单片机80c51硬件结构课件

第2章单片机硬件结构21逻辑结构及信号引脚22内部存储器23并行输入输出口电路24时钟电路与时序25系统复位与工作方式第2章单片机硬件结构12.1逻辑结构及信号引脚2.1.1结构框图组成2.1.2内部逻辑结构2.13信号引脚2.1逻辑结构及信号引脚2外部时钟源21.18051单片机结构框图外部事件计数程序存储器振荡器和时序4KBFLASH数据存储器2×16位ROM256BRAMISFR定时器/计数器80C51CPU64KB总线扩展控制器可编程IO可编程全双工串行口内中断外中断控制串行通信并行口外部时钟源21.18051单片机结构框图外部事件计数321.180C51结构组成□1、一个8位的微处理器CPU2、片内数据存储器(RAM128B256B):用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等□3、片内4kB程序存储器FlashroM(4KB):用以存放程序、一些原始数据和表格4、四个8位并行IO(输入输出)接口P0~-P3每个口可以用作输入,也可以用作输出21.180C51结构组成421.180c51结构组成□5、两个或三个定时计数器每个定时/计数器都可以设置成计数方式,用以对外部事件进行计数,也可以设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制□6、一个全双工UART的串行IO口可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信。□7、片内振荡器和时钟产生电路但需外接晶振和电容□8、五个中断源的中断控制系统。□9、具有节电工作方式:休闲方式及掉电方式21.180c51结构组成580051单片机存储器P0n73了20P2o接口内部逻辑结构PQ驱动器P2驱动器RAM地址寄存器→RAMP0锁存器P2锁存器4KROM程序地址寄存器B寄存器暂存器1暂存器2缓冲器◆「运算ALUPC增1←定指指中断、串行白和定时器PALE=时令令控译寄RES~制码存DPTR器器P1锁存器P3锁存器控制器OSCITalyP1驱动器P3驱动器XTALIPL0-P17EP3.0-P3.80051单片机存储器62.1.280c51内部逻辑结构组成1中央处理器cPU(1)运算电路运算部件以算术逻辑运算单元ALU为核心,包含累加器ACC、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等部件,它能实现算术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。算术运算单元ALU是一个8位的运算器,它不仅可以完成8位进制数据加、减、乘、除等基本的算术运算,还可以完成8位二进制数据逻辑“与”、“或”、“异或”、循环移位、求补、清零等逻辑运算,操作结果在PSW保存。ALU可以对一位二进制数据进行置位、清零、求反、测试转移及位逻辑“与”、“或”等处理。这对于控制方面很有用2.1.280c51内部逻辑结构组成7(2)控制电路:控制部件是单片机的控制中心,它包括定时和控制电路指令寄存器、指令译码器、程序计数器PC、PC加1寄存器振荡电路、中断串行口定时器等。它先以振荡信号为基准产生CPU的时序,从ROM中取出指令到指令寄存器,然后在指令译码器中对指令进行译码,产生指令执行所需的各种控制信号,送到单片机内部的各功能部件,指挥各功能部件产生相应的操作,完成对应的功能(2)控制电路:82.1.280c51内部逻辑结构组成2内部数据存储器(RAM80C51用户RAM均为128B,地址为00H~7FH。用于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓冲等。这128B的RAM中有32个字节单元可指定为工作寄存器片内还有21个特殊功能寄存器(SFR),它们同128字节RAM统一编址,地址为80H~FFH。后面详细介绍。2.1.280c51内部逻辑结构组成92.1.280c51内部逻辑结构组成3内部程序存储器(RoM)80C51用户RAM均为128B,地址为00H~7FH。用于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓冲等。这128B的RAM中有32个字节单元可指定为工作寄存器片内还有21个特殊功能寄存器(SFR),它们同128字节RAM统一编址,地址为80H~FFH。后面详细介绍。2.1.280c51内部逻辑结构组成10单片机80c51硬件结构课件11单片机80c51硬件结构课件12单片机80c51硬件结构课件13单片机80c51硬件结构课件14单片机80c51硬件结构课件15单片机80c51硬件结构课件16单片机80c51硬件结构课件17单片机80c51硬件结构课件18单片机80c51硬件结构课件19单片机80c51硬件结构课件20单片机80c51硬件结构课件21单片机80c51硬件结构课件22单片机80c51硬件结构课件23单片机80c51硬件结构课件24单片机80c51硬件结构课件25单片机80c51硬件结构课件26单片机80c51硬件结构课件27单片机80c51硬件结构课件28单片机80c51硬件结构课件29单片机80c51硬件结构课件30单片机80c51硬件结构课件31单片机80c51硬件结构课件32单片机80c51硬件结构课件33单片机80c51硬件结构课件34单片机80c51硬件结构课件35单片机80c51硬件结构课件36单片机80c51硬件结构课件37单片机80c51硬件结构课件38单片机80c51硬件结构课件39单片机80c51硬件结构课件40单片机80c51硬件结构课件41单片机80c51硬件结构课件42单片机80c51硬件结构课件43单片机80c51硬件结构课件44单片机80c51硬件结构课件45单片机80c51硬件结构课件46单片机80c51硬件结构课件47单片机80c51硬件结构课件48单片机80c51硬件结构课件49单片机80c51硬件结构课件50单片机80c51硬件结构课件51单片机80c51硬件结构课件52单片机80c51硬件结构课件53单片机80c51硬件结构课件54单片机80c51硬件结构课件55单片机80c51硬件结构课件56单片机80c51硬件结构课件57单片机80c51硬件结构课件58单片机80c51硬件结构课件59单片机80c51硬件结构课件60单片机80c51硬件结构课件61单