51端口的结构及工作原理

AT89C51单片机的基本结构和工作原理

AT89C51单片机的主要工作特性: ·内含4KB的FLASH存储器,擦写次数1000次; ·内含28字节的RAM; ·具有32根可编程I/O线; ·具有2个16位可编程定时器; ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构; ·具有1个全双工的可编程串行通信接口; ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式,即空闲模式和掉电模式; ·具有可编程的3级程序锁定定位; AT89C51的工作电源电压为5(1±0.2)V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能: 1.单片机的中央处理器(CPU)是单片机的核心,完成运算和操作控制,主要包括运算器和控制器两部分。

(1)运算器 运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。 ALU是运算电路的核心,实质上是一个全加器,完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算;逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换,以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入,用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个:一个是累加器,数据经运算后,其结果又通过内部总线返回到累加器;另一个是程序状态字PSW,用于存储运算和操作结果的状态。 累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源,又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一,另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 (2)控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件,主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等,其功能是控制指令的读入、译码和执行,并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中,PC是一个16位的计数器,可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 (4)外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括:4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口,2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理: 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等,现以PDIP为例。 (1)I/O口线 ·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。 当使用片外存储器及外扩I/O口时,P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时,P0口可用于接收指令代码字节;程序校验时,可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用,但需加上拉电阻。作为普通输入时,应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。 ·P1口 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时,可用作输入低8位地址。用作输入时,应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。 ·P2 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外扩I/O口时,P2口输出高8位地址。在编程和校验时,P2口接收高字节地址和某些控制信号。 ·P3 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P3口可作为普通I/O口。用作输入时,应先将输出锁存器置1。在编程/校验时,P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。 (2)控制信号线

51单片机各引脚及端口详解

51单片机各引脚及端口详解 51单片机引脚功能: MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图: l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。 l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。 l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。 l P3.0~P3.7 P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。 这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。 P0口有三个功能: 1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口) 2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)

3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用:其部有上拉电阻。 P2口有两个功能: 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其部有上拉电阻; P3口有两个功能: 除了作为I/O使用外(其部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。 有部EPROM的单片机芯片(例如8751),为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的, 即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG) 编程电压(25V):31脚(EA/Vpp) 接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢?这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方 式由第9脚(即RST/VPD)引入,以保护部RAM中的信息不会丢失。 在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢?他起什么作用呢?都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输 入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。 ALE 地址锁存控制信号:在系统扩展时,ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。参见图2(8051扩展2KB EEPROM电路,在图中ALE与4LS373锁存器的G相连接,当CPU对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址, 即P0口输出。 由于ALE是以晶振六分之一的固定频率输出的正脉冲,当系统中未使用外部存储器时,ALE 脚也会有六分之一的固定频率输出,因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。

51单片机基础知识及期末复习

51单片机简答题部分(经典) 1、什么叫堆栈? 答:堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域,数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上,堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。 2、进位和溢出? 答:两数运算的结果若没有超出字长的表示范围,则由此产生的进位是自然进位;若两数的运算结果超出了字长的表示范围(即结果不合理),则称为溢出。 3、在单片机中,片内ROM的配置有几种形式?各有什么特点? 答:单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式:(1)掩膜(Msak)ROM型单片机:内部具有工厂掩膜编程的ROM,ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固 化,用户不能修改ROM中的程序。掩膜ROM单片机适合于 大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法 将程序制作在芯片的ROM。 (2)EPROM型单片机:内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器,用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM 中,也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片 还可以再次写入新的程序,允许反复改写。 (3)无ROM型单片机:内部没有程序存储器,它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。 无ROM型单片机价格低廉,用户可根据程序的大小来选择外接 程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活,但系统结构较复 杂。 (4)E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。该类型目前比较常用 (5)OTP(One Time Programmable)ROM单片机:内部具有一次可编程的程序存储器,用户可以在编程器上将程序写入片内程 序存储器中,程序写入后不能再改写。这种芯片的价格也较 低。 4、什么是单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期?它们之间是什么关系? 答:某条指令的执行周期由若干个机器周期(简称M周期)构成,一个机器周期包含6个状态周期(又称时钟周期,简称S周期),而一个状态周期又包含两个振荡周期(P1和P2,简称P周期)。也就是说,指令执行周期有长有短,但一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周

