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1、51单片机单片机内部结构第1章 51单片机结构 第一讲P3P1P2 可编程 串行I/O口P0外部中断基准频率源控制 128/256B数据存储器 4KB/8KB程序存储器 2/3个16位定时/计数器 振荡器及 定时电路 CPU 64KB总线扩展控制 可编程并行I/O口内部中断计数脉冲串行输出串行输入 MCS-51系列单片机有多种型号的产品：系列单片机有多种型号的产品：普通型普通型（51子系列）子系列）8031、8051、8751、89C51、89S51等。等。增强型增强型（52子系列）子系列）8032、8052、8752、89C52、89S52等。等。它们结构基本相同，其主要差别在于存储器的配置
2、上它们结构基本相同，其主要差别在于存储器的配置上:l8031片内没有程序存储器。片内没有程序存储器。l8051内部设有内部设有4KB的掩模的掩模ROM程序存储器程序存储器l8751是将是将8051片内的片内的ROM换成换成EPROMl89C51则换成则换成4KB的闪速的闪速EEPROMl89S51同同89C51，4KB的闪速的闪速E2PROM，可在线编程，可在线编程l增强型的存储容量为普通型的一倍增强型的存储容量为普通型的一倍 本课以本课以 8XX51 代表这一系列的单片机。代表这一系列的单片机。51系列单片机内部结构如图系列单片机内部结构如图1-1所示。所示。图图1-1 (图中图中“/”两边
3、分别为基本型和增强两边分别为基本型和增强型型)P3P1P2 可编程 串行I/O口P0外部中断基准频率源控制 128/256B数据存储器 4KB/8KB程序存储器 2/3个16位定时/计数器 振荡器及 定时电路 CPU 64KB总线扩展控制 可编程并行I/O口内部中断计数脉冲串行输出串行输入1.1.2 CPU1.1.2 CPU1 1.运算器运算器 运算器的功能是。运算器的功能是。l进行算术运算：进行算术运算：加、减、乘、除、加加、减、乘、除、加1、减、减1、比较、比较及及BCD码十进制调整等码十进制调整等l逻辑运算：逻辑运算：与、或、异或、求反、循环等逻辑操作与、或、异或、求反、循环等逻辑操作l
4、位操作：位操作：MCS-51MCS-51单片机内部有布尔处理器，它以进单片机内部有布尔处理器，它以进位标志位位标志位C C为位累加器，用来处理位操作。可对位置为位累加器，用来处理位操作。可对位置 “1 1”、对位清零、对位清零 、位判断等。、位判断等。操作结果的状态信息送至状态寄存操作结果的状态信息送至状态寄存PSW。CPUCPU是单片机的核心部件。它由是单片机的核心部件。它由运算器运算器和和控制器控制器等部件组成。等部件组成。2.2.2.2.程序计数器程序计数器程序计数器程序计数器PCPCPCPC 16 16 16 16位寄存器，用来存放即将要执行的指令地址，位寄存器，用来存放即将要执行的指
5、令地址，位寄存器，用来存放即将要执行的指令地址，位寄存器，用来存放即将要执行的指令地址，可对可对可对可对64KB64KB64KB64KB程序存储器直接寻址。执行指令时，程序存储器直接寻址。执行指令时，程序存储器直接寻址。执行指令时，程序存储器直接寻址。执行指令时，PCPCPCPC内容内容内容内容的低的低的低的低8 8 8 8位经位经位经位经P0P0P0P0口输出，高口输出，高口输出，高口输出，高8 8 8 8位经位经位经位经P2P2P2P2口输出。取出指令后，口输出。取出指令后，口输出。取出指令后，口输出。取出指令后，PCPCPCPC的内容自动加的内容自动加的内容自动加的内容自动加1 1 1
6、1，指向下一条指令。，指向下一条指令。，指向下一条指令。，指向下一条指令。3.3.3.3.指令寄存器及指令译码器指令寄存器及指令译码器指令寄存器及指令译码器指令寄存器及指令译码器 CPUCPUCPUCPU执行指令时，由程序存储器中读取的指令代执行指令时，由程序存储器中读取的指令代执行指令时，由程序存储器中读取的指令代执行指令时，由程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器暂存，经指令译码器译码后由定时码送入指令寄存器暂存，经指令译码器译码后由定时码送入指令寄存器暂存，经指令译码器译码后由定时码送入指令寄存器暂存，经指令译码器译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。与控制电路发出相应的控制信号，完成指令功能。