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1、单片机的引脚功能单片机的存储器配置时钟及复位电路单片机的基本组成1一、微型计算机的基本结构由微处理器（CPU）、存储器、输入输出接口（I/O口）三大部分组成，用数据总线、地址总线、控制总线连接 。2-1 单片机的基本组成自1946年诞生第一台计算机以来，计算机发展到现在向第五代过渡，单片机是微机的一个分支，其结构与微机相似。台式微机立式微机便携式微机常见的微机外形2微机硬件组成： 显示器主机键盘鼠标运 算 器控 制 器CPU存 储 器输 入 接 口 电 路输 入 设 备输 出 设 备输 出 接 口 电 路硬件系统微型计算机的组成：CPU存储器输入/输出接口系统总线3CPU存储器输入/出 接口外
2、围 设备地址总线 Address Bus控制总线 Control Bus数据总线 Data Bus微型计算机的组成1、三总线数据总线DB双向，传送数据、指令，数据交换。地址总线AB单向，指出存储器、外设地址。控制总线CB传送控制信息，使各部分协调工作。 2、CPU由运算器和控制器组成 三总线结构43、存储器 是计算机与外部设备的桥梁。外设种类多，不能直 接与CPU相连，必须通过I/O接口电路，经转换、匹配后 才能接CPU。随机存储器RAM（Random Access Memory）只读存储器ROM（Read-Only Memory）可读可写，用于存放数据只能读不能写，用于存放程序 微型机外部设
3、备I/O接口存放数据和程序的部件，分RAM，ROM 4、输入输出接口 5硬件系统构成微机的实体和装置软件系统微机系统所使用的各种程序的总称软件系统+微型计算机系统微型计算机系统运 算 器控 制 器CPU存 储 器输 入 接 口 电 路输 入 设 备输 出 设 备输 出 接 口 电 路硬件系统硬件与软件构成 实用的微机系统6二、单片机的基本结构 输 入 设 备输 出 设 备运 算 器控 制 器CPU存 储 器输 入 接 口 电 路输 出 接 口 电 路硬件系统单片机体积小，重量轻，价格低，功 能强，可靠性高，可嵌入到产品中构 成嵌入式应用系统。单片机外 形7单片机应用系统软 件单 片 机接口 电
4、路 及外 设硬件单片机应用系统单片机应用系统由 硬件和软件组成8时钟电路CPUROMRAMT0 T1中断系统串行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1定时计数器8位的CPU内部RAM： 共256个单元内部ROM： 4K字节ROM2个16位的定 时/计数器4个8位的并行 I/O口一个全双工串行 口。5个中断源的 中断系统时钟电路： 产生时钟脉冲序列单片机功能框图9P0口驱动器 P2口驱动器RAM地 址锁存器RAMP0口锁 存器P2口锁 存器ROM/ EPROMB寄存器程序地址寄存器缓冲器PC递增器程序计数器PCDPTR指针VCCGNDP1.0P1.7堆栈指针SPACC
5、TMP2PSWP3口锁存器P1口锁存器P1口驱动器 P3口驱动器TMP1SCON TMODPCONTCON TL0TH1TH0TL1 IESBUF(TX/RX)IP 中断、串行口和定时器逻辑振荡器P3.0P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指 令 寄 存 器定时 和 控制 逻辑指 令 译 码 器51单片机内部结构框图101运算器运算器完成算术逻辑运算，它由8位算术逻辑运算 单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器ACC （Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器 PSW（Program Status Word）、8位暂
6、存寄存器 TMP1和TMP2等组成。 51单片机内部结构2控制器控制器是指挥控制单片机协调工作的部件，由程序 计数器PC、指令寄存器IR和译码器ID、堆栈指针SP、 数据指针DPTR、时钟发生器及定时控制逻辑等组成。核心部分是CPU，由运算器和控制器组成。 返 回111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2040 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 2180318051 875189C512-2 单片机引脚功能P3口的第二功能VCCVSSXTAL2 XTAL1RST
7、P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0ALEP3. 0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.72、振荡电路：XTAL1、XTAL23、复位引脚：RST4、并行口：P0、P1、P2、P37、ALE：地址锁存控制信号1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN5、EA：访问程序存储控制信号6、PSEN：外部ROM读选通信号RXD/ TXD/ INT0/ INT
8、1/ T0/ T1/ WR/RD/1251单片机为40个引脚双列直插式(DIP)1、电源引脚VCC+5VVSS地PSEN：外部程序存储器读选通信号，低电平有效。2、时钟信号引脚XTAL1振荡电路输入端，外接晶振时接一个脚XTAL2振荡电路输出端，外接晶振时接另一脚3、控制信号引脚RST复位信号输入端，2个机器周期高电平完 成复位。ALE地址锁存允许信号，用于将P0口分时输出 的低8位地址锁存到外部锁存器74LS373。引脚功能13引脚功能EA访问内部或外部程序存储器选择信号。EA=0，CPU从外部程序存储器0000H开始执行程序。 EA=1，CPU从内部程序存储器0000H开始执行程序。4、输
