第1章 51系列单片机基本硬件系统及开发环境
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8051的存储器在物理结构上有四个存储器空间： 片内数据存储器和片外数据存储器； 片内程序存储器和片外程序存储器。
但程序存储器片内和片外是统一编址的，使用方法也 是一样的。 而数据存储器片内有256B，用8位地址。 片外为64KB的数据存储器空间，地址为16位 它们所用的指令是不一样。 所以对用户来讲把存储器看成三个不同的逻辑空间。
2、片内数据存储器
片内数据存储器功能多 地址
80C32
无
256
32
2X16 2X16 3X16 3X16 3X 16 2X16 2X16 2X16 3X16 3X16
5 1.2--12 5 1.2--12 6 1.2--12 6 1.2--12 6 1.2--12 5 1.2--12 5 1.2--12 5 1.2--12 6 1.2--12 6 1.2--12
1.2 封装形式与引脚定义
ALE／PROG(Address Latch Enable)：（30）地址锁存 允许输出信号。第二功能 为在编程时输入编程脉冲。 PSEN(Program Store Enable)：（29）片外程序 存储器选通信号输出，低 电平有效。
1.3 单片机存储器结构
单片机存储器结构说明：
32
8051
8031AH
无
128
32
8052AH
8KBROM
256
32
8052 8752AH 8KBEPROM 256
32
8032AH
无
256
32
80C5lBH 4KBROM
128
32
80C51 87C51BH 4KBEPROM 128
32
80C31BH
无
128
32
80C52
8KBROM
256
32
80C52
1.1 单片机的内部结构和工作原理
1.1.1单片机的内部结构 51子系列的典型结构
MCS-51系列单片机各种型号的资源配置
型号
ห้องสมุดไป่ตู้
程序存储器 RAM(B) I／O口线 定时器(个x位) 中断源 晶振(MHz)
8051AH／BH 4KBROM
128
32
2X16
5 1.2--12
8751AH／BH 4KBEPROM 128
第1章 51系列单片机基本硬件系统及开发环境
第1 章 51系列单片机基本硬 件系统及开发环境
北京航空航天大学出版社
第 1 章 51系列单片机基本硬件系统及开发环境
1.1 单片机的内部结构和工作原理
1.2 封装形式与引脚定义
LOGO
1.3 单片机存储器结构 1.4 单片机并行I/O口
1.5 单片机最小系统
各个引脚的功能如下： 1．电源
➢ Vcc：（40）工作电源输入， 运行和程序检验时接+5V；
➢ Vss：地；（20） 2．晶振
➢ XTALl：（19）输入到振荡器 的反相放大器；
➢ XTAL2：（18）反相放大器的 输出，输入到内部时钟发生器。
1.2 封装形式与引脚定义
4．控制线(共4根) RST:(9)复位输入(Reset),高电 平有效。在振荡器起振后，RST 引脚上维持两个机器周期以上 的高电平，使单片机可靠复 位,RST引脚上电平变低，复位 结束,单片机进入程序运行状态. EA／Vpp(External AccessEnable):(31)片外程序 存储器访问允许输入信号，低 电平有效。第二功能为在编程 时，其上施加编程电压(仅对 EPROM型单片机有效)。
1.3.1 程序存储器
8051片内有4KB的ROM，片外有16条地址线可扩展64KB 的程序存储器，最低的4KB(0000H~0FFFH)是公用的， CPU提供一个控制信号EA来区分片内ROM和片外ROM，当 EA接高电平时，单片机从片内取指令，当地址超过 0FFFH后，则自动转向片外ROM取指令。 当EA接低电平时，单片机只从片外取指令。 单片机复位后，程序地址寄存器PC的内容为0000H，单 片机自动从0000H单元取指令执行。 注意：从0003H~0023H有五个中断入口地址，主程序一 定要放在0023H之后的存储单元中。因此，一般都在 0000H单元放一条绝对跳转指令。
1.1.2 单片机的工作原理
