PLC MCS51硬件组成.ppt

3MCS-51单片机内部结构和工作原理3.180C51系列单片机内部结构8位的CPU，片内有振荡器和时钟电路,
片内128/256字节RAM
片内0K/4K/8K字节程序存储器ROM
可寻址片外64K字节数据存储器RAM
可寻址片外64K字节程序存储器ROM
片内21/26个特殊功能寄存器（SFR）
4个8位的并行I/O口（PIO）
1个全双工串行口（SIO/UART）
2/3个16位定时器/计数器（TIMER/COUNTER）
可处理5/6个中断源，两级中断优先级
内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy）
MCS-51指令集含111条指令3.2单片机的引脚定义40个引脚双排直插DIP封装,大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。1)电源:
a)VCC-芯片电源，
接+5V/3.3V/2.7V；

b)VSS-接地端；
2)时钟:XTAL1(19)、XTAL2(18)-晶体振荡电路反相输入端和输出端。常用单片机的最高时钟频率3)控制线:控制线共有4根，
a)ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

b)RST/VPD:复位/备用电源。
①RST（Reset）功能：复位信号输入端。
②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。单片机d)EA/Vpp
内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
EA功能：内外ROM选择端。

当EA保持高电平时，先访问内ROM，但当PC(程序计数器)值超过4KB(0FFFH)时，将自动转向执行外ROM中的程序。
当EA保持低电平时，则只访问外ROM，不管芯片内有否内ROM。对80C31芯片，片内无ROM，因此EA必须接地。4)I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。3.3微处理器（CPU）的组成及工作原理1）算术逻辑单元ALU
由加法器和其它逻辑电路（移位电路和控制门）
在指令译码后产生的控制信号的控制下，完成各种算术和逻辑运算。

2）累加器A或AC（Accumulator）
作为ALU的一个操作数输入端（被加数）
用于存放ALU的运算结果。
结构上：并行输入/输出的移位寄存器
位数等于微型计算机的字长
MCS-51设置了一个累加器，位数：83）通用寄存器（general-purposeregister）
功能：暂时存储参加运算的此之前、中间结果或地址。

4）B：寄存器
在做乘、除法时放乘数或除数。

5）暂存寄存器TMP（temporaryregister）
用来暂存从数据总线或通用寄存器送来的操作数，并将该数据送入ALU进行运算，也可将数据送到内部数据总线。6）标志寄存器FPSW
（flagregisterorstatusregister）

用来编程ALU操作结果的特殊状态，每一位都可表示一种状态：进位、溢出、结果为零、结果为奇数等。标志寄存器PSWALU8）布尔处理机发布操作命令的机构，是计算机的指挥中心。
任务：当计算机进入自动计算时，逐条取出指令、分析指令、执行指令，并为取下一条指令做好准备。控制器的组成程序计数器（PCprogramcounter）
程序是指令的有序集合，计算机运行时，通常按顺序执行存放在存储器中的程序。

程序计数器的位数决定了微处理器的所能寻址的空间。
8位:28＝256字节
16位：寻址64KB范围程序执行和PC内容的变化2）时序部件3.4存储空间配置和功能80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间，分别是：80C51存储空间配置图3.4.1程序存储器（ROM）地址范围：0000H～FFFFH，共64KB。其中:低段4KB：0000H～0FFFH80C51和87C51在片内，80C31在片外。高段60KB：1000H～FFFFH。在片外。读写ROM用MOVC指令，控制信号是PSEN和EA。读ROM是以程序计数器PC作为16位地址指针，依次读相应地址ROM中的指令和数据，每读一个字节，PC+1→PC，这是CPU自动形成的。但是有些指令有修改PC的功能，例如转移类指令，CPU将按修改后PC的16位地址读ROM。读外ROM的过程注意

64KB中有一小段范围是80C51系统专用单元，0003H～0023H是5个中断源中断服务程序入口地址，用户不能安排其他内容。
80C51复位后，PC=0000H
CPU从地址为0000H的ROM单元中读取指令和数据。

这3B只能用来安排一条跳转指令，跳转到其他合适的地址范围去执行真正的主程序。程序的入口地址3.4.2内部数据存储器（内RAM）80C51内RA