--第一章 51单片机的结构

PSW
SP
内部总线
程序地址 寄存器
缓冲器 PC+1
PC
DPTR
指令寄存器 定时与控制
端口1锁存 ISP口
编程逻辑
端口2锁存 端口0锁存 端口2驱动 端口0驱动 .
P2
P0
P3
PSEN ALE EA RST 端口1驱动
WDT OSC
.
作者：夏路易
电子工P1业. 出版社所有
（1）I/O端口
《单片机技术基础教程与实践
W78C51D, W78C52D, W78C54, W78C58, W78E516B, W78E51B等
由于51内核产品众多，所以得到了人们的喜爱，特别是具有大量的资料，使初学者 能够收到事倍功半的学习效果。虽然除了51内核单片机外还有很多种类的单片机， 但人们还是青睐51单片机，特别是钟情于功能最少的51单片机AT89S51
PORT 0 DRIVERS，PORT 0 LATCH 端口0驱动器与锁存器
PORT 1 DRIVERS，PORT 1 LATCH 端口1驱动器与锁存器
PORT 2 DRIVERS，PORT 2 LATCH 端口2驱动器与锁存器
PORT 3 DRIVERS，PORT 3 LATCH 端口3驱动器与锁存器
第1章 51单片机的结构
《单片机技术基础教程与实践
1.1 51内核单片机简介
单片机是将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器
件集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。在世界 上其他国家，人们又称单片机为微控制器（MCU），单片机的结构 框图如图1-1所示。
.
CPU
.
（微处理器）
时钟 Fl4aKsh
RAM
定时器0 定时器1
T0 T1 .
. 51CPU
并行I/O接口
串行接口 外中断
P0 P1 P2 P3 .
TXD RXD
INT0 INT1
作者：夏路易
电子工业出版社所有
《单片机技术基础教程与实践
作者：夏路易
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1.3 详细内部结构框图
《单片机技术基础教程与实践
RAM Flash
.
I/O接口
各种
.
外围模块
单片机
.
（MCU）
单 片 机 常 根 据 其 内 部 的 CPU 来 分 类 ， 例 如 ， 51 内 核 的 单 片 机 、 ARM内核的单片机等等。所谓51内核单片机，就是具有8051 CPU的单 片机。
目前单片机有几千种，51内核的单片机是其中的一类，约有几十家 厂商生产，产品有几百种。
51单片机的基本结构如下
（1）一个8 位算术逻辑单元
（2）4 组，共32 个I/O 口，每组8个引脚，可单独寻址（每个引脚有专用指令，可 以单独读写操作）
（3）两个16 位定时/计数器
（4）全双工串行通信口
（5）6个中断源两个中断优先级
（6）128 字节内置RAM
（7）独立的4k 字节可寻址数据和代码区（该区容量随单片机型号不同而不同，例如
STACK POINTER 栈指针，堆栈是保存工作现场数据、地址、指令等的寄存器， 栈指针用于指向堆栈的栈顶。
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（3）算术与逻辑运算
《单片机技术基础教程与实践
B REGISTER 用于乘除等操作的寄存器，常作为运算的第2操作数。
ACC 累加器，大部分单操作数指令均以ACC作为其操作数，多数双操作数指令也 以累加器作为第一个操作数，通常操作结果也保存在累加器中。
8052作 单者片：机夏就路易具有8k的容量）
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每个51单片机处理周期包括12个振荡周期，每12个振荡周《期单用片机来技完术基成础一教程项与操实践 作如取指令和计算指令执行时间可把时钟频率除以12 取倒数然后指令执行所须的 周期数，如果系统时钟是11.059MHz，则除以12 后就得到了每秒执行的指令个数 为921583条指令，取倒数将得到每条指令所需要的时间1.085μs。51单片机的结构 框图如图所示。
STMicroelectronics公司，51内核产品为：
uPSD3212A, uPSD3212C, uPSD3212CV, uPSD3233B, uPSD3233BV等
TI公司，51内核产品为：
MSC1200Y2, MSC1200Y3, MSC1201Y2, MSC1201Y3等
Winbond公司，51内核产品为：
通过这些端口，数据可以输出到单片机外，也可以从单片机外输入到单片机。
（2）存储器
RAM，RAM ADDR REGISTER 片内随机存储器与随机存储器的地址寄存器， 51单片机具有128字节的片内RAM，用于保存变量、中间运算结果等，部分RAM具 有位寻址能力。
FLASH 片内ROM，用于保存代码等片内ROM采用FLASH存储器构成，具有 ISP功能，容量随型号不同而不同，对于AT89S51单片机，ROM容量为4k。
51单片机的详细内部结构框图。
从图1-3中可看出， 51单片机组成结构中包含运算器、控制器、片内存储器、4 个I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。
.
RAM 地址寄存器
RAM
Flash
定时器0
定时器1 SFR
串行接口
.
中断
端口3锁存 端口3驱动
寄存器B ACC
TMP2 TMP1 ALU
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1.2 51单片机的结构特点
《单片机技术基础教程与实践
51内核系列单片机被广泛应用于从家用电器到武器装备等各种应用系统，尤 其是Philips、Infineon、Silicon Laboratories, Inc.、Analog Devices等制造商 给51内核系列单片机加入了大量的外围模块，例如I2C总线接口、ADC模数转换、PWM、 DMA、DAC等，而且不少芯片的工作频率达到40M，工作电压下降到1.5V，这些功能的 增加使得51内核单片机得到了新生，形成新一代51内核系列单片机产品。
Keil公司支持65家公司生产的51内核单片机产品，在我国市场上常 见到的51内核单片机生产厂商与部分产品为：
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SST 公司，51内核产品为：
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SST89C54, SST89C58, SST89C59, SST89E554RC, SST89E564RD等
TMP1、TMP2 暂存器，用于暂时保存数据
ALU 8位算术逻辑单元ALU，用于处理各种算术运算和逻辑运算，在12MHz时钟时， 多数指令的执行时间为1μs。