第2章51系列单片机系统结构2.1总体结构2.2 存储器组织2.3时钟、时钟电路、CPU定时2.4复位和复位电路2.5中断系统2.6指令系统2.1.1总体结构MCS-51单片机的基本功能模块8位CPU、4KB-64KBROM、128/256RAM4个8位并行I/O口、2-3个定时器、中断系统、1个准全双工串口。2-1增强型MCS-51主流芯片性能指标表片内程序存储器工作频率/MHz(2.7~5.5V)低类型及容量定时器中断资源工作频率/MHz(5.0V)T2可编程时钟输出EMI(可禁止）/KB时钟/机器周期片内I/O引脚数系双DPTR看EPROM(OTP)RAM定时/计数器型号Flash ROM门狗(WDT)ROM外中断源中断源优先级ALE输出）容量/BY624V3212V25633380C3232 33256361280C5224y8V32123336287C52256V843325636321280C54162V43387C54256363212162432256632123380C58313387C5832256322
第2章 51系列单片机系统结构 2.1 总体结构 2.2 存储器组织 2.3 时钟、时钟电路、CPU定时 2.4 复位和复位电路 2.5 中断系统 2.6 指令系统 2.1.1 总体结构 MCS-51单片机的基本功能模块8位CPU 、4KB-64KB ROM、128/256 RAM4个8位并行I/O口、2-3个定时器、中断系统、1个准全双工串口。 2-1 增强型 MCS-51 主流芯片性能指标表 系 列 型 号 片内程序存储器 类型及容量 /KB 片 内RAM 容 量/B 定时器 中断资源 双DPTR 低EMI( 可 禁 止ALE 输 出) I/O 引 脚 数 时 钟/ 机 器 周 期 T2 可 编 程 时 钟 输 出 工 作 频 率/MHz(5.0 V) 工 作 频 率/MHz(2.7 ～5.5 V) ROM EPROM(OTP) Flash ROM 定 时/ 计 数 器 看 门 狗(WDT) 中 断 源 外 中 断 源 优 先 级 Intel 8XC5X 80C32 — — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 80C52 8 — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 87C52 — 8 — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 80C54 16 — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 87C54 — 16 — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 80C58 32 — — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 — 87C58 — 32 — 256 3 — 6 2 4 — √ 32 12 √ 33 —
片内程序存储低工作频率/MHz(2.7 ~5.5 V)工作频率/MHz5.0V)器类型及容量EMI（可禁止）T2可编程时钟输出中断资源定时器片内RAM容量/E时/KBI/O钟系双DPT/机器周引脚EPROM(OTP)石型号定时/计数器Flash ROM外中优先级ROMALE）数狗(WDT)列期断断出源源VV1283624321233P80C316-732123316P80C322566241283212V3316P80C51440AV3316P80C52825632o4VV33P80C541632121625633P80C583212V16256323316P87C512842123316P87C522563213316P87C5412162564V32V333225624V3212V16P87C586331283212V一P89C51462V33P89C523212V8256364VV一3624NV3212V33P89C5416256一-624NV3212A33P89C58322563-XV128623212/633/3016P80C31X23V12V256643212/6V33/3016P80C32X23P80C51X21287624VV3212/6V33/30164243233/302566V12/6V16P80C52X28V624VVZXXSOXSP80C54X23212/633/30161625633241V3212/6V33/30P80C58X2256362161283212/6V33/3016P87C51X2.462413004P87C52X225662V3212/633/308V161232P87C54X225664VV12/6V33/30161643212/633/30P87C58X2322566216V624128V3212/6V33/20P89C51X2x16243212/633/20P89C52X282563VP89C54X21625663212/6V33/203241P89C58X233/203212/6250
Philips P8XC5XX2 P80C31X2 — — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C32X2 — — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C51X2 4 — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C52X2 8 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C54X2 16 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P80C58X2 32 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C51X2 — 4 — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C52X2 — 8 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C54X2 — 16 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P87C58X2 — 32 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/30 16 P89C51X2 — — 4 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 — P89C52X2 — — 8 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 — P89C54X2 — — 16 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 — P89C58X2 — — 32 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12/6 √ 33/20 — 系 列 型 号 片内程序存储 器类型及容量 /KB 片 内RAM 容 量/B 定时器 中断资源 双DPTR 低EMI( 可 禁 止ALE 输 出) I/O 引 脚 数 时 钟/ 机 器 周 期 T2 可 编 程 时 钟 输 出 工 作 频 率/MHz(5.0 V) 工 作 频 率/MHz(2.7 ～5.5 V) ROM EPROM(OTP) Flash ROM 定 时/ 计 数 器 看 门 狗(WDT) 中 断 源 外 中 断 源 优 先 级 Philips P8XC5X P80C31 — — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 6 P80C32 — — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C51 4 — — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C52 8 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C54 16 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P80C58 32 — — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C51 — 4 — 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C52 — 8 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C54 — 16 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P87C58 — 32 — 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 16 P89C51 — — 4 128 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 — P89C52 — — 8 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 — P89C54 — — 16 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 — P89C58 — — 32 256 3 — 6 2 4 √ √ 32 12 √ 33 —
由表2-1可见，在这几个品牌中，就功能、性能而言AtmelTS8XC5XX2系列最高，Philips、Winbond次之，Intel最低。Atmel公司的AT89S5X系列的最大优点是支持ISP编程并内置了硬件看门狗计数器，该系列中的AT89S53芯片还集成了SPI总线接口部件。2.1.1 总体结构（一、内部结构）0O口动器大内捍PO锁在器P2锁存器T介介1介堆栈指计程序地加A等存器冷存器暂存器2智存器ALU特味功寄在器组PSWPSEN推优ALE/P时/针数及控EA/Vm存器RSTPI锁存器P3锁存器PD报高器P动p动zHh图151单片机结构框图2.1.1总体结构（二、引脚功能及封）引脚功能
由表2-1可见，在这几个品牌中，就功能、性能而言Atmel TS8XC5XX2系列最高， Philips、Winbond次之，Intel最低。Atmel公司的AT89S5X系列的最大优点是支 持ISP编程并内置了硬件看门狗计数器，该系列中的AT89S53芯片还集成了SPI总线 接口部件。 2.1.1 总体结构（一、内部结构） 图 1 51 单片机结构框图 2.1.1 总体结构（二、引脚功能及封） 引脚功能
增强型MCS-51系列芯片的封装形式及引脚排列与标准MCS-51系列芯片兼容，其引脚逻辑符号和常见封装形式及引脚排列分别如图2-2和2-3所示(为了便于比较，图2-3(a)中还给出了标准MCS-51内核芯片DIP40封装引脚排列图），引脚功能如表2-2所示。数据/地址总线XTALT2T2EXO西安电子科技RSTEA/VppPSENALE/PROGRXDTXDINTOINTI高8位地址总线TOT1WRRD图2标准MCS-51内核芯片DIP40封装引脚排列
增强型MCS-51系列芯片的封装形式及引脚排列与标准MCS-51系列芯片兼 容，其引脚逻辑符号和常见封装形式及引脚排列分别如图2-2和2-3所示(为了便于 比较，图2-3(a)中还给出了标准MCS-51内核芯片DIP40封装引脚排列图)，引脚功 能如表2-2所示。 图2 标准MCS-51内核芯片DIP40封装引脚排列
引脚编号类引脚名称功能说明型DIP40PLCC44PQFP4422Vss2016电源地电源引脚。正常操作、空闲、掉电以及对OTPROM、Vcc404438FlashROM编程或校验时的工作电压。一般为2.7～6.0V(89C5X、89C5XX2电源电压一般为5.0V)PO口：作为I/O引脚使用时，PO口是漏极开路双PO.0~:向口，向口锁存器写入1时，/O引脚将悬空，是高39~3243~3637~30I/OPO.7阻输入引脚；在读写外部存储器时，PO口作低8位地址/数据总线P1口：内部带有弱上拉的准双向I/O口，作输入引脚使用前，先向P1口锁存器写入1，使P1口引脚被上拉至高电平。PI.0~40~44P1.0、P1.1引脚除了可作为一般IVO引脚使用外，1~82~9IOP1.71~3还具有第二输入/输出功能：T2(P1.0)——定时器T2的计数输入端或定时器T2的时钟输出端。T2EX(P1.1)——定时器T2的外部触发输入端表2-2增强型MCS-51芯片的引脚功能
表2-2 增强型MCS-51芯片的引脚功能 引脚名称 引 脚 编 号 类 型 功 能 说 明 DIP40 PLCC44 PQFP44 VSS 20 22 16 电源地 VCC 40 44 38 I 电源引脚。正常操作、空闲、掉电以及对 OTP ROM、 Flash ROM编程或校验时的工作电压。一般为2.7～6.0 V(89C5X、89C5XX2 电源电压一般为 5.0 V) P0.0～ P0.7 39～32 43～36 37～30 I/O P0 口：作为 I/O 引脚使用时，P0 口是漏极开路双 向口，向口锁存器写入 1 时，I/O 引脚将悬空，是高 阻输入引脚；在读写外部存储器时，P0 口作低 8 位 地址/数据总线 P1.0～ P1.7 1～8 2～9 40～44 1～3 I/O P1 口：内部带有弱上拉的准双向 I/O 口，作输入 引脚使用前，先向 P1 口锁存器写入 1，使 P1 口引脚 被上拉至高电平。 P1.0、P1.1 引脚除了可作为一般 I/O 引脚使用外， 还具有第二输入/输出功能： T2(P1.0)——定时器 T2 的计数输入端或定时器 T2 的时钟输出端。 T2EX(P1.1)——定时器 T2 的外部触发输入端