单片机原理及应用硬件结构张毅刚学习教案.pptx
上传人:知识****SA 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:74 大小:4.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学2.1MCS-51单片机的硬件(yìnɡjiàn)结构2.1MCS-51单片机的硬件(yìnɡjiàn)结构各功能部件:1.CPU(微处理器)单片机的核心,主要(zhǔyào)完成运算和控制功能,又增设了面向控制的处理功能,增强了实时性。功能:读入、分析每条指令,根据指令要求,控制部件完成特定的功能。CPU组成2.数据存储器(RAM)片内为128个字节(52子系列的为256个字节)3.程序存储器(ROM/EPROM)8031:无此部件;8051:4K字节ROM;8751:4K字节EPROM;89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K字节闪存。程序存储器的形式4.数据存储器数据存储器用来存储程序在运行期间的工作变量和数据。一般在单片机内部设置一定容量的RAM(64B—384B或更大)可加快单片机运行的速度,还可以使存储器的功耗下降很多常把寄存器(工作寄存器、特殊功能寄存器、堆栈等)逻辑上划分在片内RAM,可将单片机内部RAM看成寄存器堆,提高单片机运行速度。4.P1口、P2口、P3口、P0口:为4个并行8位I/O口。提供(tígōng)功能强、使用灵活的输入输出引脚,用于检测和控制。有些I/O引脚具有多种功能,作为数据总线的数据线,地址总线的地址线,控制总线的控制线I/O引脚的驱动能力也逐渐增大,甚至可以直接驱动外扩的LED5.串行口1个全双工的异步串行口实现与某些终端设备进行串行通信,或者和一些特殊功能的器件相连的能力,甚至多个单片机相连构成多机系统。6.定时器/计数器用于精确的定时或者(huòzhě)对外部事件进行计数。7.中断系统5个中断源,2个中断优先级8.特殊功能寄存器(SFR)共有21个,是一个具有特殊功能的RAM区。9.时钟电路单片机的工作是在时钟信号的驱动下,按照严格的时序,有规律的一个节拍一个节拍地执行各种操作。单片机内部设有定时电路只需外接振荡元件即可工作,外接振荡元件一般选用晶体振荡器,或RC振荡器,也可用外部时钟源。有的单片机内部有振荡元件。44只引脚方形封装方式(fāngshì)(4只无用)引脚逻辑图8051单片机为40条引脚双列直插式封装引脚可分为(fēnwéi)三个部分(1)电源及时钟引脚:Vcc、Vss;XTAL1、XTAL2。(2)控制引脚:PSEN*、EA*、ALE、RESET(3)I/O口引脚:P0、P1、P2、P3,4个8位I/O口2.2.1电源及时钟引脚1.电源引脚(1)Vcc(40脚):+5V电源;(2)Vss(20脚):接地。2.时钟引脚(1)XTAL1(19脚):采用外接晶体振荡器时,此引脚应接地。(2)XTAL2(18脚):接外部(wàibù)晶体的另一端。2.2.2控制引脚RST/VPD(9脚):复位与备用电源振荡器工作时,在RST上作用(zuòyòng)两个机器周期以上的高电平可以将单片机复位(2)ALE/PROG*(30脚):第一功能ALE:地址锁存允许还有就是在不访问外部存储器时ALE以1/6振荡频率固定速率输出,还可以做对外输出时钟用。通过此脚可初步判断单片机的好坏。第二功能PROG*:编程脉冲输入端。以89C51为例,其内部有EPROM,要写入程序时,需要提供专门的编程脉冲和编程电源。编程脉冲:30脚,(ALE/PROG*)编程电压(+12V或者+5V):31脚,(EA*/VPP)(3)PSEN*(29脚):读外部程序存储器的选通信号。可以驱动8个LS型TTL负载。从外部程序存储器取指期间,在每个机器周期当PSEN*有效时,程序存储器的内容被送到P0口(数据总线)(4)EA*/VPP(31脚):EA*为内外程序存储器选择控制EA*=1,访问(fǎngwèn)片内程序存储器,EA*=0,单片机则只访问(fǎngwèn)外部程序存储器。第二功能VPP,用于施加编程电压。使用80C31时该脚必须接地,使用8751编程该脚接21V电压。2.2.3I/O口引脚(1)P0口:双向8位三态I/O口,地址总线(低8位)及数据总线分时复用口,可驱动(qūdònɡ)8个LS型TTL负载。(2)P1口:8位准双向I/O口,可驱动(qūdònɡ)4个LS型TTL负载。(3)P2口:8位准双向I/O口,与地址总线(高8位)复用,可驱动(qūdònɡ)4个LS型TTL负载。(4)P3口:8位准双向I/O口,双功能复用口,可驱动(qūdònɡ)4个LS型TTL负载。注意:准双向口与双向三态口的差别。当3个准双向I/O口作输入口使用时,要向该口先写“1”,另外准双向I/O口无高阻的“浮空”状态。2.3MCS-51的CPU是单片机的核心部件,由运算(yùnsu