51子系列单片机的主要逻辑功能部件
MCS-51单片机的逻辑结构及
2.1 MCS-51单片机的逻辑结构及 信号引脚
MCS-51单片机结构框图 MCS-51芯片内部逻辑结构 MCS-51的信号引脚
MCS-51单片机结构框图
MCS-51芯片内部逻辑结构
1.中央处理器（CPU ） 中央处理器CPU是单片机的核心，完成运算和控 制操作。它包括运算器和控制器电路。 1 ）运算器电路 运算器主要用来实现对操作数的算术、逻辑运算 和位操作的。 主要包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC （A ）、暂存寄存器、B 寄存器、程序状态字PSW、 两个暂存器以及BCD码运算修正电路。
其地址为0003h0023h是五个中断源的中断地址区0003h000ah外部中断0中断地址区000bh0012h定时器计数器0中断地址区0013h001ah外部中断1中断地址区001bh0022h定时器计数器1中断地址区0023h002ah串行中断地址区中断服务程序超过8个字节时在中断地址区的首地址存放一条无条件转移指令转移到中断服务程序
专用寄存器地址表
MCS-51的堆栈操作
后进先出 入栈PUSH 出栈POP 1.堆栈的功用 保护断点 保护现场
2.堆栈的开辟 MCS-51的堆栈只能开辟在芯片内部的数据存储器中。 3.堆栈指示器SP 专用寄存器地址81H SP的内容是堆栈栈顶的地址 系统复位后SP的内容是07H 4.堆栈类型
5.堆栈的使用方法 自动方式 调用子程序或中断时 指令方式 使用堆栈操作指令 PUSH、POP
PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0
CY AC F0 RS1 RS0 OV 未用 P
进位标志 辅助进位标志 用户标志 寄存器组选择 寄存器组选择 溢出标志 带符号数加减运算 溢出; 乘法积超过8位；除数为0 奇偶标志
51单片机结构功能
51单片机结构功能51单片机是指基于Intel的8051微处理器为核心的单片机，其结构功能丰富，被广泛应用于各种嵌入式系统。
一、结构51单片机采用冯·诺依曼结构，具有指令存储器和数据存储器，其中程序存储器（ROM）用于存储程序和表格数据，而数据存储器（RAM）用于存储可变数据。
51单片机还具有特殊功能寄存器（SFR），这些寄存器专门用于控制和设置单片机的各种功能。
二、功能1、运算功能：51单片机具有8位运算器，可以进行算术、逻辑和位运算。
2、控制功能：51单片机具有丰富的控制指令，可以实现如条件转移、跳转、中断等功能，还可以进行定时器和计数器的控制。
3、通信功能：51单片机可以通过串行口实现串行通信，也可以通过并行口实现并行通信。
4、存储功能：51单片机内部具有少量的RAM和ROM存储器，同时还可以外接扩展存储器。
5、定时/计数功能：51单片机内部具有定时器和计数器，可以实现定时和计数的功能。
6、中断功能：51单片机具有多个中断源，可以实现多级中断控制。
7、输入/输出功能：51单片机具有多个输入/输出端口，可以实现多种输入/输出控制。
51单片机以其结构紧凑、功能丰富、易于使用等特点，被广泛应用于工业控制、智能家居、消费电子等领域。
C51单片机寄存器功能湖山网络广播系统设计方案一、概述随着科技的发展和数字化的普及，网络广播系统在各种场所扮演着越来越重要的角色。
湖山网络广播系统设计方案旨在满足湖山地区对高质量、高效的网络广播系统的需求。
该方案旨在构建一个稳定、可靠、易用的网络广播系统，以满足湖山地区在公共广播、紧急通知、日常资讯等方面的需求。
二、系统需求分析1、稳定性：系统应具备高度的稳定性，能够保证长时间的连续运行，避免因设备故障或网络问题导致的广播中断。
2、可靠性：系统应具备可靠的备份机制，确保在主设备出现问题时，备份设备能够迅速接管，保证广播的连续性。
3、易用性：系统应具备良好的用户界面，操作简单易懂，方便管理员进行配置和管理。
2 51系列单片机硬件结构和功能
30H 2FH 20H 1FH
用户RAM区 位寻址区 第3寄存器组(RB3) 第2寄存器组(RB2) 第1寄存器组(RB1) 第0寄存器组(RB0) RS1=1 RS0=1 RS1=1 RS0=0 RS1=0 RS0=1 RS1=0 RS0=0
00H
存贮器的组织结构及功能
2.2.2 内部数据存贮器 1、低128字节的RAM块（00H～7FH） ①工作寄存器区：00H～1FH
寄存器和RAM地址映照表 0区 地址 寄存器 00H R0 01H R1 1区 地址 寄存器 08H R0 09H R1 2区 地址 寄存器 10H R0 11H R1 3区 地址 寄存器 18H R0 19H R1
02H
03H 04H 05H 06H 07H
R2
R3 R4 R5 R6 R7
0AH
0BH 0CH 0DH 0EH 0FH
D1 79H 71H 69H 61H 59H 51H 49H 41H 39H 31H 29H 21H 19H 11H 09H 01H
D0 78H 70H 68H 60H 58H 50H 48H 40H 38H 30H 28H 20H 18H 10H 08H 00H
