8051单片机的内部结构
8 0 5 1 单 片 机 的 组 成
8051单片机的组成
"8051" 是一种单片机（Microcontroller）的型号，常用于嵌入式系统和微控制器应用。
下面是8051单片机的基本组成部分：
中央处理器 （CPU）：8051单片机包含一个8位的中央处理器，执行存储在程序存储器中的指令。
存储器：包括程序存储器 （存放程序代码）和数据存储器（存放变量和中间数据）。
程序存储器 （ROM）： 存放程序代码，是只读的，通常包含固定的程序。
数据存储器 （RAM）：存放变量和中间数据，是读写的。
输入/输出端口 （I/O Ports）：8051单片机通常具有多个数字输入/输出端口，用于与外部设备进行通信。
计时/计数器： 8051单片机内置了至少一个计时/计数器，用于执行定时操作和计数操作。
串行通信控制器：支持串行通信协议，如UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），用于与其他设备进行串行通信。
中断系统： 8051具有中断系统，允许在特定条件下跳转执行中断服务程序。
时钟电路： 提供单片机需要的时钟脉冲。
控制寄存器： 用于配置和控制单片机的各个功能。
这些组成部分一起工作，使得8051单片机能够执行特定任务。
请注意，不同制造商可能会在8051的基础上进行一些变体，添加额外的功能或模块。
8051单片机的内部结构
8051单片机的内部结构
1.寄存器组：
8051单片机有4个8位的通用寄存器A、B、R0、R1，以及一个16位的程序计数器PC、一个8位的累加器ACC和一个8位的数据指针DPTR。
通用寄存器用于存储临时数据，程序计数器用于存储当前指令的地址，累加器用于存储算术和逻辑运算的结果，数据指针用于存储数据的地址。
2.ALU（算术逻辑单元）：
3.内存：
4.I/O端口：
5.时钟和定时器/计数器：
6.中断系统：
7.控制单元：
控制单元是8051单片机的核心，负责控制指令的执行、数据的传输和操作的协调。
它包括指令译码部分、程序状态字寄存器PSW、指令寄存器IR等。
指令译码部分解释并执行指令，程序状态字寄存器包含标志位和状态信息，指令寄存器用于存储当前执行的指令。
8.外部中断：
总结：
8051单片机的内部结构包括寄存器组、ALU、内存、I/O端口、时钟和定时器/计数器、中断系统、控制单元和外部中断等。
它具有强大的计算能力和丰富的外设，适合用于各种嵌入式系统开发。
通过充分理解
8051单片机的内部结构，可以更好地利用其特性，设计和开发高效、稳定的嵌入式系统。
8051单片机的体系结构
8051单片机的体系结构中央处理器：8051单片机采用的中央处理器由一个8位的累加器（Acc）和一个8位的算术逻辑单元（ALU）组成。
它还配备了一组标志寄存器，用于存储运算过程中的标志位，例如进位标志、零标志、溢出标志等。
该中央处理器支持多种数据操作，包括算术运算、逻辑运算、位操作等。
存储器：8051单片机具有多种类型的存储器。
它包括ROM（只读存储器）、RAM（随机存储器）和特殊功能寄存器（SFR）。
ROM用于存储程序代码和常量数据，RAM用于存储变量和临时数据，而SFR用于存储与特殊功能相关的寄存器。
其中，ROM和RAM的大小可以根据系统需求进行扩展。
输入/输出：8051单片机的输入/输出部分是其最重要的功能之一、它提供了多个通用输入和输出引脚，可以与外部设备进行数据通信。
此外，还提供了一些特殊功能引脚，用于与外围设备（如计时器、串行通信接口等）进行连接。
通过这些引脚，8051单片机可以与外部世界进行高效的数据交换。
时钟：8051单片机需要一个时钟源来提供时序控制和计时功能。
它可以使用外部晶振或者外部时钟源。
时钟源会被输入到时序逻辑单元（TLU），对程序进行节拍控制和计时。
特别值得一提的是，基于提供的根据时钟源产生的节拍信号，8051单片机能够实现采样输入、执行指令并输出结果的协调操作。
除了上述基本组件之外，8051单片机还有一些其他的特点和功能。
其中，片内计时器和串行通信接口（UART）是值得注意的。
片内计时器可以用于计时、延时、脉冲宽度测量等应用，而UART提供了串口通信功能。
另外，8051单片机还具有中断系统，可以在特定事件发生时中断正在执行的程序，并执行响应的中断服务程序。
总的来说，8051单片机的体系结构以其紧凑、高效的设计而著称。
它通过统一的总线结构，实现了不同部件之间的高速通信和数据传输。
这使得它成为一个理想的嵌入式控制器，适用于各种应用领域，如家电、汽车、工业自动化等。
8051单片机功能与结构介绍
Philips 芯片ISP功能
33 32
21
P2.0 22
P2.1 P2.2 P2.3 P2.4
23 24 25 26
P2.5 P2.6 P2.7
27 28
17
RD 16
WR PSEN ALE/P
TXD
29 30 11 10
RXD
中断矢量位址
中断
RESET INT0 INT1 TIMER0 TIMER1 TIMER2 UART
8051内部结构图
8051内部组成
中央处理单元(CPU)。 内部程序存储器(ROM)-4KB。 内部资料存储器(RAM)-256Bytes。 振荡与时序电路(12MHZ)。 I/O埠(P0,P1,P2,P3)。 计时/计数器。 中断控制电路。 串列通讯UART
MCS-51内部结构图
一般通用暂存器
程序发展流程
早期8051组译器(2500 A.D.)