CPU根据程序计数器PC的指示，从存储器某一地址取 出程序的第一条指令的操作码，送到CPU里面的指令 寄存器并立即开始译码，译码的结果是产生一系列控 制信号，指挥其他部件工作，完成指令规定的具体任 务；然后，CPU又取第二条指令，执行，… … 直到 程序结束。
1.2 封装形式与引脚定义
个中断入口地址：
0003H：外部中断0入口。 000BH：定时器T0溢出中断入口。 0013H：外部中断1入口。 001BH：定时器T1溢出中断入口。 0023H：串行口中断入口。
1.3.2 数据存储器
数据存储器分为片内和片外两部分。8051片内有128B 的RAM，片外可扩充64KB的RAM。 1、片外数据存储器 片外最多可以扩展64KB的RAM数据存储器，在地址上， 与片外程序存储器ROM的地址完全相同，即接相同的 16位地址线，P2口为高8位地址，P0口为低8位地址， 8051通过不同的信号来选通RAM和ROM。 当对片外RAM读、写数据时，用读、写信号RD或WR来 选通：当从片外ROM取指令时，则用选通信号PSEN。 片外数据存储器的访问要使用MOVX指令。
87C54 16KBEPROM 256
32
80C54
80C54
16KBROM
256
32
3X16 3X16
6 1.2--20 6 1.2--20
80C58 87C58 32KBEPROM 256
32
3X16
6 1.2--20
AT89S51的主要特性如下：
1、由Flash存储器取带了原来的ROM，程序存储器的内容至少可 以改写1000次。 2、ISP在线编程功能，也就是串行编程。 3、工作频率最高为33MHz，就是说S51具有更高工作频率，从而 具有了更快的计算速度。 4、内部集成看门狗计时器，不再需要像8051那样外接看门狗计 时器单元电路。 5、双数据指示器DPTR，方便应用。 6、电源关闭标识。便于在单片机复位时区别原因。 7、全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序 的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。 8、兼容性方面：向下完全兼容51全部子系列产品。
但程序存储器片内和片外是统一编址的，使用方法也 是一样的。 而数据存储器片内有256B，用8位地址。 片外为64KB的数据存储器空间，地址为16位 它们所用的指令是不一样。 所以对用户来讲把存储器看成三个不同的逻辑空间。
2、片内数据存储器
片内数据存储器功能多 地址
80C32
无
256
32
2X16 2X16 3X16 3X16 3X 16 2X16 2X16 2X16 3X16 3X16
5 1.2--12 5 1.2--12 6 1.2--12 6 1.2--12 6 1.2--12 5 1.2--12 5 1.2--12 5 1.2--12 6 1.2--12 6 1.2--12
1.2 封装形式与引脚定义
ALE／PROG(Address Latch Enable)：（30）地址锁存 允许输出信号。第二功能 为在编程时输入编程脉冲。 PSEN(Program Store Enable)：（29）片外程序 存储器选通信号输出，低 电平有效。
1.3 单片机存储器结构
单片机存储器结构说明：
32
8051
8031AH
无
128
32
8052AH
8KBROM
256
32
8052 8752AH 8KBEPROM 256
32
8032AH
无
256
32
80C5lBH 4KBROM
128
32
80C51 87C51BH 4KBEPROM 128
32
80C31BH
无
128
32
80C52
8KBROM
256
32
80C52
1.1 单片机的内部结构和工作原理
1.1.1单片机的内部结构 51子系列的典型结构
MCS-51系列单片机各种型号的资源配置
型号
ห้องสมุดไป่ตู้
程序存储器 RAM(B) I／O口线 定时器(个x位) 中断源 晶振(MHz)
8051AH／BH 4KBROM
128
32
2X16
5 1.2--12
8751AH／BH 4KBEPROM 128
