第二章 MCS51系列单片机 花片结构
第二章 MCS—51系列单片机 芯片结构
2.1MCS51系列单片机的结构原理 21.1MCS-51单片机逻辑结构 MCS-51单片机的系统结构框图如图2.1所示。 频率基准源 计数器 振荡器及 128KB 2个16位定时器 定时电路 程序存储器 数据存f 品=」 /事件计数器 CPU 64KB总线 可编程 中断 扩展控制 可编程I/O 串行口 中图 控制 并行I/O口 串行串行 输入输出 图2.1MCS-51单片机的系统结构框图
2.1 MCS—51系列单片机的结构原理 2.1.1 MCS-51单片机逻辑结构 MCS-51单片机的系统结构框图如图2.1所示。 振荡器及 定时电路 4KB 程序存储器 128KB 数据存储器 2个16位定时器 /事件计数器 CPU 64KB总线 扩展控制 可编程 可编程I/O 串行口 中断 中断 频率基准源 计数器 串行 输入 串行 控制 并行I/O口 输出 图2.1 MCS-51单片机的系统结构框图
由图2.1可以看出,单片机内部主要包含下列几个部件: 个8位CPU ◆一个时钟电路 ◆4 Kbyte程序存储器; 28byte数据存储器; ◆两个16位定时/计数器 ◆64 Kbyte扩展总线控制电路 ◆四个8-bit并行I/0端口; ◆一个可编程串行接口; 五个中断源,其中包括两个优先级嵌套中断
由图2.1可以看出，单片机内部主要包含下列几个部件： u 一个8位CPU； u 一个时钟电路； u 4Kbyte程序存储器； u 128byte数据存储器； u 两个16位定时/计数器； u 64Kbyte扩展总线控制电路； u 四个8-bit并行I/O端口； u 一个可编程串行接口； 五个中断源，其中包括两个优先级嵌套中断
212MCS-51单片机内部结构 MCS-51单片机芯片内部结构框图如图22所示。 cP ▲▲▲▲▲▲A▲ 端口0驱动器 端口2驱动器 RAM地址 寄存器 (128×8) 端口0锁存器 口2锁存器 (4Kx8)程序地址寄存器 缓冲器 堆栈指示器SP PC加1寄存器 B寄存器 暂存器2暂存器1 PCON SCON TMODTCON THO TLOTH1TLI 程序计数器PC PSEM 状态寄存器 定时指令 数据指针DPTR 控制|器 端口1锁存器 端口3锁存器 端口3驱动器 XTALI 图22MCS-51单片机芯片内部结构框图
2.1.2 MCS－51单片机内部结构 MCS－51单片机芯片内部结构框图如图2.2所示。 端口0驱动器 端口2驱动器 RAM （128×8） 端口0锁存器 端口2锁存器 ROM （4K×8） 程序地址寄存器 缓冲器 PC加1寄存器 程序计数器PC 数据指针DPTR 堆栈指示器SP PCON SCON TMOD TCON TH0 TL0 TH1 TL1 SBUF （TX） SBUF （RX） IE 中断、串行口和定时器 RAM地址 寄存器 ACC B寄存器 ALU 状态寄存器 暂存器2 暂存器1 定时 与 控制 指令 寄存 器 端口1锁存器 端口3锁存器 端口1驱动器 端口3驱动器 XTAL1 XTAL2 P0.0～P0.7 P2.0～P2.7 P1.0～P1.7 P3.0～P3.7 ALE RST PSEN EA Vcc Vss （＋5V） 图2.2 MCS－51单片机芯片内部结构框图
1. CPU CPU即中央处理器的简称,是单片机的核心部件,它完 成各种运算和控制操作,CPU由运算器和控制器两部分电路 组成。 1)运算器电路 馨)运算器电路包括ALU(算术逻辑单元)、AC(累加 )、B寄存器、状态寄存器、暂存器1和暂存器2等部件,运 算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。 (2)控制器电路 控制器电路包括程序计数器PC、PC加1寄存器、指令寄 存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以 及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作,协调单 片机各部分正常工作
1. CPU CPU即中央处理器的简称，是单片机的核心部件，它完 成各种运算和控制操作，CPU由运算器和控制器两部分电路 组成。 （1）运算器电路 运算器电路包括ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加 器）、B寄存器、状态寄存器、暂存器1和暂存器2等部件，运 算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。 （2）控制器电路 控制器电路包括程序计数器PC、PC加1寄存器、指令寄 存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以 及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作，协调单 片机各部分正常工作