80C51单片机的硬件结构
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1．封装：80C51系列单片机常用的两种封装为 双列直插式DIP40，方形封装LCC44
2020/9/25
2．80C51系列单片机外部引脚
2020/9/25
3．80C51单片机逻辑符号
2020/9/25
4．80C51系列单片机外部引脚说明
• 重要性：引脚表现出单片机的外部特性或硬 件特性，通过引脚连接和组建系统。
微机控制技术
• 主讲： 张 勤 工学博士 副教授
教材：单片机基础，航空航天大学出版
20ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0/9/25
第2章 80C51单片机的硬件结构
• 2.1 单片机的概念及系列 • 2.2 80C51单片机内部结构 • 2.3 80C51系列单片机外引脚功能 • 2.4 80C51单片机的内部存储器 • 2.5 80C51单片机的并行I/O口 • 2.6 80C51单片机的时钟与定时 • 2.7 80C51单片机系统的复位
2020/9/25
80C51单片机逻辑符号
2020/9/25
端口线
• P3.7~P3.0：第一功能和其余三个端口的第一 功能相同。第二功能为控制功能。参阅P23， 表2.1
2020/9/25
P3口的第二功能:
实际使用中总是优先选用第二功能，剩下的才作 为口线使用
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3．80C51单片机逻辑符号
。16位存储器，可寻地址64KB 。由DPH + DPL 组成，可分别使用
高位字节（DPH）和低位字节（DPL）
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（5）定时器/计数器：80C51有两个16位的定时 器/计数器。表示为定时/计数器T0，T1。
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2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控 制
器
2020/9/25
• 共有40个引脚，分为端口线（32条），电源 线（2条）和控制线（6条）
• 端口：4个并行I/O端口，每个端口有8条端口 线，用于传送数据或地址。每个端口结构各 不相同，因此功能和用途上的差别也较大。
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80C51单片机逻辑符号
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（1）端口线
• P0.7~P0.0：为P0口专用，P0.7为高位，P0.0 为低位。有两种不同的功能:通用I/O接口和地 址/数据分时复用总线 。 通用I/O接口：输出，输入和端口操作三 种工作方式。
运算器
控 制
器
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➢输入输出端口（I/O）
1．并行的I/O口：4个8位并行I/O口（P0，P1， P2，P3），实现数据的并行输入输出。
2．一个串行口：实现单片机和其他数据设备之 间的串行数据传送。
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2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控 制
器
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2.3 80C51系列单片机外引脚功能
➢存储器 1．内部数据存储器：80C51芯片256个RAM单元
，其中后128个单元专用寄存器用，用户使用 的只有前128个单元，简称内部“RAM” 2．内部程序存储器：80C51有4KB掩模ROM，存放 程序和原始数据。称为程序存储器，简称“内 部ROM”
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2.2 80C51单片机内部结构
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MCS-51系列单片机分类表
掩模ROM 紫外线可擦除ROM HMOS工艺 低功耗CHMOS
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2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控
制
PC加1
器
寄存器
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➢中央处理器CPU
1．运算器 (1) 累加器 A（或ACC）：8位寄存器
功能：存放操作数，存放运算结果 工作最繁忙的寄存器 -- 中心交通路口，在指令系 统中有一多半 指令和A有关。
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端口线
• P1.7~P1.0：80C51单片机的P1口只有一种功 能，通用输入/输出接口。对52子系列而言， P1.0和P1.1第二功能为定时器2输入。
• P2.7~P2.0：通用的I/O接口或8位地址总线。 它的第二功能和P0口引脚的第二功能相配合， 用于输出片外存储器的高8位地址。
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（2）电源线
（2） 算术/逻辑部件ALU：对数据进行算术运算和逻辑操 作的执行部件。由加法器和其他逻辑电路（移位电
路和判断电路等）组成。完成算术加、减、乘、除 和逻辑“与”、“或”、“异或”等运算以及循环
移位操作、位操作等功能。
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（3） 程序状态字寄存器PSW：是8位寄存器， 用来存放运算结果的一些特征。 （4） B寄存器：在进行乘法、除法运算时作 为ALU的输入之一，与ACC配合完成运算和并存 放运算结果。 （5） 暂存器：用以暂存进入运算器之前的数 据。
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2.1 单片机的概念及系列
1．单片机的概念 2．MCS-51系列与80C51系列 • MCS-51系列：MCS只是Intel公司专用的，是Inter公司
系列的符号。MCS-51系列单片机典型机包括51和52两 个子系列。 • 80C51系列：MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与 MCS-51指令系统兼容的单片机。因而常用80C51系列来 命名所有具有MCS-51指令系统的单片机。对8051都做 了一些补充。 • 80C51系列的单片机包括Inter公司和其他公司的51和 52子系列。内部资源超出52子系列的单片称为新一代 80C51系列单片机
➢ 第一种情况，80C51不带片外存储器时。P0口 作为通用I/O口使用，用于传送CPU的输入/输 出数据。这时输出数据可以得到锁存，不需外 接专用锁存器。输入数据可以得到缓冲，增加 了数据的可靠性
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端口线
➢ 第二种情况：80C51带片外存储器， P0.7~P0.0在CPU访问片外存储器时用于传送 片外存储器的低8位地址。然后传送CPU对片 外存储器的读写数据。
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2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控 制 PC加1 器 寄存器
