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1、一、一、 5151单片机的内部结构单片机的内部结构 AT89S51/S52的基本组成功能框图的基本组成功能框图 二、二、 51单片机引脚定义单片机引脚定义1、I/O口线功能（口线功能（32脚）脚） 4个个8位并行位并行 I/O 接口引脚：接口引脚： P0.0 P0.7 、P1.0P1.7 、 P2.0P2.7 、 P3.0P3.7 2、控制线（、控制线（4脚）脚） ALE： 地址锁存允许信号端，输出地址锁存允许信号端，输出1/6晶振频率晶振频率 的方波，可用来检测单片机是否正常运行。的方波，可用来检测单片机是否正常运行。 PSEN：外部程序存储器读选通信号：外部程序存储器读选通信号 EA/VP
2、P：程序存储器选择信号，接：程序存储器选择信号，接Vcc RST：复位信号，当该引脚出现：复位信号，当该引脚出现2个机器周期以个机器周期以上的高电平时，单片机将复位。上的高电平时，单片机将复位。3、电源、地端、时钟引脚、电源、地端、时钟引脚 VCC、VSS、XTAL0、XTAL1 三、时序概念三、时序概念概念：概念：u时钟周期：即振荡周期，晶振的周期，也称为一个节拍，时钟周期：即振荡周期，晶振的周期，也称为一个节拍，用用P表示，是计算机最小的时间单位。表示，是计算机最小的时间单位。u状态周期：状态周期：2个振荡周期，用个振荡周期，用S表示。表示。u机器周期：机器周期：6个状态周期，个状态周期，
3、12个振荡周期。个振荡周期。u指令周期：执行一条指令所需的时间，一般指令周期：执行一条指令所需的时间，一般13个机器周个机器周期。期。S1S4S1 P1 P2 P1 P2S6 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2状态周期状态周期一个机器周期一个机器周期X2fosc两个节拍两个节拍S3S2S5S2时钟电路时钟电路X1X2C2 C1X 80518051内部时钟内部时钟80518051X2X1VssTTL外部时钟源外部时钟源Vcc需外接晶振的频率：需外接晶振的频率：需外接晶振的频率：需外接晶振的频率： fosc 033MHZ fosc 033MHZ （陶瓷晶振）（陶
4、瓷晶振）（陶瓷晶振）（陶瓷晶振） 024MHZ 024MHZ（晶体）（晶体）（晶体）（晶体）C1C1和和和和C2C2： 3050PF 3050PF （陶瓷晶振）（陶瓷晶振）（陶瓷晶振）（陶瓷晶振） 2030PF 2030PF （晶体）（晶体）（晶体）（晶体）一般用于多片芯片的同步一般用于多片芯片的同步一般用于多片芯片的同步一般用于多片芯片的同步四、复位和复位电路四、复位和复位电路l复位信号：复位信号：RSTl复位条件：复位条件：RST引脚上出现引脚上出现2个机器周期以上个机器周期以上的高电平。的高电平。l复位状态：复位状态：PC： 0000H P0P3：FFH SP： 07H 其余：其余： 0
5、复位和复位电路复位和复位电路Vcc10 F8.2KRST80518051上电复位（阻容复位电路）上电复位（阻容复位电路）VRST=(1000/1200)*5 =4.3VVcc10 F1K RST80518051200五、存储器概述1、用途、用途 用来存放程序和数据（电平的高低），由寄存器组成。2、分类、分类u程序存储器ROM（掉电不丢失，但不能随时改写）u 数据存储器RAM（可随时被改写，但掉电后数据丢失）u FLASH存储器（即可随时改写，掉电后也不丢失），是 ROM的一种。3、相关概念、相关概念位：位：存放存放1位二进制数（位二进制数（0、1），），2个状态个状态字节：字节：8位二进制数（