Kei μ Vision2 简介
一套整合性开发界面， 可编写C语言的C51编
译器(ANSI C) 可编写汇编语言的A51
组译器) 除错测试 嵌入式系统程序
(RTX51) 适用各种51核心芯片
Keil 芯片选择
Keil 整体发展环境
程序语言
机械码：机械码由一串０与１所构成，指挥CPU 运作，指令包括：运算码＋操作数
汇编语言：利用容易记忆的符号称为助忆符号以 助忆符号构成的程序语言称为汇编语言,程序透过 组译(Assembler),连结(Link)产生可执行的机械码, 如HEX,TSK档
C语言:利用高阶语言的便利性,可携性,可嵌入性,经 编译/连结产生可执行的机械码,如HEX,TSK档
ACC：最重要的暂存器，运算与资料转移都透过 ACC PC :程序计数器, 记载着程序下一个待执行指令位址。 B 暂存器：用于乘法，除法指令的辅助暂存器。 PSW 程序状态字组：记录程序运作时，CPU各种状态。 SP堆栈指标：重置(RESET)时，堆栈指标设为07H DPTR资料指标暂存器16位元暂存器。由DPH，DPL两个 8位元暂存器组成。 工作暂存器：共有 RB0、RB1、RB2、RB3四组工作暂存 器库。每个暂存器库有8个8位元暂存器，分别为R0、R1、 R2、R3、R4、R5、R6、R7。
8051单片机的内部结构
8051单片机的内部结构首先，8051单片机的核心是一个具有8位数据总线、16位地址总线和14个通用寄存器的8051中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）。
CPU负责执行计算、逻辑和控制指令，并与其他外设进行数据交换。
它包含一个累加器（Accumulator）和一个数据指针（Data Pointer），用于存储数据和指示数据存储区。
除了CPU外，8051单片机内还包含两个片内存储器，分别是程序存储器（Program Memory）和数据存储器（Data Memory）。
程序存储器是用于存储程序指令的地方，通常包括ROM（只读存储器）或闪存。
程序存储器采用分时复用方式，既可以存储程序指令，也可以存储常量数据。
由于8051单片机是哈佛结构，程序存储器和数据存储器是分开的，可以同时进行取指令和读写数据操作。
数据存储器主要用于存储程序运行时需要使用的数据，包括RAM（随机存储器）和片内特殊功能寄存器（Special Function Registers，简称SFR）。
RAM负责存储变量、临时数据和堆栈信息。
SFR包含IO口控制、定时器配置、计数器设置等特殊功能寄存器，通过设置和读取其值，可以对相应的硬件模块进行控制。
除了上述核心部件，8051单片机还包含多个外设，用于完成具体的输入输出任务。
其中，IO口是最常用的外设之一，用于将单片机与外部设备连接起来。
IO口可以进行数字输入输出和模拟输入输出。
每个IO口引脚都具有独立的控制寄存器，通过这些寄存器可以设置引脚的输入输出方向、电平和驱动能力。
IO口的灵活性和可扩展性给了8051单片机很大的应用空间。
此外，8051单片机还包含多个片内计数器和定时器，用于时间测量、时间控制和脉冲宽度调制等任务。
其中，定时器主要用于产生精确的时间延迟，而计数器主要用于计算外部事件的频率和脉冲个数。
最后，8051单片机内还通过中断系统实现了实时响应外部事件的能力。
8051单片机的内核的结构及运行过程解析
8051单片机的内核的结构及运行过程解析1.ALU(算术逻辑单元)：8051单片机内置了一个8位ALU，负责执行算术和逻辑运算。
ALU可以进行加法、减法、与、或、非、异或等操作。
2.寄存器组：8051单片机包括4个8位的通用寄存器(R0~R7)和一个16位的程序计数器(PC)。
通用寄存器可用于保存临时数据和中间结果，程序计数器则记录当前执行指令的地址。
3.存储器：8051单片机的存储器包括内部存储器和外部扩展存储器。
内部存储器包括片内RAM和片内ROM两部分。
片内RAM可以分为128字节的数据存储器(IDATA)和256字节的数据存储器(XDATA)。
片内ROM则存储程序代码。
4.定时器/计数器：8051单片机内核包含两个定时器/计数器(T0、T1)。
定时器模式用于产生一定的时间延迟，计数器模式用于计数外部事件的个数。
定时器/计数器具有可编程的工作模式和计数值。
5.中断源：8051单片机支持多组中断源，包括外部中断INT0和INT1、定时器/计数器中断、串口中断等。
中断源的优先级可以通过程序设置，以满足不同应用场景的需求。
1.取指令阶段：程序计数器(PC)保存了当前指令的地址。
8051单片机通过将PC指针输出地址，从存储器中读取指令。
读取的指令存储于指令寄存器(IR)中。
2.译码阶段：指令寄存器(IR)中的指令会被译码器解码，生成相应的控制信号和操作码。
控制信号会对单片机的内部功能模块进行控制，操作码则确定执行的操作类型。
3.执行阶段：根据指令的操作码，单片机执行相应的操作。
例如，如果操作码指示进行加法运算，则ALU会执行加法操作，并将结果保存在指定的寄存器或存储单元中。
4.访存阶段：在执行一些指令时，单片机需要从存储器中读取或写入数据。