片机80c51硬件结构课件62单片机80c51硬件结构课件63单片机80c51硬件结构课件64单片机80c51硬件结构课件65单片机80c51硬件结构课件66单片机80c51硬件结构课件67单片机80c51硬件结构课件68单片机80c51硬件结构课件69单片机80c51硬件结构课件70单片机80c51硬件结构课件71单片机80c51硬件结构课件72单片机80c51硬件结构课件73单片机80c51硬件结构课件74单片机80c51硬件结构课件75单片机80c51硬件结构课件76单片机80c51硬件结构课件77单片机80c51硬件结构课件78单片机80c51硬件结构课件79单片机80c51硬件结构课件80单片机80c51硬件结构课件81单片机80c51硬件结构课件82单片机80c51硬件结构课件83单片机80c51硬件结构课件84单片机80c51硬件结构课件85单片机80c51硬件结构课件86单片机80c51硬件结构课件87第2章单片机硬件结构21逻辑结构及信号引脚22内部存储器23并行输入输出口电路24时钟电路与时序25系统复位与工作方式第2章单片机硬件结构882.1逻辑结构及信号引脚2.1.1结构框图组成2.1.2内部逻辑结构2.13信号引脚2.1逻辑结构及信号引脚89外部时钟源21.18051单片机结构框图外部事件计数程序存储器振荡器和时序4KBFLASH数据存储器2×16位ROM256BRAMISFR定时器/计数器80C51CPU64KB总线扩展控制器可编程IO可编程全双工串行口内中断外中断控制串行通信并行口外部时钟源21.18051单片机结构框图外部事件计数9021.180C51结构组成□1、一个8位的微处理器CPU2、片内数据存储器(RAM128B256B):用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等□3、片内4kB程序存储器FlashroM(4KB):用以存放程序、一些原始数据和表格4、四个8位并行IO(输入输出)接口P0~-P3每个口可以用作输入,也可以用作输出21.180C51结构组成9121.180c51结构组成□5、两个或三个定时计数器每个定时/计数器都可以设置成计数方式,用以对外部事件进行计数,也可以设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制□6、一个全双工UART的串行IO口可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信。□7、片内振荡器和时钟产生电路但需外接晶振和电容□8、五个中断源的中断控制系统。□9、具有节电工作方式:休闲方式及掉电方式21.180c51结构组成9280051单片机存储器P0n73了20P2o接口内部逻辑结构PQ驱动器P2驱动器RAM地址寄存器→RAMP0锁存器P2锁存器4KROM程序地址寄存器B寄存器暂存器1暂存器2缓冲器◆「运算ALUPC增1←定指指中断、串行白和定时器PALE=时令令控译寄RES~制码存DPTR器器P1锁存器P3锁存器控制器OSCITalyP1驱动器P3驱动器XTALIPL0-P17EP3.0-P3.80051单片机存储器932.1.280c51内部逻辑结构组成1中央处理器cPU(1)运算电路运算部件以算术逻辑运算单元ALU为核心,包含累加器ACC、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等部件,它能实现算术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。算术运算单元ALU是一个8位的运算器,它不仅可以完成8位进制数据加、减、乘、除等基本的算术运算,还可以完成8位二进制数据逻辑“与”、“或”、“异或”、循环移位、求补、清零等逻辑运算,操作结果在PSW保存。ALU可以对一位二进制数据进行置位、清零、求反、测试转移及位逻辑“与”、“或”等处理。这对于控制方面很有用2.1.280c51内部逻辑结构组成94(2)控制电路:控制部件是单片机的控制中心,它包括定时和控制电路指令寄存器、指令译码器、程序计数器PC、PC加1寄存器振荡电路、中断串行口定时器等。它先以振荡信号为基准产生CPU的时序,从ROM中取出指令到指令寄存器,然后在指令译码器中对指令进行译码,产生指令执行所需的各种控制信号,送到单片机内部的各功能部件,指挥各功能部件产生相应的操作,完成对应的功能(2)控制电路:952.1.280c51内部逻辑结构组成2内部数据存储器(RAM80C51用户RAM均为128B,地址为00H~7FH。用于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓冲等。这128B的RAM中有32个字节单元可指定为工作寄存器片内还有21个特殊功能寄存器(SFR),它们同128字节RAM统一编址,地址为80H~FFH。后面详细介绍。2.1.280c51内部逻辑结构组成962.1.280c51内部逻辑结构组成3内部程序存储器(RoM)80C51用户RAM均为128B,地址为00H~7FH。用于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓冲等。这128B的RAM中有32个字节单元可指定为工作寄存器片内还有21个特殊功能寄存器(SFR),它们同128字节RAM统一编址,地址为80H~FFH。后面详细介绍。2.1.280c51内部逻辑结构组成97单片机80c51硬件结构课件98单片机80c51硬件结构课件99单片机80c51硬件结构课件100单片机80c51硬件结构课件101单片机80c51硬件结构课件102单片机80c51硬件结构课件103单片机80c51硬件结构课件104单片机80c51硬件结构课件105单片机80c51硬件结构课件106单片机80c51硬件结构课件107单片机80c51硬件结构课件108单片机80c51硬件结构课件109单片机80c51硬件结构课件110单片机80c51硬件结构课件111单片机80c51硬件结构课件112单片机80c51硬件结构课件113单片机80c51硬件结构课件114单片机80c51硬件结构课件115单片机80c51硬件结构课件116单片机80c51硬件结构课件117单片机80c51硬件结构课件118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