51系列单片机P0端口具体讲解

有关单片机P0口具体讲解 图1 (一)在我们讲解P0端口之前我们首先梳理一下各个端口有什 么不同之处: P0口有三个功能: 1、外部扩展存储器时,当做数据(Data)总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口) 2、外部扩展存储器时,当作地址(Address)总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口) 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻(后面将详细介绍)。 P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能: 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用(如图1中的A8~A15为地址总线接口) 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻; P3口有两个功能: 除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。

图2(注:该图只是P0口的一位,也就是说P0口有8个相同的这样的结构) 图3

(二)由图2可以看出每个P0口都有这些元件: 一个锁存器,两个三态输入缓冲器和一个输出驱动电路组成 在访问外部存储器时,P0是一个真正的双向口,当P0输出地址/数据信息时,CPU内部法控制电平“1”来打开上面的与门,又使模拟开关MUX把地址/数据信息经过反相器和T1接通(我们称上面的场效应晶体管FET为T1,下面的场效应管FET为T2); 输出的地址/数据信息既通过与门去驱动T1,又通过反相器去驱动T2,是两个FET构成推拉输出电路; 1.当P0口作为外部扩展存储器的数据地址总线时: ●若地址数据信息为“0”,那么这个信号就使得T1截止,使T2导通(经过反反相器作 用使得T2接收到的信号为“1”,根据场效应晶体管的特性,T2导通),若T2导通,那么T2的上下两个N极就导通,而发射极(下面的N极)接地信号则为“0”,这样P0口就相当于接收到了“0”信号; ●若地址数据信息输入“1”,则该信号使T2截止,使T1导通,在T1导通情况下,T1 的上下N极导通,使得VCC与P0相同,从而输出高电平,即“1”信号; ●若从P0口输入信号,信号从引脚通过输入缓冲器进入内部总线; 2.当P0口作为一般I/O口使用时: ●CPU内部发布控制信号“0”,封锁与门,使得T1截止,同时使模拟开关MUX把锁存 器的非Q端与T2端的栅极接通; ●在P0口作为输出时,由于非Q端和T2的倒相作用,那么内部总线上的信息与到达P0 口上的信息是同相的,只要写脉冲加到锁存器的CL端,内部总线上的信息就会P0的引脚上; ●但是由于此时T2为漏极开路输出,所以要外接上拉电阻。 当P0作为输入时,由于该信号既加到T2又加到下面的三态缓冲器。现在我们假设我们刚刚输出的信号为“0”,也就是输入锁存器的数据为“0”,经过非Q达到T2使T2导通,这样P0引脚上的信号就被T2钳在“0”电平上,这样就使输入的“1”无法读入。那么我们就必须在输入信号前,应该先向锁存器Q端写“1”,非Q就为“0”,使T2截止,这就是所谓的“准双向口”的解释。但是在访问片外存储器时,CPU会自动向锁存器Q写入“1”,所以对用户而言P0口作为数据/地址总线时,是一个真正的双向口。