在访存阶段，单片机会将需要访问的存储器地址输出，并根据控制信号读取或写入数据。
5.写回阶段：在一些指令执行结束后，单片机会将执行结果写回到寄存器或存储器中。
写回阶段会更新相应的寄存器或存储单元，以保存最新的结果。
8051单片机的体系结构
(3)数据缓冲区
内部RAM的30H～7FH是数据缓冲区，也称为用户RAM区， 共80个单元。
52子系列内部有256个单元的数据存储器，用户RAM区范 围为30H～FFH，共208个单元。
工作寄存器区和位寻址区的地址及单元数与上述一致。
3、堆栈和堆栈指针 堆栈的概念：是一种数据项按序排列的数据结
构，采用后进先出，这种后进先出操作的缓冲器 区称为堆栈。
由内部控制信号产生输入锁存器两个输入缓冲器buf1和buf2推拉式io驱动器251p0口位图内部结构buf2buf15p0r2为读引脚信号执行movap0时该信号有效6读引脚端口时输出锁存器应为1qqdcvcc控制ad0p0r1p0r2d0p0w图1p0口内部结构读锁存器读引脚锁存器内部总线写锁存器地址数据p00多路开关10写数据读端口p03地址锁存器cbioa15a14a13a12a11a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0d7d6d5d4d3d2d1d0dbabp10p11p12p13p14p15p16p17resetp30p31p33p34p35p36p37vssvccp00p01p02p05p06p07eaalepsenp27p26p25p24p23p22p21p20p32mcs51片外总线结构示意图返回mcs51单片机片外总线p04返回单片机8031p20p21p22a8a9a10alerd74ls373g6264a7a6a5a4a3a2a1a0o0o1o2o3o4o5o6o7p00p01p02p03p04p05p06p07oeceq0q1q2q3q4q5q6q7d0d1d2d3d4d5d6d7wewrp27p23p24a11a126264we单片机8031p20
P2.0
.P:2.4
单片机
8031 P0.0
《单片机技术》历年考试题目含答案
《单片机技术》历年考试题目一、填空题1、8051单片机的内部硬件结构包括了：CPU 、时钟电路、中断控制系统、串行口以及片内数据存储器、片内程序存储器、并行I/O口、位处理器等部件，这些部件通过内部数据总线相连接。
(0707)(0801)（0607）2、8051单片机的内部硬件结构包括了：CPU ，片内RAM ，片内ROM ，定时/计数器以及并行I/O口、串行口、中断控制系统、时钟电路、位处理器等部件，这些部件通过内部数据总线相连接。
(0901)（0307）3、MCS-51单片机的整个存储器系统是由芯片内存储器和芯片外扩展存储器两部分构成的。
MCS-51单片机的程序存储区的最大寻址范围为64K 字节，字节内数据存储空间的最大寻址范围是256 字节，片外数据存储空间的最大寻址范围是64K 字节。
(0707)4、MCS-51单片机中唯一一个供用户使用的16位寄存器是DPTR ，该寄存器在访问外部数据存储器时作为地址指针使用。
(0807)（0601）5、DPTR在访问外部数据存储器存储器时做地址指针用，DPTR是16 位寄存器。
(0807)(0901) （0607）（0307）（0507）6、MCS-51单片机的堆栈区只可设置在片内数据存储区（器），堆栈寄存器SP是8 位寄存器。
(0701) (0807)（0301）7、MCS-51的堆栈是属于向上（向高位地址）生长型，这种堆栈的进栈操作规则是SP先加1，后写入数据(0901)（0607）（0307）8、MCS-51单片机的P0—P3口均是并行I/O口，其中的P0口和P2口除了可以进行数据的输入、输出外，通常还用来构建系统的数据总线和地址总线，在P0—P3口中，P0 为真正的双向口，P1—P3 为准双向口。
(0701)(0801)（0301）9、MCS-96单片机的最大寻址空间是64K ，该空间的地址范围为0000H—FFFFH ，系统上电及复位的程序入口地址为2080H ，芯片配置字节CCB的地址为2018H 。
8051系列单片机介绍
8051系列单片机介绍
8051系列（单片机）内部结构可以分为（CPU）、存储器、并行口、串行口、（定时器）/计数器和中断逻辑这几部分，如图。
（处理器）
（微处理器）又称CPU，由运算器和（控制器）两大部分组成。
1.算术逻辑单元
它在控制器所发内部控制（信号）的控制下进行各种算术操作和逻辑操作。
MCS-51系列单片机的算术逻辑单元能完成带进位位加法、不带进位位加法、带进位位减法、加1、减1、逻辑与、逻辑或、逻辑异或、循环移位以及数据传送、程序转移等一般操作外，其特点是：在B（寄存器）配合下，能完成乘法与除法操作。
可进行多种内容交换操作。
能作比较判跳转操作。
有很强的位操作功能。
2.累加器
累加器A是最常用的专用寄存器。
进入ALU作算术操作和逻辑操作的操作数很多来自A，操作的结果也常送回A。