9、入/输出口线P0口双向并行I/O口，分时输出低8位地址/8位数据。P1口8位准双向I/O口，用户使用最多的口线。P2口8位准双向I/O口，高8位地址输出口。P3口8位准双向I/O口，多功能口。 第一功能为普通双向I/O口。第二功能为特殊功能。象P1口一样作输入输出控制口使用串行口、外部中断、定时器、读写控制14P3口特殊功能P3.4T0，定时器0外部事件计数输入端。P3.6WR，外部数据存储器写选通信号。P3.7RD，外部数据存储器读选通信号。P3.0RXD，串行口接收端。P3.2INT0，外部中断0输入端。P3.3INT1，外部中断1输入端。P3.1TXD，串行口发送端。P3.5T1，定时器
10、1外部事件计数输入端。返 回152-3 单片机存储器配置存储器程序存储器：存放程序和表格常数数据存储器：存放中间结果，采集数据等256B片内RAM片外RAM 程序存储器64K RAM片内片外数据存储器64K ROM片内片外统一编址的64K程序存储器64K片外数据存储器256B片内数据存储器哈佛结构8031无片内ROM8051有4K片内ROM最大配置0000HFFFFH0000HFFFFH00HFFH168031/8032无片内ROM，需外部扩展不同型号的单片机8051/8751片内有4KROM/EPROM0000HFFFFH0000HFFFFH00HFFH256B片内RAM片外RAM64K64
11、K片外EA=0EA=10000HFFFFH0000HFFFFH00HFFH256B片内RAM片外RAM64K60K片外片内0FFFH1000H片外60K片内4K171 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1428 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15EPROM27641 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1428 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15EPROM27641 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2040 3
12、9 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 211 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1428 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15RAM6264 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1428 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15RAM6264 80318751805189C51 片内片内 RAMRAM片内片内 ROMROM256字节4K64K64K18程序存储器存放已编好的程序和固定数据，CPU用16位程序
13、 计数器PC作指针，取指令、数据，可寻址64K地址空间。一、程序存储器程序存储器空间内部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序执行的起始单元, 在这三个单元存放一条 无条件转移指令中断5中断4中断3中断2中断10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行口中断8位0FFFH 0FFEHEA=1 EA=0程序存储器资源分布中断入口地址190000HFFFFH(64K)内部外部二、数据存储器00HFFH7FH80H(高128B)(
14、低128B)RAMSFR数据存储器可读可写，物理上为两个地址空间： 片内数据存储器，256字节，00HFFH片外数据存储器，64K，0000H FFFFH片内低128字节RAM区 ，00H7FH 特殊功能寄存器SFR区， 80HFFH片内RAM 分为：2000HFFH20H 1FH30H 2FH80H 7FH工作寄存 器组区位寻址区用户 RAM区SFR片内RAM 00H1FH共32个单元为工作寄存器区 ，分为4组，每组8个字节，用R0 R7表 示，用PSW的RS1 RS0设置 20H2FH共16个单元为位寻址区，128 个位（00H 1FH），也可字节寻址，作 一般RAM用 30H7FH共80
15、个单元为用户区，作数 据缓冲和堆栈区用 80HFFH为特殊功能寄存器SFR区， 离散分布着21个专用寄存器RS1 RS0寄存器组RAM地址0 0第 0 组00H07H1 0第 2 组10H17H1 1第 3 组18H1FH0 1第 1 组08H0FH21字节地址2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 077E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 067D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 057C 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 047B 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 037A 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 0279 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 0178 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00D7D6D5D4D3D2D1D0位地
