单片机单片机的结构和原理.ppt

2.180C51系列单片机总体基本结构8051/8052系列单片机主要包括以下功能部件：
8位CPU:
(1)运算器：由ALU、暂存器（1、2）、ACC、B、PSW和一个布尔处理器（作位运算）等组成。用于实现算术运算和逻辑运算。
（2）控制器：由PC、DPTR、IR、ID等组成。
是计算机的控制指挥部件，使计算机各部份能自动协调的工作。
存储器:用于存放程序和数据
4K/8K片内程序存储器(ROM/EPROM/EEPROM)；
128/256字节的片内RAM；
可寻址外部程序存储器和数据存储器各64K；
Princeton结构，Har-vard结构介绍
2/3个16位定时器/计数器(timer/counter)；精确定时、对外部事件计数；
1个全双工异步串行口（serilport、UART），以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。；
5/6个中断源，2个中断优先级，51单片机的中断功能较强，以满足不同控制应用的需要。
具有位寻址能力(bit)；
片内振荡器和时钟电路(osc)，时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。2.280C51单片机的引脚功能及结构框图AT89C51有PDIP、PQFP、TQFPPLCC、LCC等多种封装形式根据引脚功能可分为4类：
(1)电源引脚：Vcc（40）、Vss（20）
(2)时钟电路引脚:XTAL1(19)：反相振荡放大器输入端和内部时钟发生电路输入。XTAL2(18)：片内振荡器反向器输出端。
(3)控制信号引脚
RST/Vpd：复位输入/备用电源输入，当晶振在运行中只要复位管脚出现2个机器周期高电平即可复位。
ALE//PROG：地址锁存输出信号/编程脉冲输入信号
/PSEN：片外程序存储器选通信号（从EPROM/ROM中读取指令）
/EA/Vpp：外部程序存储器访问允许信号，输入/编程电压输入
当/EA接高电平时，CPU只访问及执行片内EPROM/ROM，但当PC的值超过0FFFH（对8751/8051为4KB）时，将自动转去执行片外程序存储器的内容；
当/EA接低电平时，CPU只访问及执行片外EPROM/ROM中的程序；
Vpp=12V~21V，对8751片内的EPROM固化程序
ALE、/PSEN的负载能力：8个LS型TTL（4）输入/输出端口：P0--P3
P0口：8位漏极开路双向I/O口，寻址外部存储器时，分时使用(复用)作数据和外部存储器低8位地址，有8个TTL负载的驱动能力。作输出口时，输出高电平要接上拉电阻。
P1口：8位准双向I/O口，4个TTL负载的驱动能力。
P2口：8位准双向I/O口，寻址外部存储器时作外部存储器高8位地址，具有4个TTL负载的驱动能力。
P3口：8位准双向I/O口，有4个TTL负载的驱动能力，同时具有第二功能。
P3.0：RXD串行接收，输入。
P3.1：TXD串行发送，输出。
P3.2：/INT0外部中断0请求，输入，低电平或下降沿有效。
P3.3：/INT1外部中断1请求，输入，低电平或下降沿有效。
P3.4：T0定时/计数器0外部，输入。
P3.5：T1定时/计数器1外部，输入。
P3.6：/WR外部RAM写信号，输出，低电平有效。
P3.7：/RD外部RAM读信号，输出，低电平有效。2.2.28051单片机的内部结构框图及组成2.380C51CPU的结构和特点
CPU包括：控制器、运算器、工作寄存器及时序电路。
2.3.1中央控制器由PC、DPTR（DPH、DPL）、IR、ID等组成
地址寄存器PC和DPTR
程序计数器PC指明即将执行的下一条指令的地址，16位，寻址64KB范围，复位时PC=0000H。
PC的作用是用来存放将要执行的指令地址，共16位，可对64KROM直接寻址，在外扩存储器时，PC低8位经P0口输出，高8位经P2口输出。也就是说，程序执行到什么地方，程序计数器PC就指到哪里，它始终是跟着程序的执行。我们知道，用户程序是存放在内部的ROM中的，我们要执行程序就要从ROM中一个个字节的读出来，然后到CPU中去执行，那么ROM具体执行到哪一条呢？这就需要我们的程序计数器PC来指示。程序计数器PC的基本工作方式：
具有自动加1的功能，即从存储器中读出一个字节的指令码后，PC自动加1（指向下一个存储单元），这是最基本工作方式。
执行转移时，PC被置入新值，程序的流程就发生变化。
在执行调用、或响应中断时，PC被保护后被置入新值。数据指针DPTR
是一个16位的特殊功能寄存器，可分为2个8位的寄存器(DPH、DPL)在访问外部数据存储器和程序存储器时，必须以DPTR为数据指针通过ACC进行访问。
PC与DPTR的比较：
两者都是与地址有关，PC与程序存储器的地址有关，DPTR与数据存储器的地址有关；
PC只能作为1