有时很多单操作数操作指令都是针对A的，例如指令INC A是执行A中内容自加1的操作，指令CLR A是执行将A内容清零的操作，指令RL A是执行使A各位内容依次循环向左移动一位的操作.
程序状态字
程序状态字PSW是一个8位寄存器，它包含了许多程序状态信息，其各位的含义见图1-2-2
PSW各位的含义如表1-2-1
（RS）1、RS0与工作寄存器组的关系如表1-2-2。
8051单片机的内部结构
8051是MCS—51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器（RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：·中央处理器：中央处理器(CPU）是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU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.·数据存储器(RAM)：8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据,所以，用户能使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
·程序存储器（ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
·定时/计数器（ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出（I/O）口：8051共有4组8位I/O口（P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
·全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
·中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
·时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容.单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛（Harvard）结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿（P rinceton)结构.INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MC S—96系列单片机则采用普林斯顿结构.下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图。
8051单片机硬件结构
8051单片机硬件结构
8051单片机是一款广泛应用于嵌入式系统设计中的微控制器。
它由英特尔公司于1980年推出，是目前应用最广泛的8位单片机之一、8051单片机的硬件结构包括中央处理器、存储器、输入/输出接口和定时器/计数器等模块。
1.中央处理器（CPU）：
8051单片机使用的是Harvard结构的CPU，包括一个8位的ALU（算术逻辑单元）、一个8位的累加器（Accumulator）和一个8位的程序计数器（PC）。
该CPU还包括4个通用寄存器（R0-R3）和1个存储器指针寄存器（DPTR）。
它还具有处理器状态字寄存器（PSW）和堆栈指针（SP），用于管理程序的执行状态和堆栈操作。
2.存储器：
3.输入/输出接口：
8051单片机提供了大量的输入/输出引脚，用于连接外部设备。
它支持多种输入/输出方式，包括双向I/O口、专用I/O口、串行口和中断端口等。
每个I/O口都可以配置为输入或输出，并且可以通过寄存器编程来控制。
4.定时器/计数器：
8051单片机内置了2个独立的定时器/计数器模块，用于生成精确的时间延迟和测量外部事件。
定时器模块可以配置为定时器或计数器，并具有可编程的预分频器和计数器。
它还可以通过中断机制触发中断请求，用于实现实时操作和时序控制。
5.中断控制器：
6.时钟源：
总之，8051单片机的硬件结构包括中央处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器、中断控制器和时钟源等模块。
这些硬件模块相互配合，实现了单片机的功能扩展和系统控制能力。
它广泛应用于各种嵌入式系统设计中，如家电控制、工业自动化、汽车电子等。
8051单片机的内部结构
8051单片机的内部结构8051单片机是一种经典的8位单片机，由Intel于1981年首次推出。
它被广泛应用于各种嵌入式系统中，具有高性能、低功耗和强大的通用性。
本文将详细介绍8051单片机的内部结构。
8051单片机的内部结构分为四个部分：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）系统和总线结构。
1. 中央处理器（CPU）：8051单片机采用哈佛结构的中央处理器，包括一个8位的累加寄存器（Accumulator）和一个16位的程序计数器（Program Counter）。