6、位二进制数（00000000B11111111B），），256个状态个状态存储单元存储单元 ：一个寄存器，称为一个存储单元一个寄存器，称为一个存储单元存储单元地址：存储单元地址：存储单元的唯一的固定的编号存储单元的唯一的固定的编号存储单元数据：存储单元数据：存放于存储器中的数存放于存储器中的数存储器容量：存储器容量：一片存储器能够存储多少个单位一片存储器能够存储多少个单位 信息（存储单信息（存储单 元），取决于地址线的位数。元），取决于地址线的位数。五、存储器概述存储单元存储单元01110101101000000000000000100010存储器存储器存储单元数据存储单元数据存储单元地址存储
7、单元地址00000001 00020FFF0003 0004存储单元存储单元存储器容量：存储器容量：4K存储器容量与地址线关系存储器容量与地址线关系1根地址线：根地址线：2个状态，1位地址，地址范围：01B，容量为2=212根地址线：根地址线：4个状态，2位地址，地址范围：0011B，容量为4=223根地址线：根地址线：8个状态，3位地址，地址范围：000111B，容量为8=23 n根地址线：根地址线：2n个状态，n位地址，地址范围：000111B，容量为2n存储器容量存储器容量=最大地址最大地址+1六、51单片机存储器资源芯片型号芯片型号ROM（FLASH）/KBRAM/BAT89C5141
8、28AT89C528256AT89S514/在系统可编程在系统可编程128AT89S528/在系统可编程在系统可编程256STC89C514/在系统可编程在系统可编程512STC89C528/在系统可编程在系统可编程5121、常用、常用51系列单片机存储器资源一览表系列单片机存储器资源一览表哈佛结构：哈佛结构：ROM和和RAM是是分开的分开的物理存在分开物理存在分开独立编址独立编址片内存储器片内存储器ROM 8KB00H80H7FHFFHRAM 256B用户RAM0000H1FFFH片外片外RAM64KB片外片外ROM64KB0000HFFFFH0000HFFFFH1FFFHSFR2、AT89
9、C51单片机存储器结构单片机存储器结构2、AT89C51单片机存储器结构单片机存储器结构在物理结构上分为在物理结构上分为4个存储空间：个存储空间： 片内数据存储器：片内数据存储器：256B 00HFFH 片外数据存储器：片外数据存储器：64KB 0000HFFFFH 片内程序存储器：片内程序存储器：8KB 0000H1FFFH 片外程序存储器：片外程序存储器：64KB 0000HFFFFH数据存储器数据存储器: 64KB+256B程序存储器：程序存储器：8KB+64KB=72KB最大容量最大容量？在逻辑上，即从用户使用的角度上有三个存储空间：在逻辑上，即从用户使用的角度上有三个存储空间： 片内
10、数据存储器：片内数据存储器： 256B 00HFFH 片外数据存储器：片外数据存储器： 64KB 0000HFFFFH 片内外统一编址的程序存储器：片内外统一编址的程序存储器： 64KB 0000HFFFFH数据存储器数据存储器: 64KB+256B程序存储器：程序存储器：64KB最大容量最大容量2、AT89C52单片机存储器结构单片机存储器结构3、程序存储器、程序存储器程序存储器的入口地址： 0000H：复位后，程序将自动从0000H开始执行中断入口：中断入口： 0003H0003H：外部中断0入口。 000BH000BH：定时器0溢出中断入口。 0013H0013H：外部中断1入口。 00
11、1BH001BH：定时器1溢出中断入口。 0023H0023H：串行口中断入口。 002BH002BH：定时器2溢出中断入口。只有AT89S52/C52有）作用：存储程序和重要的数据作用：存储程序和重要的数据29RAM(I/O)(64KB)FFFFH0000H片内数据存储器片内数据存储器片外数据存储器片外数据存储器数据存储器数据存储器片内片内RAM(128B)7FH00H片内片内SFR(128B)FFH80H4、数据存储器、数据存储器u数据存储器有数据存储器有2个地址空间：个地址空间： 片内片内256B(00HFFH) 片外片外64KB（0000H FFFFH） 片内外独立编址片内外独立编址u