AT89C51的内部结构和功能

AT89C51的内部结构和功能 AT89C51单片机内部主要有以下部件:8031CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口。 AT89C51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM ,128B的RAM,两个16位的定时/计数器T0和T1,4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器,可进行1000次擦写操作。全静态工作为0-24MHZ,有3级程序锁存器,内部含有128-256字节的RAM,有32条可编程I/O口线,2-3个16位定时/计数器,6-8个中断源,通用的串行接口,低电压空闲及电源下降方式。 单片微机内部最核心的部分是CPU。CPU主要功能是产生各种控制信号,控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等,CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码,通过实时控制电路,在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号,使各部分协调工作,完成指令所规定的操作。运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW,BCD码运算调整电路等组成。 为了提高数据处理和位操作功能,片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器,还增加了位处理逻辑电路的功能。其内部结构如图2-2所示。 图2-2 AT89C51单片机的内部结构图 AT89C51的主要性能包括:AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容,片内有4K可在线重复编程闪速电擦除存储器(Flash Memory),存储器可循环写入/擦除1000次;存储器数据保存时间可达10年;工作电压范围宽:Vcc可由

51单片机的基本端口操作

第一章51单片机的基本端口操作 主要对单片机最简系统在实际应用中的使用方法,从简单到复杂地实现单片机最简系统的基本功能。 “点亮最简单的单片机系统”从单片机原理上介绍单片机的基本组成和最简单系统的典型电路,以及有关单片机C51编程方法和例程。 “更加明亮的小灯”从功能上介绍如何使LED发光稳定,从原理上介绍单片机I/O口的电气特性和使用方法。 “定时亮灭的小灯”介绍如何使LED灯定时亮、灭,从单片机原理上介绍定时器的使用和编程方法。 “小灯亮灭的人工控制”从功能上介绍如何通过按键控制LED灯的亮灭,从单片机原理上介绍单片机中断的使用和编程方法。 先复习下Keil 51的操作。 1.1点亮最简单的单片机系统 常用MCS-51系列单片机引脚功能说明 引脚定义引脚功能功能说明 Vcc +5V电源电源电压 Vss 地电路接地端 P0.0-P0.7 通道0 8位漏极开路的双向I/O通道 P1.0-P1.7 通道1 8位拟双向I/O通道

P2.0-P2.7 通道2 8位拟双向I/O通道 P3.0 RXD 串行输入口 P3.1 TXD 串行输出口 P3.2 INT0 外部中断0输入口 P3.3 INT1 外部中断1输入口 P3.4 T0 定时器/计数器0外部时间脉冲 输入端 P3.5 T1 定时器/计数器1外部时间脉冲 输入端 P3.6 WR 外部数据存储器写脉冲 P3.7 RD 外部数据存储器读脉冲 RST/VPD 复位输入信号该引脚上有2个机器周期的高电 平可以实现复位操作,在掉电情 况下将只给片内RAM供电 ALE/PROG 地址锁存有效 信号主要作用是提供一个适当的定时信号 PSEN 程序选通有效 信号低电平时,指令寄存器的内容读到数据总线上 EA/Vpp 片选使能当保持TTL高电平时,8051执行 内部ROM的指令;当使TTL为低 电平时,从外部程序存储器取出 所有指令

最新51单片机的基本端口操作

51单片机的基本端口 操作

第一章51单片机的基本端口操作 主要对单片机最简系统在实际应用中的使用方法,从简单到复杂地实现单片机最简系统的基本功能。 “点亮最简单的单片机系统”从单片机原理上介绍单片机的基本组成和最简单系统的典型电路,以及有关单片机 C51编程方法和例程。 “更加明亮的小灯”从功能上介绍如何使LED发光稳定,从原理上介绍单片机I/O口的电气特性和使用方法。 “定时亮灭的小灯”介绍如何使LED灯定时亮、灭,从单片机原理上介绍定时器的使用和编程方法。 “小灯亮灭的人工控制”从功能上介绍如何通过按键控制LED灯的亮灭,从单片机原理上介绍单片机中断的使用和编程方法。 先复习下Keil 51的操作。 1.1点亮最简单的单片机系统 常用MCS-51系列单片机引脚功能说明

提问:什么是单片机系统、 提问:单片机中晶振有什么作用? 回答:单片机访问一次存储器的时间,称之为一个及其周期, 是一个时间基准。一个机器周期包括12 个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHz 晶振,它的时钟周期是 1/12us ,它的一个机器周期是 12X (1/12us ),也就是 1us 。 若是12MHz 的晶振,当单片机中定时 /计数器的数值加 1时,实际经过的时间就是 1us 。 提示:晶振电路,复位电路