存贮器的组织结构及功能
2.2.2 内部数据存贮器
2.2.1 程序存贮器
0FFFFH
0FFFFH
片 外 ROM
片 外 ROM
PC值 >0FFFH 0FFFH 片 内 ROM 4K （ /EA=1） 0000H
1000H 0FFFH 片 外 ROM （ /EA=0） 0000H /PSEN
PC值 >1FFFH 1FFFH 片 内 ROM 8K （ /EA=1） 0000H
CPU当前使用的工作寄存器区是由程序状态字 PSW的第3位（RS0）和第4位（RS1）指示的 PSW.4 PSW.3 当前使用的工作寄存器区 R0~R7 （RS1） （RS0） 0 0 0区（00H~07H） 0 1 1区（08H~0FH） 1 0 2区（10H~17H） 1 1 3区（18H~1FH）
单片机原理与应用课后答案(第二版)
单片机原理与应用课后答案（第二版）2-1. 8051单片机芯片内部包含哪些主要逻辑功能部件？答：一个8位微处理器（CPU）；片内数据存储器RAM；片内程序存储器ROM；四个8位并行I/O口P0~P3；两个定时器/计数器；五个中断源的中断控制系统；一个UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路。
2-2、8051存储器分哪几个地址空间？如何区别不同空间寻址？答：⑴片内、外统一编址的64KB程序存储器；⑵片内256B数据存储器；⑶片外64KB数据存储器。
硬件：引脚接高电平时CPU从片内0000H单元开始取指令，接低电平时CPU直接访问片外EPROM。
EA软件：MOV指令访问片内数据存储器，MOVX 指令访问片外数据存储器，MOVC指令用于读取程序存储器中的常数。
2-3. 简述8051片内RAM的空间分配。
答：低128B位数据存储器区分为：工作寄存器区（00H~1FH）；位寻址区（20H~2FH）；一般数据存储区（30H~7FH）高128B数据存储器区离散地分布着21个特殊功能寄存器2-4. 简述直接位寻址区的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元？答：MCS-51单片机片内RAM中有两个区域可进行位寻址：（1）片内RAM低128字节的位寻址区，地址为20H~2FH的16个字节单元共128位，每一位都有相应的位地址，可用位寻址方式对其进行置位、复位、内容传送、逻辑运算等操作，128位的位地址定义为00H~7FH。
（2）片内RAM高128字节的存储器区，有21个特殊功能寄存器。
其中字节地址正好能被8整除的字节单元中的每一位都可以按位寻址、操作。
14 2-5．8051的P0~P3口有何不同，用作通用I/O口输入数据时应注意什么？答：P0~P3口功能不完全相同。
（1）访问外扩展存储器时，P2口送出16位地址的高8位地址，P0口先送出16位地址的低8位地址，再做数据的输入/输出通道。
《单片机原理及应用》课后习题答案
答案：ALE是地址锁存使能信号，是机器周期的二倍。当不使用单字节双周期的指令，如MOVX类指令时，可以作为外部设备的定时信号。
2.13 有那几种方法能使单片机复位？复位后各寄存器的状态如何？复位对内部RAM有何影响？
2.6 8051如何确定和改变当前工作寄存器组？
2.7 MCS-51单片机的程序存储器中0000H、0003H、000BH、0013H、001BH和0023H这几个地址具有什么特殊的功能？
2.8 8051单片机有哪几个特殊功能寄存器？可位寻址的SFR有几个？
2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什么？
TH1、TL1、TH0、TL0的内容为00H，定时器/计数器的初值为0。
(TMOD)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1为定时器方式0，非门控方式。
(TCON)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1停止工作，外部中断0、1为电平触发方式。
(T2CON)=00H，复位后定时器/计数器T2停止工作。
可位寻址的SFR有11个。
2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什么？
答案：PSW—程序状态字。主要起着标志寄存器的作用。常用标志位及其作用如下：
Cy——进（借）位标志，其主要作用是保存算术运算的进或借位并在进行位操作时做累加器。
在执行某些算术和逻辑指令时，可以被硬件或软件置位或清零。在算术运算中它可作为进位标志，在位运算中，它作累加器使用，在位传送、位与和位或等位操作中，都要使用进位标志位。
2.14 MCS-51的时钟振荡周期、机器周期和指令周期之间有何关系？
51单片机基础知识试题题库(含答案)
51单片机基础知识试题题库(含答案)第二章习题参考答案一、填空题：1、当 MCS-51 引脚 ALE 有效时，表示从 P0 口稳定地送出了低8位地址。
