第1章单片机原理及结构1.151系列单片机目前所使用的51系列单片机的性能指标早已远超过了这些指标。现在通用的单片机都是采用FLASH作为的片内常用程序存储器可以方便地多次改写。表1-1通用51系列单片机一览表爱特梅尔51单片机华邦51单片机1.251单片机的结构特点1.351系列单片机的CPU1.3.2控制器、时钟电路和基本时钟周期指令，还有2周期和4周期指令。若focs=6MHz，则51系列单片机的振荡周期＝1／6µs；机器周期为2µs时钟周期：1／3µs；指令周期：2～8µs；经典的51单片机是12分频的称为12T，现在很多新型的51单片机通常可以6分频或4分频甚至1分频，即6T,4T,1T。3、指令部件(1)程序计数器PC：51系列单片机的PC是16位的计数器，其内容为下一条待执行指令的地址寻址范围64K。(2)指令寄存IR：IR用来存放当前正在执行的指令。(3)指令译码器ID：ID对IR中指令操作码进行分析解释，产生相应的控制信号。(4)数据指针DPTR：DPTR是16位地址寄存器，既可以用于寻址外部数据存储器，又用来寻址外部程序存储器中的表格数据。DPTR可以寻址64K地址空间。图1-10内RAM中的可位寻址区表1-3专用寄存器的功能及地址1.3.3单片机的存储器组织1、堆栈指针SP。2、存储器组织结构存储器组织1.3.4片内并行接口这四个接口特性上的差别主要是PO、P2和P3有第二功能，而Pl口则只用作I／O，（增强型51系列单片机也为P1口扩充了第二功能如T2等）51系列单片机的地址总线和数据总线，在向外扩展存储器和接口时，由P2口输出地址总线的高8位A15一A8，由PO口输出地址总线的低8位A7～AO，同时对PO口采用了总线复用技术，PO口又兼作8位双向数据总线D7－DO，即由P0分时输出低8位地址或输入／输出8位数据。在不作总线扩展用时，PO口和P2口可以作为普通I／O口使用。PO口作为低8位地址总线和8位数据总线用时，内部控制信号使MUX开关倒向上端，从而使地址／数据信号通过输出驱动器输图1-1251系列单片机各通道位逻辑图出。当向外部存储器读写时，PO口就用作低8位地址和数据总线用。51系列单片机各通道位逻辑图如图1-12所示。这时PO口是一个真正的双向口。P2口还可以作为高8位地址总线用，同样通过MUX开关的倒换来完成。P2在外部存储器读写时(地址大于FFH)作高8位地址线用。P3口的每一位都有各自的第二功能，如表l—4所示。四个接口的负载能力也不相同。经典的51单片机P1、P2、P3口都能驱动三个LSTTL门，并且不需外加电阻就能直接驱动MOS电路。PO口在驱动TTL电路时能带八个LSTTL门，但驱动MOS电路时若作为地址／数据总线，可以直接驱动，而作为I／O口时，需外接上拉电阻。目前各种新型51单片机的口线驱动能力都很强。AT89S51能够灌入20mA的电流。1.3.551系列单片机的引脚1.451单片机的片内资源1、51系列单片机串行口2、定时器／计数器定时器控制寄存器TCON用来负责定时器的启动、停止以及中断管理。在定时工作时，时钟由单片机内部提供，即系统时钟经过12分频后作为定时器的时钟。计数工作时，时钟脉冲(计数脉冲)由TO和TI(即P3．4，P3．5)输入。52单片机增加了一个定时器T2,一些增强型51单片机增加了CAP功能（输出比较和输入捕捉）并可用来产生PWM。3、51单片机的中断系统描述(a)上电复位电路