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嵌入式系统及其电路 解剖麻雀 微型单片计算机学习 内容 第5讲单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构 第6讲8051的端口结构8051单片机的时钟电路8051单片机的复位电路8051单片机的存储器 第7讲8051的特殊功能寄存器8051单片机的中断系统 第8 9 10讲51单片机指令与程序设计语言C51程序设计语言 第11讲51单片机的定时器结构及工作原理定时器的控制及其工作方式定时 计数器的应用 第12讲串行通信概述51单片机的串行通信接口串行口的工作方式 第13 14讲51单片机的系统扩展51单片机的程序区扩展51单片机的数据区扩展 第15讲单片机接口技术概念键盘接口技术 第16 17讲单片机显示器接口技术 第18 21讲单片机仿真技术实验1 8 第5讲 单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构 第5讲 单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构 单片机简介 主要介绍单片机的发展 基本的结构和特点 常用的单片机系列 单片机的应用模式和领域等 单片机简介 单片机 singlechipmicrocomputer 又称之为微控制器MCU microcontrollerunit 或单片机 将CPU RAM ROM 定时器 计数器 输入 输出 I O 接口电路 中断 串行通信接口等主要部件集成在一块大规模集成电路芯片上 组成的微型计算机简称单片机 单片机的出现 是计算机技术发展史上的一个重要事件 它是计算机从数值计算进入到智能化控制领域的标志 它既具有快速的运算处理能力 又有丰富灵活的接口 加上其单片集成 使其抗震动性能 抗电磁干扰的能力都比普通计算机好得多 单片机有唯一的专门为测控应用设计的体系结构与指令系统 因此 单片机广泛应用于生产过程控制 分布式控制 智能仪器仪表 嵌入式系统等 单片机简介 从1976年8位单片机诞生以来 在单片机领域中一直是以8位机为主流机型 16位单片机虽有发展 但所占市场份额一直不大 根据专家预测 在世界范围内8位机为主的情况还将继续下去 8位单片机发展迅速 其运行速度也有大幅度提高 尤其是近10年来 8位单片机的发展更快 功能大大扩展 品种繁多 程序运行速度已经由原来的1MIPS发展到50 100MIPS 足以胜任绝大部分机械装置的测控要求 单片机的发展 第一代 以1976年推出的MCS 48系列为代表 第二代 以MCS 51的8051为代表的单片机 第三代 以80C51系列为代表 80C51系列单片机是在MCS 51的HMOS基础上发展起来的 具有CHMOS结构 保留了MCS 51单片机的所有特性 内部组成与MCS 51基本相同 较MCS 51系列集成度高 速度快 功耗低 第四代 功能大幅度扩展 内存多样化 外形多样化 专用化 通用化 速度大幅度提升 8051为1MIPS SILICON单片机可达50MIPS 最高达100MIPS 8051 89C51 以下公司对单片机的发展贡献巨大 INTELPHLIPSATMELMaxim DallasWinBondMotorolaSILICON深圳宏晶 单片机的发展 在介绍各公司的同时 顺便介绍其单片机的特点 使学生对各类单片机的特点有一定的了解 以便在其研究工作中能够较好的进行选择 第5讲 单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构 8051单片机 结构优势强大 结构高级 优势强大 从微机结构优化而来 端口具有I O 总线两种方式 是PIC单片机和AVR单片机都不具备的 应用广泛 由于其强大的结构优势 可以实现很复杂的功能 因此被用户广泛采用 成为竞争性最强 用量最大的单片机 发展迅速 世界多家实力强大的公司纷纷投入巨大的资金开发基于51内核的各种单片机 使得51单片机品种繁多 功能更加强大 8051的基本功能 8位数据总线16位地址总线的CPU 具有布尔处理能力和位处理能力 采用哈佛结构 程序存储器与数据存储器地址空间各自独立 便于程序设计 相同地址的64KB程序存储器和64KB数据存储器 片内程序存储器 8031无 8051有4KB 8052有8KB 89C55有20KB W78E516有64KB C8051F12 有128KB 片内数据存储器 8051有128B 8052有256B C8051F02 有4352B C8051F12 有8448B 32根双向并可以按位寻址的I O线 C8051F12 有64根 其它51单片机有6到64根数量不同的I O线 两个16位定时 计数器 8052有3个 C8051F12 13 有5个 一个全双工的串行I O接口 C8051F单片机还有SPI接口或USB2 0接口或CAN2 0B接口或SMBUS或LIN2 0接口 6源 5向量中断结构 具有两个中断优先级 片内时钟振荡器 第5讲 单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构 8051单片机功能框图 MCS 51单片机内部结构框图 第5讲 单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构 DIP封装 双列直插封装 贴片焊单片机 贴片焊单片机 PLCC封装 PLCC插座 8051单片机封装 引脚图 引脚功能 采用40脚双列直插式封装的MCS 5l系列单片机引脚图 1 电源线和时钟信号线共4根VCC GND 电源和地 5V电源供电 XTAL1 19脚 时钟振荡器输入端 XTAL2 18脚 时钟振荡器输出端 2 控制线6根RST 复位信号 晶振工作后2个机器周期的高电平复位CPU ALE 地址锁存信号访问外部存储器时该信号锁存低8位地址 无RAM时 ALE为晶振6分频 PSEN 外部程序存储器读从程序存储器中取指令或读取数据时 该信号有效 EA 程序存储器有效地址 EA 1从内部开始执行程序 EA 0从外部开始执行程序 3 I O口线32根MCS 51系列单片机P0 P1 P2 P3共32位 对应着芯片的32根引脚 8051单片机的引脚功能 第5讲 单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构 8051单片机的端口结构图 本讲内容小结 单片机简介8051单片机内部结构封装与引脚端口结构