基本电路图: 发光二极管导通压降通常为1.7V-1.9V; 为什么要接电阻? 电路原理及器件选择? 89C51:单片机,控制发光二极管亮灭 OSC:晶振,在本例中选择12MHz的立式晶振C3,C2:晶振电路的起振电容,容值为22pF

L1:发光二极管 R1:限流电阻,阻值为1k欧 地址分配和连接? P1.0:与发光二极管电路相连,控制LED发光二极管阴极的电平高低 RESET:复位引脚 X1,X2:单片机的晶振引脚 程序设计: 延时程序:我们先不使用单片机的定时器,而是直接采用软件的延时程序定时控制发光二极管的亮灭。在12M晶振时,一个指令周期为1us,那么1M次就是1s。 程序代码: #include sbit gate=P1^0; //位定义 void main(void) { unsigned int i,j; while(1) { for(i=1000;i>0;i--) //双重循环,延时约1s

MCS-51单片机的结构与原理

第1章MCS-51单片机的结构与原理主要内容:典型单片机( MCS-51, MSP430, EM78, PIC, Motorola, AVR )的性能,MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统,难点在于时序。 1.1 典型单片机性能概览 典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MSP430为低功耗产品,功能较强。EM78为低功耗产品,价格较低。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格产品。Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一,品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低,抗干扰能力强,比较适合于工控领域及恶劣的环境。AVR为高速、低功耗产品,支持ISP、IAP,I/O口驱动能力较强。 1.2 MCS-51单片机硬件结构及引脚 MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心,增加了一定的功能部件后构成的,因此,本章以8051为主介绍MCS-51系列单片机。 1.2.1 MCS-51单片机的内部结构 MCS-51单片机的组成: CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、I/O口(串口、并口)、内部总线和中断系统等。组成框图如下: 内部结构如下:

1. 中央处理器(CPU) 组成:运算器、控制器。8051的CPU包含以下功能部件: (1)8位CPU。 (2)布尔代数处理器,具有位寻址能力。 (3)128B内部RAM数据存储器,21个专用寄存器。 (4)4KB内部掩膜ROM程序存储器。 (5)2个16位可编程定时器/计数器。 (6)32个(4×8位)双向可独立寻址的I/O口。 (7)1个全双工UART(异步串行通信口)。 (8)5个中断源、两级中断优先级的中断控制器。 (9)时钟电路,外接晶振和电容可产生1.2MHz~12 MHz的时钟频率。 (10)外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB。 (11)111条指令,大部分为单字节指令。 (12)单一+5V电源供电,双列直插40引脚DIP封装。 (1)运算器 组成:8位算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic Logic Unit)、8位累加器A(Accumulator)、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW(Program Status Word)、8位暂存寄存器TMP1和TMP2 等。

51单片机IO端口的四种输入输出模式

51单片机IO端口的四种输入输出模式(by wuleisly) 单片机I O口的使用对所有单片机玩家来说都是“家常便饭”,但是你真的了解I O 口吗?你真的能按你的需要配置I O口吗? 一、准双向口输出 准双向口输出类型可用作输出和输入功能而不需重新配置 口线输出状态。这是因为当口线 输出为1时驱动能力很弱,允许外部装置将其拉低。当引脚输出为低时,它的驱动能力很强, 可吸收相当大的电流。(准双向口有3个上拉晶体管适应不同的需要) 准双向口读外部状态前,要先锁存为…1?,才可读到外部正确的状态. 二、强推挽输出 推挽输出配置的下拉结构与开漏输出以及准双向口的下拉 结构相同,但当锁存器为1时提供持续的强上拉。推挽模式一般用于需要更大驱动电流的情况。 三、仅为输入(高阻) 输入口带有一个施密特触发输入以及一个干扰抑制电路。 四、开漏输出配置(若外加上拉电阻,也可读) 当口线锁存器为0时,开漏输出关闭所有上拉晶体管。当作为一个逻辑输出时,这种配置方式必须有外部上拉,一般通过电阻外接到V c c。如果外部有上拉电阻,开漏的I/O口还可读外部状态,即此时被配置为开漏模式的I/O口还可作为输入I/O口。这种方式的下拉与准双向口相同。 开漏端口带有一个施密特触发输入以及一个干扰抑制电路。 关于I/O口应用注意事项: 1.有些是I/O口由低变高读外部状态时,读不对,实际没有损坏,软件处理一下即可。 因为1T的8051单片机速度太快了,软件执行由低变高指令后立即读外部状态,此时由于实际输出还没有变高,就有可能读不

