第二章 51单片机硬件结构

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第二章 51单片机硬件结构

2024-07-02 05:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

第二章 51单片机硬件结构

这一章节主要介绍经典8051微控制器的组成结构、功能特点以及引脚等功能。

1. 组成结构 1.1 8051微控制器

8051系列微控制器是美国Intel公司于八十年代推出的系列产品。包括8031、8051，8751，8032，8052，8752等，它们都是在同一基本构架上进行功能或资源的增、减或改变而来的，习惯上可统称MCS51微控制器、8051微控制器或51微控制器。

1.2 8051微控制器组成结构

典型8051微控制器采用的是CPU加上功能模块的传统微型计算机结构模式。CPU与各功能模块通过内部总线相连接，进行信息交互。

中央处理器CPU 只读存储器/程序存储器ROM 随机读取存储器RAM 并行I/0口中断系统定时器/计数器（每个单片机都必须要有）串行口特殊功能寄存器SSR（Special Function Register） 1.3 8051微控制器的内部结构 1.3.1 8051微控制器的内部结构

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1.3.2 51单片机功能模块与特点 1个8位CPU：是微控制器的核心，包括运算器ALU和控制器CU两大部分，主要完成运算和控制功能。片内8K Byte ROM：地址范围为0000H-1FFFH。（增强型8051MCU的内部ROM已达64KB，因此较少扩展）片内256 Byte RAM：地址为00-FFH（较少扩展） 4个8位并行I/0口（P1、P2、P3、P4），共32条I/0口线（具有第二功能） 5个中断源，2个中断优先级 2个16位定时器/计数器 T0、T1，四种工作方式。串行口：1个全双工的串行口，用于微控制器不具有串行接口的外设进行异步串行通信，也可以扩展I/O接口。 21个特殊功能寄存器SSR：用于管理、控制和监视内部功能部件的寄存器。分布在地址为80H～FFH的专用RAM区。布尔处理器（位处理器）：具有较强的位寻址、位处理能力。时钟电路：产生微控制器工作所需要的时钟脉冲。（需要外接晶体振荡器和微调电容。）指令系统：有5大功能，111条指令。为复杂指令系统(CISC)。 1.3.3 引脚与功能

51单片机40脚DIP封装形式

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40条引脚可分为4组：

电源、地： 2条；时钟电路： 2条；控制线： 4条； I/O口线： 32条。

电源、地：电源、地（VCC，GND）： 2条

时钟电路：

XTAL1（CRYSTAL 1）：接外部晶振一端。是片内振荡电路反相放大器的输入端。 XTAL2：接外部晶振另一端。是片内振荡电路反相放大器的输出端，从该引脚可输出频率为晶振频率的时钟信号。

XTAL1和XTAL2两个引脚除连接晶振外，还要连接两个起振电容。经典51晶振频率：1.2MHz-12MHz

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控制引脚（ ALE、PSEN、EA、RST ）：

ALE（Address Latch Enable，P30）：地址锁存允许信号输出端。有效时输出一个高脉冲。在访问外部存储器时，用于锁存低8位地址，以实现P0口的8位数据线和低8位地址线的分时复用和隔离。（由于很少外扩，此控制引脚用的不多）。 PSEN（Program Store Enable，P29）：ROM选通信号输出端，低电平有效。（由于很少外扩，此控制引脚用的不多）。 EA（External Access Enable，P31）：内部、外部ROM选择信号输入端，低电平有效。（由于很少外扩，此控制引脚用的不多）。 RST（Reset，P9）复位信号输入端，高电平有效。在此引脚施加两个机器周期的高电平，就可以对MCU进行复位。此引脚为低电平时，微控制器为工作状态。

I/O引脚（P0、P1、P2、P3）：32条I/O口线

P0口（P0.7-P0.0）具有双重功能的8位并行接口，引脚为P32-39。第一功能是普通I

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