MCS - 51系列单片机解读

　　MCS — 51 单片机系列

　　按工艺划分：

　　◆ HMOS 工艺产品：如 8031 、 8051 、 8751 等；

　　◆ HCMOS 工艺产品：如 80C31 、 80C51 、 87C51 等；按 ROM 的类型划分：

　　◆ ROM 型产品、

　　◆ PROM 型产品、 8051

　　◆ EPROM 型产品、 87C51 、 87C52

　　◆ Flash 型产品： AT89C51 、 AT89C52

　　（二） MCS — 51 单片机的内部结构

　　一、 8051 微处理器 CPU

　　◆ 1 、运算器 ：由算术逻辑单元 ALU、累加器ACC、B寄存器、两个暂存寄存器、程序状态寄存器组成 PSW ； 8 位，可以进行算术云算（加，减，乘，除，乘除运算与寄存器 B 有关）、逻辑运算及移位运算等。

　　◆ 2 、控制器：由指令寄存器 IR 、指令译码器 ID 、定时及控制逻辑电路、程序计数器 PC 组成，使单片机的运行控制中心。

　　PC 的结构与功能： 16 位的程序寄存器，控制程序的执行。

　　IR ， ID 的功能；

　　二、 8051 的片内存储器

　　◆ ROM ： 4KB ，地址 0000H--0FFFH （使用时）

　　◆ RAM ： 128B ，地址 00H--7FH 三、 8051 的 I/O 端口电路

　　四、定时器 / 计数器： 2 个 16 位的定时器 / 计数器

　　五、中断控制系统： 5 个中断源，其中两个外部中断、两个定时 / 计数器中断、 1 个串行口中断。

　　六、串行口： 1 个全功能异步串行口

　　七、时钟电路：在时钟电路的外部添加晶振及电容就可以组成完整的震荡电路，为系统工作提供时钟。

　　八、总线：通过内部总线把系统的各个部分连成一个有机的整体。

　　三） MCS-51 单片机的信号引脚

　　一.引脚简介：

　　输入 / 输出口线：

　　◆ P0 口：地址 / 数据复用口

　　◆ P2 口：高 8 位地址口

　　◆ P1 口：一般 I/O 口

　　◆ P3 口：一般 I/O 口、第 2 功能口（串行口）

　　口及口线的表示方法： P0 、 P1 、 P2 、 P3 ； P1.0 、 P1.1

　　ALE ：地址锁存控制信号，用于外部存储器或 I/O 端口总线访问的同步控制，从而使总线上的地址 / 数据信号有序的流动。

　　PSEN ：外部程序存储器读选通信号，当 PSEN 信号为低时表示对外部程序存储器进行访问。

　　RST ：系统复位信号，该引脚上的高电平（两个时钟周期以上）会使系统进入复位状态。

　　XTAL1 、 XTAL2 ：外接晶振引脚

　　VSS 、 VCC ：地、电源

　　二. 信号引脚的第二功能

　　1). P3 口的第二引脚功能

　　RXD(P3.0) ：串行数据接收端 TXD(P3.1) ：串行数据发送端

　　/INT0(P3.2) ：外中断 0 申请信号输入端

　　/INT1(P3.3) ：外中断 1 申请信号输入端

　　T0(P3.4) ：定时器 / 计数器 0 计数输入端

　　T1(P3.5) ：定时器 / 计数器 1 计数输入端

　　/WR(P3.6) ：外部 RAM 写选通

　　/RD(P3.7) ：外部 RAM 读选通

　　PROG(ALE) ：编程脉冲输入端

　　Vpp(/EA) ：编程电压加入端

　　VPD(RST) ：备用电源输入端

　　三. 单片机的三总线结构：

　　地址总线： P0 ： A0~A7 ， P2 ： A8~A15

　　数据总线： P0 ： D0~D7

　　控制总线： /WR 、 /RD 、 /PSEN 、 ALE 、 /EA

　　四） MCS--51 单片机的时钟与时序

　　一、时钟方式：

　　1 ）、内部时钟方式：

　　2 ）、外部时钟方式： XTAL1 — GND ， XTAL2 —外部时钟信号

　　二、时序信号：

　　◆ 晶振周期： T0

　　◆ 状态周期： 2T0 ◆ 机器周期： 12T0

　　◆ 指令周期：至少 12T0

　　三、 8051 的取指与指令的执行

　　（一）、单周期指令

　　（二）、双周期指令

　　（三）、多周期指令