第1章 51系列单片机基本硬件系统及开发环境
第1 章 51系列单片机基本硬 件系统及开发环境
北京航空航天大学出版社
第 1 章 51系列单片机基本硬件系统及开发环境
1.1 单片机的内部结构和工作原理
1.2 封装形式与引脚定义
LOGO
1.3 单片机存储器结构 1.4 单片机并行I/O口
1.5 单片机最小系统
各个引脚的功能如下： 1．电源
➢ Vcc：（40）工作电源输入， 运行和程序检验时接+5V；
➢ Vss：地；（20） 2．晶振
➢ XTALl：（19）输入到振荡器 的反相放大器；
➢ XTAL2：（18）反相放大器的 输出，输入到内部时钟发生器。
1.2 封装形式与引脚定义
4．控制线(共4根) RST:(9)复位输入(Reset),高电 平有效。在振荡器起振后，RST 引脚上维持两个机器周期以上 的高电平，使单片机可靠复 位,RST引脚上电平变低，复位 结束,单片机进入程序运行状态. EA／Vpp(External AccessEnable):(31)片外程序 存储器访问允许输入信号，低 电平有效。第二功能为在编程 时，其上施加编程电压(仅对 EPROM型单片机有效)。
1.3.1 程序存储器
8051片内有4KB的ROM，片外有16条地址线可扩展64KB 的程序存储器，最低的4KB(0000H~0FFFH)是公用的， CPU提供一个控制信号EA来区分片内ROM和片外ROM，当 EA接高电平时，单片机从片内取指令，当地址超过 0FFFH后，则自动转向片外ROM取指令。 当EA接低电平时，单片机只从片外取指令。 单片机复位后，程序地址寄存器PC的内容为0000H，单 片机自动从0000H单元取指令执行。 注意：从0003H~0023H有五个中断入口地址，主程序一 定要放在0023H之后的存储单元中。因此，一般都在 0000H单元放一条绝对跳转指令。
1.1.2 单片机的工作原理
CPU根据程序计数器PC的指示，从存储器某一地址取 出程序的第一条指令的操作码，送到CPU里面的指令 寄存器并立即开始译码，译码的结果是产生一系列控 制信号，指挥其他部件工作，完成指令规定的具体任 务；然后，CPU又取第二条指令，执行，… … 直到 程序结束。
1.2 封装形式与引脚定义
个中断入口地址：
0003H：外部中断0入口。 000BH：定时器T0溢出中断入口。 0013H：外部中断1入口。 001BH：定时器T1溢出中断入口。 0023H：串行口中断入口。
1.3.2 数据存储器
数据存储器分为片内和片外两部分。8051片内有128B 的RAM，片外可扩充64KB的RAM。 1、片外数据存储器 片外最多可以扩展64KB的RAM数据存储器，在地址上， 与片外程序存储器ROM的地址完全相同，即接相同的 16位地址线，P2口为高8位地址，P0口为低8位地址， 8051通过不同的信号来选通RAM和ROM。 当对片外RAM读、写数据时，用读、写信号RD或WR来 选通：当从片外ROM取指令时，则用选通信号PSEN。 片外数据存储器的访问要使用MOVX指令。
87C54 16KBEPROM 256
32
80C54
80C54
16KBROM
256
32
3X16 3X16
6 1.2--20 6 1.2--20
80C58 87C58 32KBEPROM 256
32
3X16
6 1.2--20
AT89S51的主要特性如下：
1、由Flash存储器取带了原来的ROM，程序存储器的内容至少可 以改写1000次。 2、ISP在线编程功能，也就是串行编程。 3、工作频率最高为33MHz，就是说S51具有更高工作频率，从而 具有了更快的计算速度。 4、内部集成看门狗计时器，不再需要像8051那样外接看门狗计 时器单元电路。 5、双数据指示器DPTR，方便应用。 6、电源关闭标识。便于在单片机复位时区别原因。 7、全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序 的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。 8、兼容性方面：向下完全兼容51全部子系列产品。