第2章 单片机系统结构及开发环境

第二章单片机系统结构及开发环境

目录2.1 80C51单片机物理结构2.2 80C51单片机内部结构 2.3 80C51单片机最小系统 2.4 80C51单片机开发环境Keil µVision4

2.1

80C51单片机物理结构

1.初识51单片机

2.1 80C51单片机物理结构 2.80C51单片机引脚定义

2.2 80C51单片机内部结构

2.2 80C51单片机内部结构 1.中央处理器(CPU) CPU即中央处理器，它完成各种运算和控 制操作，CPU由运算器和控制器两部分组成。

2.2 80C51单片机内部结构 运算器 算术逻辑单元ALU 累加器ACC 暂存寄存器TMP 程序状态字寄存器PSW PSW各位定义ALU主要用于完 成二进制数据 的算术和逻辑 运算，并通过 对运算结果的 判断影响程序 状态字寄存器 PSW中有关位的 状态

PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0 C AC F0 RS1 RS0 OV --P

2.2 80C51单片机内部结构 控制器 程序计数器PC 堆栈指针SP 指令译码器 数据指针寄存器DRTR

控制电路完成指挥控制工作，协调单片 机各部分正常工作。

2.2 80C51单片机内部结构 2.单片机内部存储结构 数据存储器：8051单片机片内、外数据 存储器是两个独立的地址空间，应分别 单独编址。片内数据存储器除RAM块外， 还有特殊功能寄存器(SFR)块。00H 7FH 80H FFH 片内 RAM SFR 0000H

片外 RAM

FFFFH

2.2 80C51单片机内部结构 2.单片机内部存储结构 程序存储器：程序存储器以程序计数器PC 作地址指针，通过16位地址总线，可寻址 的地址空间为64K字节(0000H ~ FFFFH)。 片内、片外统一编址。

2.2 80C51单片机内部结构3.可编程全双工串行口

串行通信结构内部结构图

2.2 80C51单片机内部结构 4.两个16位定时器/计数器

2.2 80C51单片机内部结构 5.4个8位并行输入输出(I/O)口 P0口：地址低8位与数据线分时使用 端口。 P1口：按位可编址的输入输出端口。 P2口：地址高8位输出口。 P3口：双功能口。若不用第二功能， 也可作通用I / O 口。

2.2 80C51单片机内部结构5.4个8位并行输入输出(I/O)口

地址线：P0低八位地址，P2高八地址；

总线划分

数据线：P0输入输出8位数据；

控制线：P3口的8位加上/PSEN、ALE 共同完成 控制总线。

2.2 80C51单片机内部结构 6.中断系统80C51的中断系统有5个中断源，2个 优先级，可实现二级中断嵌套。TCON

SCON

(P3.2)

(P3.3)

2.2 80C51单片机内部结构 7. 单片机时钟 单片机时钟电路通常有两种形式：C1 XTAL1

80C51 C2 XTAL2

2.2 80C51单片机内部结构7. 单片机时钟+5V

外 部 时 钟 源TTL

80C51 XTAL2

XTAL1 VSS

2.2 80C51单片机内部结构 7.单片机时钟 振荡周期：振荡脉冲的周期。 状态周期：两个振荡周期为一个状态周期

,用S表 示。 机器周期：一个机器周期包含6个状态周期(时钟 周期)。 指令周期：执行一条指令所占用的全部时间。指令周期机器周期 机器周期

XTAL2 (OSC)

S1 S4 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S5 S6 P1 P P1 P P1 P P1 P P1 P P1 P P1 P P1 P P1 P P1 P P1 P P 1 P2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

振荡周期 时钟周期

2.2 80C51单片机内部结构8.单片机复位RST引脚上出现两个机器周期的高 电平，将使单片机复位。 80C51单片机 通常采用上电自动复位和按键手动复位 两种方式。C1 22μF RST 80C51 R2 200Ω

R1 1KΩ