Accumulator用于存储中间结果和运算数据，程序计数器用于存储下一条要执行的指令地址。
另外，还包括两个全局寄存器（DPTR和PCON），用于存放数据和地址。
中央处理器还包括一个时钟发生器（Clock Generator），用于产生系统时钟。
系统时钟驱动着所有的计时、计数和控制器，确保所有的操作都能按照正确的时间序列进行。
2. 存储器：8051单片机的存储器包含程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
程序存储器用于存储程序代码和常量数据，通常为4KB或8KB的容量。
程序存储器是只读的，它存储了单片机的固件程序，即不可修改的程序。
数据存储器用于存储程序运行过程中需要读写的变量和中间结果。
数据存储器通常有128字节或256字节的容量，可以读写。
3. 输入/输出（I/O）系统：8051单片机的I/O系统包含了多个通用输入/输出端口（GPIO），用于与外部设备进行数据的输入和输出。
GPIO被划分为四个8位的端口：P0、P1、P2和P3。
每个端口的每一位都可以配置为输入或输出，并且可以通过特定的寄存器进行读写操作。
通过编程设置端口的输入输出方向和状态，可以实现与外部设备的数据交互。
4. 总线结构：8051单片机的总线结构包括数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于在CPU和存储器之间传输数据。
它是一个8位的双向总线，可以同时传输一个字节的数据。
8051单片机的引脚及结构
P2 P1 P2
P1
P2 P1
P2
P1 P2 P1
P2 P1
P2
P1
P2 P1
P2 P1
P2 P1
P2
(OSC)
振荡周期
时钟周期
MCS-51单片机各种周期的相互关系
1．振荡周期：为单片机提供时钟信号的振荡源 的周期。
2．时钟周期：是振荡源信号经二分频后形成的 时钟脉冲信号。
3．机器周期：通常将完成一个基本操作所需的 时间称为机器周期。
片外RAM： 最大范围：0000H～FFFFH，
64KB；用指令MOVX访问。 片内RAM：
最大范围：00H～FFH， 256B；用指令MOV访问。又分 为两部分：低128B（00～7FH） 为真正的RAM区，高128B （80～FFH）为特殊功能寄存器 （SFR）区。如右图所示。
3．特殊功能寄存器（SFR）
1、复位方式
系统开始运行和重新启动靠复位电路来实现，这种工作 方式为复位方式。
单片机在开机时都需要复位，以便CPU及其他功能部件 都处于一种确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
MCS-51单片机在RST引脚产生两个机器周期（即24个 时钟周期）以上的高电平即可实现复位。
复位电路有两种：上电自动复位和上电/按键手动复位， 如下图所示。
1．HMOS单片机的掉电保护
当VCC突然掉电时，单片机通过中断将必须保护的数据送 入内部RAM，备用电源VPD可以维持内部RAM中的数据不丢失。
2．CHMOS单片机的节电方式
CHMOS 型 单 片 机 是 一 种 低 功 耗 器 件 ， 正 常 工 作 时 电 流 为 11～22mA，空闲状态时为1.7～5mA，掉电方式为5～50A。因 此，CHMOS型单片机特别适用于低功耗应用场合，它的空闲方 式和掉电方式都是由电源控制寄存器PCON中相应的位来控制。
8051单片机组成
２．ＥＰＲＯＭ 的校验方式 ８７Ｃ５１Ｈ ＥＰＲＯＭ 的校验方式 要求它的引脚按表中相应状态连接，如 图２- １８所示。
３．ＥＰＲＯＭ 的保密方式 ８７Ｃ５１Ｈ 的保密方式要求它的引 脚按表２ ５中相应状态连接，它和图２ -１７的唯一差别在于Ｐ２．６应接逻辑 高电平“１”。
４．Ｐ３口 图２- １１是Ｐ３口一位结构图。
Ｐ３口能用作通用Ｉ／Ｏ 口，同时每个引 脚还有第二功能。 （１）作为通用Ｉ／Ｏ 口 （２）用作第二功能 Ｐ３口的负载能力为４个ＬＳＴＴＬ 门电 路。
２.４ 时钟电路与复位电路
2。２４ 时钟电路与复位电路 １． 时钟电路 ８０Ｃ５１型单片机内有一高增益反 相放大器，按图２ １２连接即可构成自 激振荡电路，振荡频率取决于石英晶体 的振荡频率，范围可取１．２～１２Ｍ Ｈｚ，Ｃ０１、Ｃ０２主要起频率微调 和稳定作用，电容值可取５～３０ｐＦ。
下面对部分特殊功能寄存器做一下介绍。 （１）累加器ＡＣＣ 累加器ＡＣＣ 是８０Ｃ５１型单片 机中最常用的寄存器。许多指令的操作 数取自ＡＣＣ，许多运算的结果存放在 ＡＣＣ 中。乘除法指令必须通过ＡＣＣ 进行。累加器ＡＣＣ 的指令助记符为Ａ。
（２）寄存器Ｂ 在ＭＣＳ-５１型单片机乘除法指令中 要用到寄存器Ｂ。除此外，Ｂ可作为一 般寄存器用。 （３）程序状态字寄存器ＰＳＷ ＰＳＷ 也称为标志寄存器，存放各有 关标志。其结构和定义如表２- ３所示。
引脚定义及功能
４０个引脚大 致可分为４类： 电源、时钟、 控制和Ｉ／Ｏ 引脚。其逻辑 图如图２- ４ 所示。