12、片内片内RAM分为分为2个部分：个部分： 低低128字节：通用数据存储器字节：通用数据存储器 高高128字节：特殊功能寄存器字节：特殊功能寄存器SFRu低低128字节字节RAM工作寄存器区工作寄存器区： 00H1FH位寻址区位寻址区： 20H2FH用户用户RAM区区： 30H7FH4、数据存储器、数据存储器工作寄存器区工作寄存器区地址：地址：00H1FH,32B； 4组：每组为组：每组为8个个8位寄存器位寄存器 R0R7；由由PSW中的中的RS1,RS0选择选择 当前工作寄存器。当前工作寄存器。RS1RS0与工作寄存器的关系与工作寄存器的关系 4、数据存储器、数据存储器工作寄存器选择工作寄存器
13、选择组组RS1RS0R0R1R2R3R4R5R6R700000H01H02H03H04H05H06H07H10108H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH21010H11H12H13H14H15H16H17H31118H19H1AH1BH1CH1DH1EH1FH位寻址区位寻址区u位寻址：位寻址： 寻找某一位寻找某一位u字节地址空间：字节地址空间： 20H2FH，16Bu位地址空间：位地址空间： 00H7FH, 128b 4、数据存储器、数据存储器位寻址区位地址编址位地址编址用户用户RAM区：区：u字节地址空间：字节地址空间： 30H7FH，80B 4、数据存储器、数据存储器用户RAM区4
14、、数据存储器、数据存储器SFR区特殊功能寄存器区：特殊功能寄存器区：u 简写为简写为SFR（Special Function Register）u功能：管理各功能器件，如功能：管理各功能器件，如定时器、串行口、中断系统、定时器、串行口、中断系统、外围芯片等；用户通过对外围芯片等；用户通过对SFR编程可方便地管理所有功能部编程可方便地管理所有功能部件。件。u字节地址空间：字节地址空间： 80HFFH，80B，离散分布，离散分布，AT89S51有有21个个，S52有有27个个 *表示表示 可以位寻址的寄可以位寻址的寄存器（其地址可被存器（其地址可被8整除）整除）离散分布离散分布标识符标识符标识符标
15、识符名名名名 称称称称地址地址地址地址*ACC*ACC累加器累加器累加器累加器E0HE0H*B*BB B寄存器寄存器寄存器寄存器F0HF0H*PSW*PSW程序状态字程序状态字程序状态字程序状态字D0HD0HSPSP堆栈指针堆栈指针堆栈指针堆栈指针81H81HDPHDPH数据指针寄存器数据指针寄存器数据指针寄存器数据指针寄存器(DPTR)(DPTR)82H82HDPLDPL83H83H*P0*P0口口口口0 080H80H*P1*P1口口口口1 190H90H*P2*P2口口口口2 2A0HA0H*P3*P3口口口口3 3B0HB0H*IP*IP中断优先级寄存器中断优先级寄存器中断优先级寄存器
16、中断优先级寄存器B8HB8H*IE*IE中断控制寄存器中断控制寄存器中断控制寄存器中断控制寄存器A8HA8HTMODTMOD定时器方式寄存器定时器方式寄存器定时器方式寄存器定时器方式寄存器89H89H标识符标识符标识符标识符名名名名 称称称称地址地址地址地址*TCON*TCON定时器控制寄存器定时器控制寄存器定时器控制寄存器定时器控制寄存器88H88HTH0TH0计数器计数器计数器计数器0 0高位高位高位高位8CH8CHTL0TL0计数器计数器计数器计数器0 0低位低位低位低位8AH8AHTH1TH1计数器计数器计数器计数器1 1高位高位高位高位8DH8DHTL1TL1计数器计数器计数器计数器1 1低位低位低位低位8BH8BH*SCON*SCON串行口控制串行口控制串行口控制串行口控制98H98HSBUFSBUF串行数据缓冲器串行数据缓冲器串行数据缓冲器串行数据缓冲器99H99HPCONPCON电源控制电源控制电源控制电源控制97H97H高高128字节特殊功能寄存器字节特殊功能寄存器(SFR)
