第 2章 MCS-51单片机结构
2.1 MCS-51单片机基本配置硬件配置 基本配置：
1,8位 CPU
2,片内 ROM/EPROM,RAM
3,片内并行 I/O接口
4,片内 16位定时器 /计数器
5,片内中断处理系统
6,片内全双工串行 I/O口不同型号 MCS-51单片机 CPU处理能力和指令系统完全兼容,只是存储器和 I/O接口的配置有所不同 。
MCS-51单片机内部结构
2.2 MCS-51单片机引脚
1,I/O口线功能
4个 8位并行 I/O 接口引脚
P0.0～ P0.7,P1.0～ P1.7,P2.0～
P2.7和 P3.0～ P3.7
2．控制线
ALE,地址锁存允许信号端
PSEN,外部程序存储器读选通信号端
EA/VPP,程序存储器选择信号端和编程电源输入端为多功能引脚，可自动切换用作数据总线、地址总线、控制总线和或 I/O 接口外部引脚。
时钟
时钟频率 范围要求在 1.2MHz～ 12MHz之间。
思考题,设应用单片机晶振频率为 12MHz，
问机器周期为多少？指令周期分别为多少？
机器周期,完成一个基本操作所需要的时间。
一个机器周期由 12个时钟周期组成。
指令周期,一条指令的执行时间。
以机器周期为单位,单周期,双周期 和 四周期 指令。
XTAL1
单片机
XTAL2
一般从外部振荡器输入时钟信号。
复位：
RST/VPD,复位信号端和后备电源输入端。
输入 10ms以上高电平脉冲，单片机复位。
VPD使用后备电源，可实现掉电保护 。
电源工作电源,VCC,VSS、
复位电路：
1） 上电复位
2）外部信号复位单片机
RSTK
+5V
200Ω
1K
30μF
2.3 MCS-51存储器配置
普林斯顿结构,程序和数据共用一个存储器逻辑空间,统一编址 。
哈佛结构,程序与数据分为两个独立存储器逻辑空间,分开编址 。
物理上 4个存储器地址空间：
片内 /片外程序存储器空间片内 /片外数据存储器空间
逻辑上 3个存储器地址空间,
64KB 程序存储器
256B 片内数据存储器
64KB 片外数据存储器
2.3 MCS-51存储器配置
（ 1)程序存储器
64KB 程序存储器空间
EA不同电平，选择片内或片外低位存储单元
（ 2) 外部数据 存储器
64KB片外数据存储器空间 (与扩展 I/O接口共用 )
（ 3） 片内数据存储器,1) 片内 RAM
2) 特殊功能寄存器 SFR
特殊存储单元：
复位入口,0000H
中断入口,
0003H～ 0023H
MCS-51的寄存器在片内 RAM都有映像地址。使用时，
既可用寄存器名，也可用对应单元地址。
1)片内 RAM
工作寄存器区：
字节地址,00H～ 1FH
位寻址区：
字节地址,20H～ 2FH
位地址为,00H～ 7FH
数据缓冲区 /堆栈区：
字节地址,00H～ 7FH
一般使用 30H～ 7FH
2)特殊功能寄存器 SFR
占用字节地址,80H～ FFH
位寻址寄存器：
其字节地址可被 8整除。
专用寄存器：
A,B,PSW,DPTR,SP
I/O接口寄存器：
P0,P1,P2,P3,SBUF、
TMOD,TCON,SCON …
2.1 MCS-51单片机基本配置硬件配置 基本配置：
1,8位 CPU
2,片内 ROM/EPROM,RAM
3,片内并行 I/O接口
4,片内 16位定时器 /计数器
5,片内中断处理系统
6,片内全双工串行 I/O口不同型号 MCS-51单片机 CPU处理能力和指令系统完全兼容,只是存储器和 I/O接口的配置有所不同 。
MCS-51单片机内部结构
2.2 MCS-51单片机引脚
1,I/O口线功能
4个 8位并行 I/O 接口引脚
P0.0～ P0.7,P1.0～ P1.7,P2.0～
P2.7和 P3.0～ P3.7
2．控制线
ALE,地址锁存允许信号端
PSEN,外部程序存储器读选通信号端
EA/VPP,程序存储器选择信号端和编程电源输入端为多功能引脚，可自动切换用作数据总线、地址总线、控制总线和或 I/O 接口外部引脚。
时钟
时钟频率 范围要求在 1.2MHz～ 12MHz之间。
思考题,设应用单片机晶振频率为 12MHz，
问机器周期为多少？指令周期分别为多少？
机器周期,完成一个基本操作所需要的时间。
一个机器周期由 12个时钟周期组成。
指令周期,一条指令的执行时间。
以机器周期为单位,单周期,双周期 和 四周期 指令。
XTAL1
单片机
XTAL2
一般从外部振荡器输入时钟信号。
复位：
RST/VPD,复位信号端和后备电源输入端。
输入 10ms以上高电平脉冲，单片机复位。
VPD使用后备电源，可实现掉电保护 。
电源工作电源,VCC,VSS、
复位电路：
1） 上电复位
2）外部信号复位单片机
RSTK
+5V
200Ω
1K
30μF
2.3 MCS-51存储器配置
普林斯顿结构,程序和数据共用一个存储器逻辑空间,统一编址 。
哈佛结构,程序与数据分为两个独立存储器逻辑空间,分开编址 。
物理上 4个存储器地址空间：
片内 /片外程序存储器空间片内 /片外数据存储器空间
逻辑上 3个存储器地址空间,
64KB 程序存储器
256B 片内数据存储器
64KB 片外数据存储器
2.3 MCS-51存储器配置
（ 1)程序存储器
64KB 程序存储器空间
EA不同电平，选择片内或片外低位存储单元
（ 2) 外部数据 存储器
64KB片外数据存储器空间 (与扩展 I/O接口共用 )
（ 3） 片内数据存储器,1) 片内 RAM
2) 特殊功能寄存器 SFR
特殊存储单元：
复位入口,0000H
中断入口,
0003H～ 0023H
MCS-51的寄存器在片内 RAM都有映像地址。使用时，
既可用寄存器名，也可用对应单元地址。
1)片内 RAM
工作寄存器区：
字节地址,00H～ 1FH
位寻址区：
字节地址,20H～ 2FH
位地址为,00H～ 7FH
数据缓冲区 /堆栈区：
字节地址,00H～ 7FH
一般使用 30H～ 7FH
2)特殊功能寄存器 SFR
占用字节地址,80H～ FFH
位寻址寄存器：
其字节地址可被 8整除。
专用寄存器：
A,B,PSW,DPTR,SP
I/O接口寄存器：
P0,P1,P2,P3,SBUF、
TMOD,TCON,SCON …
