51系列单片机的结构及原理 ppt课件

I/O口 或
P2.2 高8位地址总线
P2.1
P2.
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2.1 51系列单片机的wenku.baidu.com构原理
51系列单片机的引脚可分3类：电源引脚、控制引脚、输 入/输出（I/O）引脚。以DIP-40封装说明引脚功能。
1. 电源引脚（2根） （1）Vcc（Volt Current Condenser，第40引脚）：电源 端，接+5V电源。 （2）GND（Ground，第20引脚）：接地引脚，有时标记 为Vss。
这里所讲的并行就是所有各位数据同时并排传输的方式； 串行就是所有各位数据按一定顺序，一位接着一位传输的方式。
另外，还有定时器/计数器、中断系统。
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2.1 51系列单片机的结构原理
2.1.2 单片机引脚及功能
P1口: I/O口
复位引脚
PPPP1111....0123 PPP111...456
和复位电路，中断系统。 【重点与难点】
重点是51系列单片机的内部资源、外部引脚与功能、存 储器组织、时钟电路、时序和复位电路,中断系统。难点是内 部数据存储器及高128B数据存储单元与SFR区域的区别与使 用方法，访问片外ROM/RAM的指令时序。
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2.1 51系列单片机的结构原理
2.1.1 51系列单片机的基本组成：
WDT
程序存 储器
数据存 储器
P0口 引脚
nKB
128B
8
P2口 引脚
8
Vcc GND RST EA ALE PSEN
中央处理 单元CPU
振荡器和 时序OSC
4KB
128B
中断系统
P0口
P2口
单片机内部总线
P3口
定时器 T0、T1
XTAL1 XTAL2
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暂存器2、累加器ACC(Accumulator，简称A)、B寄存器、布 尔处理器和程序状态寄存器PSW（Program Status Word） 组成。
主要完成: 算术运算（加、减、乘、除、增量、减量、十 进制数调整）、逻辑运算（与、或、异或）、位运算（位置 “1”、置“0”和取反）和数据传送等操作，运算结果的状 态由PSW保存。
2. 片内存储器 51系列单片机存储器空间有程序存储器和数据存储器两
个独立的空间，这种形式为哈佛结构（分别独立编址）。 AT89S51有128B的片内数据存储器RAM、可外扩展64KB； 有4KB可在系统编程的Flash ROM，可外扩展到64KB。
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2.1 51系列单片机的结构原理
3. I/O接口与部件 51系列单片机有4个8位并行I/O接口。每一个接口都有数
据输出锁存器、输入缓冲器和输出驱动器。锁存器作为特殊的 寄存器属于端口，具有端口地址。CPU通过内部总线对I/O接 口中的寄存器进行读写，由于每一个接口只有一个端口，对单 片机而言就不再区分两者，我们把4个接口和其中的锁存器都 统一标记为P0～P3，简称为P0口、P1口、P2口和P3口。51系 列单片机还有1个可编程全双工异步串行I/O接口UART。
2. 控制引脚（6根） （1）RST/VPD（Reset，第9引脚）：复位信号输入引脚/备用 电源输入引脚。
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2.1 51系列单片机的结构原理
（2）控制器 由程序计数器PC(Program Counter)、PC加1寄存器、指
令寄存器IR（Instruction Register）、指令译码器ID （Instruction Decoded）、数据指针DPTR(Data Pointor)、堆 栈指针SP(Stack Pointor) 、缓冲器和定时控制电路等组成。 主要完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。
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2.1 51系列单片机的结构原理
【基本知识点与要求】 (1)理解51系列单片机的内部结构、基本组成、访问存储器的
时序、低功耗工作方式、看门狗定时器。 (2) 熟练掌握51系列单片机的引脚与功能。 (3) 熟练掌握51系列单片机的存储器组织与I/O接口的特点、
操作方法。 (4) 熟练掌握51系列单片机的时钟电路、时序及其相关概念
89C52的变化，8K Flash ROM代替4k ROM, RAM增加到256B, 增加了一个16bit定时/计数器（ T2 ）。
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2.1 51系列单片机的结构原理
2.1.1 51系列单片机的内部组成：
1. 中央处理单元CPU
（1）运算器 以ALU（Arithmetic and Logical Unit）为核心，由暂存器1、
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Vcc
P0.0 P0.1
P0口:
PP00..23 PP00..45
I/O 口 或 数据总线/低8位 地址总线复用口
P0.6
AP7 L0.EEA/P/RVOPP 控制总线
G / PSEN
PPP222...657
P2口:
P2.4 P2.3
8
P3口 引脚
P1口 引脚 8 P1口
串行口 UART
定时器 T2
其它 部件
I/O 引脚
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2.1 51系列单片机的结构原理
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2.1 51系列单片机的结构原理
2.1.1 51系列单片机的基本组成：
1. 一个 8位CPU； 2. 4KB片内ROM/EPROM/Flash、128B RAM； 3. 4个8bit并行 I/O口 P0~P3； 4. 2个16位定时器/计数器T0、T1； 5. 片内中断处理系统，5个中断源，2级中段； 6. 片内全双工异步串行I/O口UART； 7. 时钟电路。
P1.7
控PI2功/3制O口能口总:口或线时第钟RTIIWRNNXTXTDRTT01DDXR01TSAPPPPPPP7PTL33333333/........V21345602 PD
XTAL1
Vss
1
40
2
39
3
38
4
37
5
36
6
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7
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51系列
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第2 章 51系列单片机的结构及原理
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第2章：51系列单片机的结构及原理
2.1 51系列单片机的结构原理 2.2 51系列单片机的存储器组织 2.3 51系列单片机的输入/输出口 2.4 51系列单片机的时钟电路与时序 2.5 51系列单片机的复位电路 2.6 低功耗工作方式与看门狗定时器