１． 电源 ① ＶＣＣ 芯片电源，接＋５Ｖ； ② ＶＳＳ 接地端。 ２． 时钟 ＸＴＡＬ１、ＸＴＡＬ２ 晶体振荡电 路反相输入端和输出端。使用内部振荡 电路时，外接石英晶体；外部振荡脉冲 输入时ＸＴＡＬ１接外部时钟振荡脉冲， ＸＴＡＬ２悬空不用。
8051单片机基本结构
8051单片机基本结构8051单片机是一种经典的8位单片机，由Intel公司于1980年推出。
它被广泛应用于各种嵌入式系统，如家电、汽车、工业自动化等领域。
本文将介绍8051单片机的基本结构，包括其内部引导程序、CPU、存储器、IO口和定时器等。
1. 内部引导程序：8051单片机在上电时会执行内部存储器中的一段引导程序。
这个引导程序通常被称为"Bootstrap Loader"，它的主要功能是将外部存储器中的程序加载到内部RAM中，并运行这个程序。
2.中央处理器（CPU）：8051单片机的CPU由4个部分组成，包括控制单元（CU）、算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）和数据存储器（RAM）。
CU负责控制整个系统的操作，包括指令的解码和执行，ALU用于进行算术和逻辑运算，PC用于存储当前执行的指令的地址，RAM用于存储数据。
3.存储器：8051单片机包括多种类型的存储器，包括ROM、RAM和特殊功能寄存器（SFR）。
ROM用于存储程序代码和常量数据，RAM用于存储变量数据，SFR用于与外部设备进行通信和控制。
4.输入/输出口（IO口）：8051单片机包括多个IO口，用于连接外部设备，如按键、LED灯、数码管等。
这些IO口可以设置为输入或输出，通过程序可以对它们进行控制，实现与外部设备的交互。
5.定时器：8051单片机包括多个定时器/计数器，用于生成精确的时间延迟和计数。
定时器可以设置不同的工作模式，并可以与其他硬件模块一起使用，如中断和串行通信。
6.中断系统：8051单片机中包括一种灵活的中断系统，可以响应外部的中断请求。
当外部事件发生时，单片机会立即跳转到中断服务程序，执行相应的中断处理操作。
中断系统可以与定时器、IO口和串行通信等模块进行集成使用。
7.串行通信：8051单片机包括一个串行通信接口，允许与其他设备进行数据交换。
这个串行通信接口可以配置为异步串口或同步串口，支持不同的通信协议，如RS232、SPI和I2C等。
8051单片机的内部结构
8051单片机的内部结构8051单片机是一种经典的嵌入式微控制器，被广泛应用于各种电子设备中。
它的内部结构非常精巧，由多个功能模块组成，每个模块都有独特的作用和功能。
首先，我们来看一下8051单片机的整体结构。
它由中央处理器单元（CPU）、存储器单元、输入输出（I/O）端口、定时器/计数器和串行通信接口等部分组成。
中央处理器单元是8051单片机的核心部分，负责执行指令、进行运算和控制整个系统的操作。
它包括一个8位的累加寄存器（ACC）、一个8位的程序计数器（PC）和一个8位的数据指针寄存器（DPTR）。
累加寄存器用于存储运算结果，程序计数器用于存储当前执行的指令地址，数据指针寄存器用于存储数据的地址。
存储器单元包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储8051单片机的程序代码，数据存储器用于存储变量和数据。
8051单片机的程序存储器可以存储的程序代码有限，通常为4KB或8KB。
输入输出端口是8051单片机与外部设备进行数据交换的接口。
它包括4个8位的通用输入输出端口（P0、P1、P2和P3），它们可以通过寄存器的方式进行读写操作。
其中P0端口和P2端口还具有扩展功能，可以用来连接额外的外设。
定时器/计数器是8051单片机中非常重要的一个模块，用于生成精确的时间延迟和测量外部事件的时间。
8051单片机通常配备有两个定时器/计数器（Timer 0和Timer 1）。
它们可以设置为定时器模式或计数器模式，通过定时器中断可以实现各种时间相关的功能。
串行通信接口是8051单片机与外部设备进行串行通信的接口，通常用于与计算机或其他外设进行数据交换。
8051单片机通常配备有一个串行通信接口（UART）或两个串行通信接口（UART0和UART1），可以通过设置波特率、数据位数和停止位数等参数来配置通信方式。
除了上述核心模块外，8051单片机还包括中断系统、时钟和复位电路。
中断系统用于处理外部中断事件，可以提高系统的实时性和可靠性。
8051单片机内部包含哪些主要逻辑部件