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2．控制器 （1） 程序计数器PC：存放下一条要执行的指令的地址， 16位程序地址寄存器 （2） 堆栈指针SP：“先进后出”原则存取数据的，开机 复位后，单片机栈底地址为07H （3） 指令寄存器IR ： （4） 数据指针DPTR ：可用于寻址程序存储器或数据存 储单元
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2．80C51系列单片机外部引脚
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3．80C51单片机逻辑符号
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4．80C51系列单片机外部引脚说明
• 重要性：引脚表现出单片机的外部特性或硬 件特性，通过引脚连接和组建系统。
微机控制技术
• 主讲： 张 勤 工学博士 副教授
教材：单片机基础，航空航天大学出版
20ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0/9/25
第2章 80C51单片机的硬件结构
• 2.1 单片机的概念及系列 • 2.2 80C51单片机内部结构 • 2.3 80C51系列单片机外引脚功能 • 2.4 80C51单片机的内部存储器 • 2.5 80C51单片机的并行I/O口 • 2.6 80C51单片机的时钟与定时 • 2.7 80C51单片机系统的复位
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80C51单片机逻辑符号
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端口线
• P3.7~P3.0：第一功能和其余三个端口的第一 功能相同。第二功能为控制功能。参阅P23， 表2.1
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P3口的第二功能:
实际使用中总是优先选用第二功能，剩下的才作 为口线使用
2020/9/25
3．80C51单片机逻辑符号
。16位存储器，可寻地址64KB 。由DPH + DPL 组成，可分别使用
高位字节（DPH）和低位字节（DPL）
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（5）定时器/计数器：80C51有两个16位的定时 器/计数器。表示为定时/计数器T0，T1。
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2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控 制
器
2020/9/25
• 共有40个引脚，分为端口线（32条），电源 线（2条）和控制线（6条）
• 端口：4个并行I/O端口，每个端口有8条端口 线，用于传送数据或地址。每个端口结构各 不相同，因此功能和用途上的差别也较大。
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80C51单片机逻辑符号
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（1）端口线
• P0.7~P0.0：为P0口专用，P0.7为高位，P0.0 为低位。有两种不同的功能:通用I/O接口和地 址/数据分时复用总线 。 通用I/O接口：输出，输入和端口操作三 种工作方式。
运算器
控 制
器
2020/9/25
➢输入输出端口（I/O）
1．并行的I/O口：4个8位并行I/O口（P0，P1， P2，P3），实现数据的并行输入输出。
2．一个串行口：实现单片机和其他数据设备之 间的串行数据传送。
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2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控 制
器
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2.3 80C51系列单片机外引脚功能
➢存储器 1．内部数据存储器：80C51芯片256个RAM单元
，其中后128个单元专用寄存器用，用户使用 的只有前128个单元，简称内部“RAM” 2．内部程序存储器：80C51有4KB掩模ROM，存放 程序和原始数据。称为程序存储器，简称“内 部ROM”
2020/9/25
2.2 80C51单片机内部结构
2020/9/25
MCS-51系列单片机分类表
掩模ROM 紫外线可擦除ROM HMOS工艺 低功耗CHMOS
2020/9/25
2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控
制
PC加1
器
寄存器
2020/9/25
➢中央处理器CPU
1．运算器 (1) 累加器 A（或ACC）：8位寄存器
功能：存放操作数，存放运算结果 工作最繁忙的寄存器 -- 中心交通路口，在指令系 统中有一多半 指令和A有关。
2020/9/25
端口线
• P1.7~P1.0：80C51单片机的P1口只有一种功 能，通用输入/输出接口。对52子系列而言， P1.0和P1.1第二功能为定时器2输入。
• P2.7~P2.0：通用的I/O接口或8位地址总线。 它的第二功能和P0口引脚的第二功能相配合， 用于输出片外存储器的高8位地址。
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（2）电源线
（2） 算术/逻辑部件ALU：对数据进行算术运算和逻辑操 作的执行部件。由加法器和其他逻辑电路（移位电
路和判断电路等）组成。完成算术加、减、乘、除 和逻辑“与”、“或”、“异或”等运算以及循环
移位操作、位操作等功能。
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（3） 程序状态字寄存器PSW：是8位寄存器， 用来存放运算结果的一些特征。 （4） B寄存器：在进行乘法、除法运算时作 为ALU的输入之一，与ACC配合完成运算和并存 放运算结果。 （5） 暂存器：用以暂存进入运算器之前的数 据。
2020/9/25
2.1 单片机的概念及系列
1．单片机的概念 2．MCS-51系列与80C51系列 • MCS-51系列：MCS只是Intel公司专用的，是Inter公司
系列的符号。MCS-51系列单片机典型机包括51和52两 个子系列。 • 80C51系列：MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与 MCS-51指令系统兼容的单片机。因而常用80C51系列来 命名所有具有MCS-51指令系统的单片机。对8051都做 了一些补充。 • 80C51系列的单片机包括Inter公司和其他公司的51和 52子系列。内部资源超出52子系列的单片称为新一代 80C51系列单片机
➢ 第一种情况，80C51不带片外存储器时。P0口 作为通用I/O口使用，用于传送CPU的输入/输 出数据。这时输出数据可以得到锁存，不需外 接专用锁存器。输入数据可以得到缓冲，增加 了数据的可靠性
2020/9/25
端口线
➢ 第二种情况：80C51带片外存储器， P0.7~P0.0在CPU访问片外存储器时用于传送 片外存储器的低8位地址。然后传送CPU对片 外存储器的读写数据。
2020/9/25
2.2 80C51单片机内部结构
运算器
控 制 PC加1 器 寄存器
2020/9/25
2．控制器 （1） 程序计数器PC：存放下一条要执行的指令的地址， 16位程序地址寄存器 （2） 堆栈指针SP：“先进后出”原则存取数据的，开机 复位后，单片机栈底地址为07H （3） 指令寄存器IR ： （4） 数据指针DPTR ：可用于寻址程序存储器或数据存 储单元