2、MCS-51 的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。
3、当使用 8751 且 EA=1，程序存储器地址小于 1000H 时，访问的是片内 ROM。
4、MCS-51 系统中，当 PSEN 信号有效时，表示 CPU 要从外部程序存储器读取信息。
5、MCS-51 有 4 组工作寄存器，它们的地址范围是00H~1FH6、MCS-51 片内20H~2FH 范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以位寻址。
7、PSW 中 RS1 RS0=10 时，R2 的地址为 12H 。
8、PSW 中 RS1 RS0=11 时，R2 的地址为 1AH 。
9、单片机系统复位后，（PSW）=00H，因此片内 RAM 寄存区的当前寄存器是第 0 组，8 个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。
10、PC 复位后为 0000H 。
11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。
12、PC 的内容为将要执行的的指令地址。
13、在 MCS－51 单片机中，如果采用 6MHz 晶振，1 个机器周期为 2us14、内部 RAM 中，位地址为 30H 的位，该位所在字节的字节地址为 26H 。
15、若 A 中的内容为 63H，那么，P 标志位的值为16、8051 单片机复位后，R4 所对应的存储单元的地址为 04H ，因上电时 PSW= 00H 。
这时当前的工作寄存器区是第 0 工作寄存器区。
电平，因为其片内无程序存储器。
17、使用 8031 芯片时，需将/EA 引脚接低18、片内 RAM 低 128 个单元划分为哪 3 个主要部分：工作寄存器区、位寻址区和用户 RAM 区。
19、通过堆栈操作实现子程序调用，首先就要把PC 的内容入栈，以进行断点保护。
调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到 PC 。
单片机谢维成第四版课后题答案
1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件：(1)CPU（中央处理器）：8位(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器：21个(4)程序存储器：4KB(5)并行I/O口：8位，4个(6)串行接口：全双工，1个（7）定时器/计数器：16位，2个(8)片内时钟电路：1个2.89C51的EA端有何用途？答：EA端接高电平时，CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序，存储器。
EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM,并执行片外程序存储器中的指令。
EA端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。
3.89C51的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？答：ROM(片内ROM和片外ROM统一编址)(使用MOVC)（数据传送指令）(16bits地址)(64KB)片外RAM(MOVX)(16bits地址)(64KB)片内RAM(MOV)(8bits地址)(256B)4.简述89C51片内RAM的空间分配。
答：片内RAM有256B,低128B是真正的RAM区，高128B是SFR(特殊功能寄存器）区。
5.简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元。
答：片内RAM区从00H-FFH(256B)其中20H~2FH（字节地址）是位寻址区对应的位地址是00H~7FH6.如何简捷地判断89C51正在工作？答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？）ALE（地址锁存允许）(Address Latch Enable)输出是fosc的6分频用示波器观察ALE是否有脉冲输出(判断8051芯片的好坏？)观察PSEN(判断8051能够到EPROM或ROM中读取指令码？)因为PSEN接外部EPROM(ROM)的/OE端子OE=Output Enable(输出允许）7.89C51如何确定和改变当前工作寄存器组？答：PSW（程序状态字）(Program Status Word)中的RS1和RS0可以给出4中组合，用来从4组工作寄存器组中进行选择PSW属于SFR(Special FunctionRegister)（特殊功能寄存器）9.读端口锁存器和“读引脚”有何不同？各使用哪种指令？答：读锁存器(ANP0,A)就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如MOVA,P1这条指令就是读引脚的，意思就是把端口p1输入数据送给A)传送类MOV,判位转移JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等：字节交换XCH、XCD算术及逻辑运算ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、NC、DEC控制转移CJNE、DJNZ都属于读锁存器。