.1.8051单片机内部包含哪些主要逻辑部件？各自的功能是什么？答：8051单片机内部包含：1、中央处理器CPU：它是单片机内部的核心部件，决定了单片机的主要功能特性，由运算器和控制器两大部分组成2、存储器：8051单片机在系统结构上采用了哈佛型，将程序和数据分别存放在两个存储器内，一个称为程序存储器，另一个为数据存储器在物理结构上分程序存储器和数据存储器，有四个物理上相互独立的存储空间，即片内ROM和片外ROM,片内RAM和片外RAM3、定时器/计数器(T/C)：8051单片机内有两个16位的定时器/计数器，每个T/C既可以设置成计数方式，也可以设置成定时方式，并以其定时计数结果对计算机进行控制4、并行I/O口：8051有四个8位并行I/O接口(P0~P3),以实现数据的并行输入输出5、串行口：8051单片机有一个全双工的串行口，可实现单片机和单片机或其他设备间的串行通信6、中断控制系统：8051共有5个中断源，非为高级和低级两个级别它可以接收外部中断申请、定时器/计数器申请和串行口申请，常用于实时控制、故障自动处理、计算机与外设间传送数据及人机对话等8051单片机的存储器分哪几个空间？通过什么信号来区别不同空间的寻址？8051单片机的存储器分哪几个空间?通过什么信号来区别不同空间的寻址?答：有四个物理上相互独立的存储空间：片内ROM地址为0000H-0FFFH此时/EA=1；片外ROM地址为0000H-0FFFFH此时/EA=0片内数据存储器地址为00H-0FFH；片外数据存储器地址为0000H-0FFFFH；区分片内片外数据存储器通过指令MOV与MOVX变址寻址和相对寻址中偏移量的异同点编程实现BCD码减法，求7954H-4157H=3797H。
编程实现30H开始的20个单元数据传送到外部3000H。
中断允许寄存器IE各位的定义是什么？请写出允许定时器/计数器T/C1溢出中断的指令。
'.。
8051单片机的内部结构
8051单片机的内部结构8051单片机是一种经典的8位微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
其内部结构包括CPU内核、特殊功能寄存器（SFR）、存储器和IO口。
1. CPU内核：8051单片机的CPU内核包括一个运算器/累加器、一个乘法器和一个除法器，以及指令译码器和执行部件。
其中运算器/累加器执行算术和逻辑运算，乘法器和除法器可执行相应的乘法和除法操作。
指令译码器负责解码指令以及控制执行部件，执行部件执行指令的操作。
2. 特殊功能寄存器（SFR）：8051单片机的特殊功能寄存器是一种特殊的寄存器，用于存储和控制芯片的各种功能，包括时钟控制、中断控制、IO口控制、定时器和计数器控制等。
这些寄存器的特殊之处在于它们可以直接在程序中进行操作，以实现对各种功能的控制。
3. 存储器：8051单片机的存储器包括程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）两部分。
程序存储器用于存储程序代码，其中包括CPU指令和常量数据。
数据存储器用于存储变量数据，包括栈、堆、全局变量和局部变量等。
4. IO口：8051单片机的IO口用于与外部设备进行数据交互，包括输入和输出。
它们可以通过特殊功能寄存器进行设置和控制。
8051单片机的IO口包括一个8位的P0口和一个8位的P2口，以及一个4位的P1口和一个2位的P3口。
其中P0口和P2口既可作为数据输入输出口，也可作为外部中断输入口；P1口和P3口主要用于输入输出和外部中断。
在8051单片机的内部结构中，CPU内核是整个芯片的核心部分，负责数据处理和指令执行。
特殊功能寄存器则用于控制和配置各种功能和接口，包括时钟、定时器、中断等。
存储器用于存储程序代码和数据，而IO口则用于与外部设备进行通信。
这些部分共同组成了8051单片机的内部结构，使其能够完成各种嵌入式应用的任务。
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8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：
·中央处理器：
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部
件，是8位数据宽度的处理器，能处理8
位二进制数据或代码，CPU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。
·数据存储器(RAM)：
8051内部有128个8位用户数据存储单
元和128个专用寄存器单元，它们是统一
编址的，专用寄存器只能用于存放控制指
令数据，用户只能访问，而不能用于存放
用户数据，所以，用户能使用的的RAM只
有128个，可存放读写的数据，运算的中
间结果或用户定义的字型表。
·程序存储器(ROM)：
8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM)：
8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口：
8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
·全双工串行口：
8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以
用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
·中断系统：
8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可
满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
·时钟电路：
