序执行的起始单元, 在这三个单元存放一条 无条件转移指令，引导
程序存储器资源分布
4. 数据存储器
片内、片外分开编址
片内RAM：
① 低128B片内RAM ② 高128B片内RAM
0000-007FH 0080-00FFH
08H R0 07H R7 00H R0
00 3区 2区 1区 0区
1、时钟电路
要给单片机CPU提供时钟信号，就需要相 关的硬件电路，即振荡器和时钟电路。51系列 单片机内部有一个高增益反相放大器，这个反 相放大器的作用就是构成振荡器，但要形成时 钟，外部还需要加一些附加电路。
进位carry，辅助进位auxiliary carry，用户标志 flag zero，寄存器选择register select，溢出 overflow，奇偶parity
例：MOV A,#0FH
0000 1111
ADD A,#0F8H
+ 1111 1000 1 0000 0111
⊕ ⊕ AC =1， CY =1， OV= CY AC =1 1 =0，P=1，所以：
V CC G ND R XD TXD A LE /P P SEN
3 9 P00 3 8 P01 3 7 P02 3 6 P03 3 5 P04 3 4 P05 3 3 P06 3 2 P07
2 1 P20 2 2 P21 2 3 P22 2 4 P23 2 5 P24 2 6 P25 2 7 P26 2 8 P27
中断1
8位
串行口中断
定时器1中断
外部中断1
定时器0中断
外部中断0 0000H是程序执行的起始单元, 在这三个单元存放一条 无条件转移指令，引导
程序存储器资源分布
4. 数据存储器
片内、片外分开编址
片内RAM：
① 低128B片内RAM ② 高128B片内RAM
0000-007FH 0080-00FFH
08H R0 07H R7 00H R0
00 3区 2区 1区 0区