本章基本要求：掌握MCS-51的組成、工作原理及引腳的含義教學(xué)重點難點：重點MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理難點MCS-51單片機內(nèi)部RAM區(qū)的劃分及@Ri的應(yīng)用。第二章MCS-51單片機結(jié)構(gòu)和時序第一節(jié)

MCS-51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)對圖2-1按這個定義對號入座MC=CPU+M+I/OP一、MCS-51單片機的基本組成如圖2--1時鐘電路ROMRAM定時/計數(shù)器CPU并行接口串行接口中斷系統(tǒng)P0P1P2P3TXD

RXDINT0

INT1T0T1圖2-18051基本組成框圖1.中央處理器（CPU）2.內(nèi)部存儲器（RAM、ROM）3.定時/計數(shù)器（T/C）4.并行I/O接口（P0、P1、P2、P3）5.串行口（S0）6.中斷控制系統(tǒng)（5個中斷源）7.時鐘電路RAM---RandomAccessMemoryROM---ReadOnlyMemory圖2-1概括如下：二、中央處理單元

CPU（圖2-2所示）

三部分組成：定時控制部件----定時控制邏輯、指令寄存器（IR）、

振蕩器(OSC—OSCillator)。算術(shù)邏輯部件----ALU（運算器）專用寄存器組1.PC（ProgramCounter)----程序計數(shù)器，16位2000H用于存放程序存儲器地址，比如右圖中的2000H。運算器有8位和1位兩個，1位運算器又叫布爾處理器。布爾處理器是CPU的重要組成部分，圖中沒有畫出，是一個獨立的位處理器。圖2-28051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖P0驅(qū)動器P0鎖存器程序地址寄存器緩沖器PC增1PCDPTR指令寄存器指令譯碼器定時控制RAM地址寄存器128RAM4EPROMROMB暫存器1暫存器2ACCSPPSW中斷、串行口、定時器P2驅(qū)動器P3驅(qū)動器P1驅(qū)動器P3鎖存器P1鎖存器P2鎖存器/PSENALE/EARSTP2.0-P2.7P0.0-P0.7P3.0-P3.7P1.0-P1.7注：相互之間用內(nèi)部總線連接M前振蕩器OSC2.A（Accumulator）----累加器，8位運算前常提供一個操作數(shù),之后存放結(jié)果3.B(GeneralPurposeRegister)----數(shù)據(jù)通用寄存器，8位乘除法時存放乘數(shù)或除數(shù)4.PSW（ProgramStatusWord）----程序狀態(tài)字，8位ACRS1OVCyF0RS0PPSW.7=Cy(Carry)PSW.6=ACPSW.5=F0(Flagzero)PSW.2=OV(Overflow)PSW.0=P(Parity)RS1RS0000區(qū)011區(qū)102區(qū)113區(qū)PSW.4,PSW.3=RS1,RS0--------進(jìn)位標(biāo)志。CY=1:有。----輔助進(jìn)位標(biāo)志（半進(jìn)位標(biāo)志）。AC=1：有----用戶標(biāo)志。----溢出標(biāo)志。OV=1：有----奇偶標(biāo)志。P=1：A中1的個數(shù)為奇數(shù)個。DPTR=2000H即：DPH=20H，DPL=00H5.DPTR（DataPointer)----數(shù)據(jù)指針DPTR亦可拆成兩個8位使用----DPH、DPL2000H6堆棧及堆棧指針54H53H52H51H50H22H33H22H33HSP堆棧指針SP（StackPointer)----始終指向棧頂堆棧性質(zhì)：入棧出棧先進(jìn)后出FILO54H53H52H51H50H22H33H隊列FIFO

MCS--51存儲器M分：又分內(nèi)和外MCS--51存儲器分成了四類：內(nèi)部程序存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器外部程序存儲器外部數(shù)據(jù)存儲器三、存儲器結(jié)構(gòu)RAM和ROM數(shù)據(jù)存儲器：內(nèi)、外無聯(lián)系，外部根據(jù)需要擴充，內(nèi)部已固定分配程序存儲器：內(nèi)、外之和不超過64K；

內(nèi)部如有，編排小地址。0FFFH1000HSFR數(shù)據(jù)緩沖區(qū)位尋址區(qū)工作寄存器（0—3組）外部RAMFFFFH0000H00HFFH外部ROM片內(nèi)ROMEA=1片外ROMEA=00000HFFFFH圖2-58051存儲器配置圖程序存儲器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器片外數(shù)據(jù)存儲器2.片內(nèi)RAM存儲器8位地址：00H----FFH分以下四個區(qū)：注：1.片內(nèi)ROM存儲器8031：無，8051：4KROM，8751：4KEPROM8032：無，8052：8KROM，8752：8KEPROM寄存器區(qū)位尋址區(qū)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)特殊功能寄存器區(qū)其地址范圍如圖2-6所示。08H18H10Hbank0bank1bank2bank300H20H1FH30H2FH80H7FHFFH特殊功能寄存器區(qū)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)位尋址區(qū)寄存器區(qū)圖2-68051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器配置圖1寄存器區(qū)（00H—1FH）

2位尋址區(qū)（20H—2FH）3數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（30H--7FH）

堆棧區(qū)、數(shù)據(jù)單元R0、R1、…R7，PSW.4、PSW.3決定哪一組表2-3(20H.5)的位地址？20H…2FH32個單元÷4組=8個單元/組8bit*16個單元=128位4特殊功能寄存器SFR(SpecialFunctionRegister)區(qū)21個特殊功能寄存器有些可位尋址，圖2-7。80H—FFH，共128個單元，只開發(fā)了其中21個單元，表2-4四、

I/O端口（并行）

4個:P0~P3P0和P2口通常用作地址、數(shù)據(jù)總線P2P0AB：****************DB：

********0011101020H

P3口有第二功能（CB）：P3.0---RXD串行輸入通道P3.1---TXD串行輸入通道P3.2---/INT0外部中斷0P3.3---/INT1外部中斷1P3.4---T0定時/計數(shù)器0外部輸入P3.5---T1定時/計數(shù)器1外部輸入P3.6---/WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通P3.7---/RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通五、定時/計數(shù)器(2個）：T0、T1六、串行口（1個）：S0

第二節(jié)8051單片機引腳功能Vss:接地,Vcc:電源線XTAL1,XTAL2:接外部晶體的二個引腳圖2-10所示，8051共40管腳，去掉4個P口（4*8=32根），剩8根，如下：圖2-17XTAL1XTAL2RST/Vpd:Vpd---RAM備用電源。Vcc掉電時用

RST-----復(fù)位ALE----地址鎖存允許低8位地址ALE/PROG:PROG-----編程脈沖

EA/Vpp:Vpp----編程電源，21V（EPROM芯片）EA----區(qū)別CPU訪問內(nèi)、外程序存儲器.

PSEN：外部程序存儲器讀選通。（類似于/RD）第三節(jié)

MCS-51單片機時序1、指令周期2、機器周期（M--machine周期）一個指令周期由1、2、4個M周期組成。3、狀態(tài)周期（S--status周期）1M=6S4、T周期（節(jié)拍P、主頻、晶振）1S=2T（P1、P2）MCS—51的主頻=6MHZ或12MHZ1M=1/6MHZ*12=2μsS1P1P2S2P1P2S3P1P2S4P1P2S5P1P2S6P1P2S1P1P2時鐘讀操作碼讀操作碼（無效）

S1S2

S3

S4

S5

S6

讀第二字節(jié)

S1