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1、第2章 MCS-51单片机的硬件结构2.1 MCS-51单片机的外部引脚2.2 CPU的结构2.3 MCS-51单片机存储器2.4 时钟电路及时序2.5 输入/输出端口2.6 MCS-51单片机的引脚功能2.7 MCS-51单片机的工作方式退出退出2.1 MCS-51单片机的外部引脚 MCS-51MCS-51单片机的外部结构框图如图单片机的外部结构框图如图2.12.1所示所示2.1.1 电源及时钟引脚 包括电源引脚VCC、VSS、时钟引脚XTAL1、XTAL2。2.1.2 控制引脚 包括RESET(即RST)、ALE、PSEN、EA。2.1.3 输入/输出引脚 输入、输出(I/0)口引脚包括P
2、0口、P1口、P2口和P3口。图图2-12-1 MCS-51 MCS-51单片机的外部结构框图单片机的外部结构框图2.2 MCS-51单片机的内部结构 MCS-51MCS-51单片机的内部结构框图如图单片机的内部结构框图如图2-22-2所示。所示。2.2.1 MCS-51单片机微处理器(CPU)一、运算器二、定时控制逻辑1、时钟电路和CPU时序 MCS-51的时钟可以由内部方式或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图2-3所示。外部方式的时钟电路如图2-4所示。图图2-22-2 MCS-51 MCS-51单片机的内部结构框图单片机的内部结构框图图2-3图2-42复位和复位电路 复位以后片内各寄存
3、器的状态如表2-1所示。表2-1MCS-51的复位方式通常有上电自动复位和按钮复位两种，上电复位电路原理如图2-5所示。图2-6为兼有上电复位和按钮复位的复位电路。图2-5图2-62.2.2 MCS-51单片机存储器图2-7MCS-5l单片机的存储器结构如图2-7所示。一、程序存储器二、内部数据存储器内部数据存储器在物理上分为两个不同区域图2-8为内部RAM的功能结构。图2-9是MCS-51位寻址空间的位地址分布图图2-8图2-9 MCS-51内部RAM位寻址区位地址分布三、特殊功能寄存器(SFR)SFR是一些具有特殊功能的RAM单元，地址范围为80H-FFH。图2-10是SFR的符号及其分布，其中第1列中各寄存器可位寻址。表2-2列出了MCS-51所有的SFR的符号、名称及对应的字节地址，寄存器符号前加“*”的为可进行位寻址的SFR。图2-11是可进行使寻址的SFR的位地址分布图，图中表内标示的是用十六进制表示的位地址。图2-10 可位寻址的SFR的位地址分布表2-2 2.2.3 MCS-51的I/O端口MCS-51单片机有4个双向的8位并行I/O口P0-P3，每一个口都有一个8位的锁存器。复位后它们的初态全为0FFH。图2-11为各I/O口构成的三总线形式，即地址总线(AB)、数据总线(DB)、控制总线(CB)。图2-11 I/O端口引脚的功能分类