8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051
单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Pri nceton)结构。
INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。
下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图。
■MCS-51的引脚说明：
MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用
40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配
置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡
器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与
P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：
·Pin20:接地脚。
·Pin40:正电源脚，正常工作或对片内EPROM烧写程
序时，接+5V电源。
·Pin19:时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。
·Pin18:时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。
8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，
但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，
振荡电容的值一般取10p-30p。
另外一种是外部时钟方
式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。
·输入输出(I/O)引脚：
Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚，Pin1-Pin1为P1.0-P1.7输入输出脚，Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚，Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚，这些输入输出脚的功能说明将在以下内容阐述。
Pin9:RESET/V pd复位信号复用脚，当8051
通电，时钟电路开始工作，在RESET引
脚上出现24个时钟周期以上的高电平，
系统即初始复位。
初始化后，程序计数
器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为
高电平，堆栈指钟写入07H，其它专用
寄存器被清“0”。
RESET由高电平下降为
低电平后，系统即从0000H地址开始执
行程序。
然而，初始复位不改变RAM（包
括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的
初始态如下表：
8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。
此外，RESET/V pd还是一复用脚，V cc掉电期间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。
特殊功能寄
存器
初始态
特殊功能寄
存器
初始态ACC00H B00H
PSW00H SP07H
DPH00H TH000H
DPL00H TL000H
IP xxx00000B TH100H
IE0xx00000B TL100H
TMOD00H TCON00H
SCON xxxxxxxxB SBUF00H
P0-P3*******B PCON0xxxxxxxB
·Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。
更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。
如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。
·Pin29:当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。
·Pin31:EA/V pp程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB 地址则读取外部指令数据。
如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。
显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。
在编程时，EA/V pp脚还需加上21V的编程电压。