51单片机基础知识解析

通道1锁存器
通道3锁存器
振荡器
通道1驱动器
通道3驱动器
缓冲器 PC递增器 程序计数器PC DPTR指针
XTAL1
XTAL2
P1.0～P1.7
P3.0～P3.7
❖ 中央处理器（CPU）主要由算术逻辑单元、 控制器部件和寄存器三部分电路组成。 CPU是整个单片机的核心部件，实现了运 算器和控制器的功能，具体介绍如下：
21 P2.0
1.2.3 单片机引脚及功能
❖ 1-8：P1.0-P1.7 输入/输出脚，P1并行口 ❖ 9：RST/Vp 复位/备用电源输入，正常工作
时，RST输入时间>24个时钟周期高电平，完 成系统复位 ❖ 10-17：P3.0-P3.7 输入/输出脚，P3并行， 每个引脚都有第二功能 ❖ 18-19：XTAL1,XTAL2 连接外部振荡电路 ❖ 20：GND 接地
❖ 21-28： P2.0-P2.7 输入/输出脚，P2并行口
❖ 29：PSEN* 访问外部程序存储器时，负脉 冲作为读选通信号OE*
❖ 30：ALE/PROG* 访问外部存储器时ALE锁 存地址的低8位，PROG*编程脉冲输入端， 访问外部数据存储器时，fALE=1/12fosc，否则 fALE=1/6fosc
通道2锁 存器
ROM/ EPROM
程序地址寄存器
PSEN ALE EA RST
B寄存器 ACC TMP2
TMP1
堆栈指针 SP
定时 和
控制 逻辑
指 令 寄 存 器
指 令 译 码 器
ALU PSW
PCON SCON TMOD TCON
TH0 TL0 TH1 TBaidu Nhomakorabea1 SBUF(TX/RX) IE IP
中断、串行口和定时器逻辑
第1章 51单片机基础知识
1.1 单片机概述 1.2 51单片机功能及引脚 1.3 51单片机内部结构 1.4 51单片机工作方式 1.5 51单片机单片机工作时序
❖ 单片机：把各种功能部件包括中央处理器（ CPU）、只读存储器（ROM）、随机读写存 储器（RAM）、输入/输出（I/O）单元、定 时/计数器、中断系统以及串行口等集成在一 个芯片上构成的微型计算机。
1.1 单片机概述 1.1.1 单片机的发展历史
❖ 单片机的发展迄今经历了四个阶段： ❖ （1）第一阶段（1976-1978）：单片机的探索阶段。 ❖ （2）第二阶段（1978-1982）：单片机的完善阶段。 ❖ （3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固
发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控 制器发展的阶段。 ❖ （4）第四阶段（1990—）：微控制器的全面发展 阶段。
所示；STC89系列； ❖ （3）Philips公司51系列单片机主要型号见表1.1.3所示。 ❖ 这些单片机与8051的系统结构（主要是指令系统）相同。他
们对8051都作了一些功能扩充，更有特点、功能更强、市场 竞争力更强。
1.1.3 单片机的实际应用
单片机的 应用范围
测控 系统
智能 仪表
机电一体 化产品
INT 0 / P3.2 12
29 PSEN
INT 1/ P3.3 13
28 P2.7
T0 / P3.4 14
27 P2.6
T1/ P3.5 15
26 P2.5
WR / P3.6 16
25 P2.4
RD / P3.7 17
24 P2.3
XTAL2 18
23 P2.2
XTAL1 19
22 P2.1
Vss 20
智能 接口
智能民 用产品
1.2 51单片机功能及引脚
❖ 8051是15.12系.统1单片51机中单的典片型机产品功，8能051综单片述机主要参数 及功能如下：
❖ （1）8 位CPU
2）4KB程序存储器（ROM）
❖ （3）128B的数据存储器（RAM） （4）32条I/O口线
❖ （5）111条指令，大部分为单字节指令
❖ MCS-51系列的8051单片机内部结构如图
T0 T1
ROM
RAM
定时/计数器
CPU
内部总线
时钟电路
并行接口
串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD INT0 INT1
Vcc +5V
GND
P0.0～P0.7
RAM 地址锁
存器
RAM
通道0驱动器
通道0锁 存器
通道0驱动器
P2.0～P2.7
❖ （6）21个专用寄存器
❖ （7）2个可编程定时/计数器
❖ （8）5个中断源，2个优先级
❖ （9）1 个全双工串行通信口
❖ （10）外部数据存储器寻址空间为64KB
❖ （11）外部程序存储器寻址空间为64KB
❖ （12）逻辑操作位寻址功能
❖ （13）多种封装形式
❖ （14）单一+5V电源供电
❖ 51单片机1.芯2片.2有5两1种单封片装机的封装
1.1.2 51系列单片机
❖ MCS-51是指美国Intel公司生产的一系列单片机的总称，这 一系列单片机包括了很多种类。
❖ 以下是一些典型的51系列单片机： ❖ （1）美国Intel公司MCS-48系列、MCS-51系列和MCS-96
系列主要型号见表1.1.1所示； ❖ （2）美国Atmel公司的AT89系列单片机主要型号见表1.1.2
2、访问外部存储器时，P0、P2输出16位地址，P0输 出低8位地址，由ALE锁存；数据通过P0口传送。
3、P1口只能作为输入/出口使用。
4、P3通常使用第二功能。
P3.0
RXD
P3.4
T0
P3.1
TXD
P3.5
T1
P3.2
INT0
P3.6
WR
P3.3
INT1
P3.7
RD
1.3 51单片机内部结构 1.3.1 51单片机的CPU结构
❖ 31：EA*/Vpp 内、外程序存储器选择信号， EA*=1，访问内部程序存储器，PC>0FFFH （4KB）时转入外部程序存储器；EA*=0， 只能访问外部程序存储器，Vpp为编程电压
❖ 32-39：P0.0-P0.7 输入/输出脚 ❖ 40：Vcc 电源
关于P0、P1、P2、P3说明
1、不访问外部存储器时，作为四个普通的并行I/O口 使用。
P1.0 1
40 Vcc
P1.1 2
39 P0.0
P1.2 3
38 P0.1
P1.3 4
37 P0.2
P1.4 5
36 P0.3
P1.5 6
35 P0.4
P1.6 7
34 P0.5
P1.7 8
33 P0.6
RST / V P
9
RXD / P3.D0 10
32 P0.7
51
31 EA / Vpp
TXD / P3.1 11 单片机 30 ALE / PROG