51单片机课后习题答案孙育才东南大学
第一章：1.目前微型计算机正沿着哪两个分支迅速发展？为什么会形成单片机这一分支？答：（1）目前微型计算机正沿着通用计算机系统和嵌入式系统这两个分支迅速发展。
（2）为了满足更广泛的实时应用的需要，从微型计算机家族中形成单片机这一分支。
2.什么是单片微型计算机？它与典型微型计算机在结构上有和区别？答：（1）见书P1。
（在一块单晶芯片内集成了……，简称单片机。
）（2）与典型微型计算机在结构上的区别是：单片机采用哈佛结构，存储器ROM和RAM 是严格区分、相互独立的，程序和数据存储器独立编址，而典型微机采用冯.诺依曼结构，程序和数据存储器统一编址。
3.单片机具有哪些突出优点？答：单片机的突出优点：体积小、重量轻、单一电源、功耗低、功能强、价格低廉、运算速度快、抗干扰能力强、可靠性高。
4.MCS-51系列各档单片机各有什么特点？同一档次的8051、8751、8031又有何区别？答：（1）不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器、定时器、中断源和I/O接口的配置有所不同。
（2）8051：片内含有掩膜ROM型程序存储器；只能由生产厂家代为用户固化；批量大、永久保存、不修改时用。
8751：片内含EPROM型程序存储器；用户可固化，可用紫外线光照射擦除；但价格高。
8031：片内无程序存储器，可在片外扩展；方便灵活，价格便宜。
5.何谓工业级产品？单片机有几级产品？如何合理选择？答：（1）工作环境介于民用级和军用级之间的产品。
（2）单片机芯片分有三级产品：民用级、工业用级和军品级。
（3）选用单片机时应注意与构成系统的其他元器件相匹配，并满足相关技术要求。
第二章：1.MCS-51系列单片机从制造工艺、功能结构上分为哪几种类型和产品？答：见书P10。
（倒数第三段部分）2.MCS-51系列单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？答：见书P10-11。
3.为了更好地适应“面向控制”的应用特点，MCS-51单片机的CPU作了哪些独特的改进？答：为了更好地适应“面向控制”的应用特点，MCS-51单片机的CPU具有一般微机ALU所不具备的位处理功能。
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51子系列单片机的主要逻辑功能部件
51单片机是一种非常常见的微控制器，它由Intel公司推出。
它
的英文名字是“8051”，其中的“8051”是它的型号代号，由于家喻
户晓，所以人们一般称之为“51单片机”。
作为一种基于CISC架构的单片机，51单片机具有多种强大的功能部件，下面我们来详细介绍一下。
首先，我们要介绍的就是51单片机的中央处理器(CPU)。
中央处
理器是电子计算机的核心部件，也是51单片机的核心部件。
中央处理
器负责执行各种指令，控制单片机的运行。
51单片机的CPU由ALU、
寄存器、累加寄存器、程序计数器等组成，它能够高效地完成各类运
算和控制任务。
除了CPU，51单片机还有存储器。
存储器是用来存储数据和程序
的的部件，包括RAM和ROM。
RAM（随机存取存储器）是一种易失性存
储器，用于存储临时数据。
ROM（只读存储器）是一种非易失性存储器，用于存储固化的程序代码和数据。
存储器的大小和类型不同，对51单
片机的功能有很大的影响。
接着是51单片机的输入/输出端口。
输入/输出端口是单片机与外
部设备进行数据交换的接口。
51单片机通常有多个通用输入/输出端口，这些端口可以连接开关、LED、蜂鸣器、LCD显示屏等各种外设。
通过
这些外设，51单片机可以与外界进行信息交互，实现各种功能。
此外，51单片机还具有计时/计数器。
计时/计数器用于实现时间
控制和频率测量等功能。
它可以通过计时来实现延时、定时等操作，
并通过频率测量来计算外部信号的频率值。
还有一个重要的功能部件是中断控制器。
中断是一种特殊的信号，用于打断CPU当前的工作，转而去处理一些紧急的工作。
中断控制器
用于管理中断信号，使得单片机在接收到中断信号时能够及时地进行
中断处理，提高系统的实时性和可靠性。
最后要提到的是串口通信模块。
串口通信模块是一种用于实现串
行通信的接口。
51单片机可以通过串口通信模块与其他设备进行数据
传输，比如与电脑进行通信、与其他单片机进行通信等。
这种通信方
式广泛应用于各个领域，为实现数据的传输和交换提供了便利。
综上所述，51单片机具有很多主要的逻辑功能部件，包括CPU、
存储器、输入/输出端口、计时/计数器、中断控制器和串口通信模块。
这些功能部件相互配合，使得51单片机能够实现各种功能，广泛应用
于各个领域，推动着现代科技的发展。