模塊一MCS-51單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)與Proteus軟件

1.1單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)1.1單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)MCS-51系列單片機(jī)都是以8051為核心電路發(fā)展起來的，包括51子系列（基本型）和52子系列（增強(qiáng)型）兩大類，因此它們都具有MCS-51的基本結(jié)構(gòu)與軟件特征，具有很強(qiáng)的兼容性。MCS—51系列單片機(jī)配置FlashRom單片機(jī)：89X51——89C51、89S51等。1.1.1MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）1個(gè)8位的中央處理器（CPU，具有位處理功能）和1個(gè)全雙工的異步串行口。（2）2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（3）3個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間64KB程序存儲(chǔ)器空間（包括4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM）128B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）64KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間（4）

4個(gè)雙向并可按位尋址的I/O口（5）5個(gè)中斷源，具有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)（6）片內(nèi)還有振蕩器和時(shí)鐘電路VCCALERAM地址寄存器RAMP0鎖存器P2鎖存器ROMP0驅(qū)動(dòng)器P2驅(qū)動(dòng)器ACC寄存器B暫存2暫存1SP程序地址寄存器緩沖器PC加1PCDPTRPSWP1驅(qū)動(dòng)器P3驅(qū)動(dòng)器P1鎖存器P3鎖存器SFR特殊功能寄存器PSENVSSEARESET內(nèi)部時(shí)鐘外接晶振P1.0~P1.7P3.0~P3.7P0.0~P0.7P2.0~P2.7中斷、串行口及定時(shí)器ALU定時(shí)及控制指令寄存器指令譯碼器用EPROM,為8751無ROM為80311.1.2MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖P0P1P2P3并行接口CPU時(shí)鐘電路串行接口中斷系統(tǒng)ROMRAM定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0T1TXDRXD1.1.3MCS-51系列單片機(jī)CPU的結(jié)構(gòu)

1.

CPU結(jié)構(gòu)

MCS－51內(nèi)部有一個(gè)8位CPU（8位是CPU的字長(zhǎng)，指CPU對(duì)數(shù)據(jù)的處理是按一個(gè)字節(jié)進(jìn)行的），它象通常的微處理器一樣，也是由算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU、定時(shí)控制部件（即控制器）和各種專用寄存器等組成的。ALU

由定時(shí)和控制部件構(gòu)成的控制器，包括定時(shí)控制邏輯、指令寄存器、指令譯碼器、數(shù)據(jù)指針DPTR、程序計(jì)數(shù)器PC、堆棧指針SP、RAM地址寄存器以及16位地址緩沖器等。運(yùn)算器（ALU、專用寄存器）2.CPU的專用寄存器組MCS-51的CPU專用寄存器組包括6個(gè)寄存器程序計(jì)數(shù)器PC累加器ACC寄存器B程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW堆棧指針SP數(shù)據(jù)指針DPTR。除PC外，其余5個(gè)寄存器均為可編程可訪問寄存器。專用寄存器組中只有PC在物理上是獨(dú)立的（即沒有與其他器件共同編碼的物理地址），其余5個(gè)寄存器都有相應(yīng)的直接地址（稱字節(jié)地址）。

是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，用于存放下一條待執(zhí)行指令的地址。PC的基本工作過程可以描述為：PC中的數(shù)作為指令地址輸出給程序存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器按此地址輸出指令字節(jié)，同時(shí)PC本身自動(dòng)加1，指向下一條指令。MCS-51的PC是一個(gè)16位寄存器，其尋址范圍是64KB（即216Byte）。

（1）程序計(jì)數(shù)器PC（ProgramCounter）（2）程序狀態(tài)字PSW（ProgramStateWord）CyACF0RS1RS0OV…PD7D6D5D4D3D2D1D0PSW進(jìn)位標(biāo)志、“位累加器”