对,正确的方法是在软件设置由低变高后加1到2个空操作指令延时,再读就对了. 有些实际没有损坏,加上拉电阻就OK了 有些是外围接的是NP N三极管,没有加上拉电阻,其实基极串多 大电阻,I/O口就应该上拉多大的电阻,或者将该I/O口设置为强 推挽输出. 2.驱动L E D发光二极管没有加限流电阻,建议加1K以上的限流电阻,至少也要加470欧姆以上 做行列矩阵按键扫描电路时,实际工作时没有加限流电阻,实际工作时可能出现2个I/O口均输出为低,并且在按键按下时,短接在一起,我们知道一个C MOS电路的2个输出脚不应该直接短接在一起,按键扫描电路中,此时一个口为了读另外一个口的状态,必须先置高才能读另外一个口的状态,而8051单?片机的弱上 拉口在由0变为1时,会有2时 钟的强推挽高输出电流输出到另外一个输出为低的I/O口,就有 可能造成I/O口损坏.建议在其中的一侧加1K限流电阻,或者在 软件处理上,不要出现按键两端的I/O口同时为低. 一种典型三极管控制电路: 如果用弱上拉控制,建议加上拉电阻R1(3.3K~10K),如果不加上拉电阻R1(3. 3K~10K), 建议R2的值在15K以上,或用强推挽输出。 典型发光二极管控制电路:

ATC单片机的基本结构和工作原理

A T C单片机的基本结构 和工作原理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

AT89C51单片机的主要工作特性: ·内含4KB的FLASH存储器,擦写次数1000次; ·内含28字节的RAM; ·具有32根可编程I/O线; ·具有2个16位可编程定时器; ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构; ·具有1个全双工的可编程串行通信接口; ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式,即空闲模式和掉电模式; ·具有可编程的3级程序锁定定位; AT89C51的工作电源电压为5(1±)V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能:

1.中央处理器 1.单片机的中央处理器(CPU)是单片机的核心,完成运算和操作控制,主要包括运算器和控制器两部分。 以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入,用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个:一个是累加器,数据经运算后,其结果又通过内部总线返回到累加器;另一个是程序状态字PSW,用于存储运算和操作结果的状态。

累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源,又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一,另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 (2)控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件,主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等,其功能是控制指令的读入、译码和执行,并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中,PC是一个16位的计数器,可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 (4)外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括:4个可编程并行I/O 口,1个可编程串行口,2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理: 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等,现以PDIP为例。

51单片机原理期末考试题

广西工学201 2011学年 2学期课程考核试 考核课单片机技卷)考核班通08082 考核类闭学生人 8 打印份 8 一、填空题(每小分,2分 1.若累加器A中的数据为67H,则PSW中的P=_1__。 2. 一个机器周期= _6_个状态周期=12个振荡周期。 3.89C51的堆栈是按照先进后出的原则进行存取的RAM区。 4. 用一条指令实现以下功能: 若A中数据不等于200,则程序转至PROM_ CJNZ A,#200H,PROM__。 5. 为了使10H—17H作工作寄存器使用RS1, RS0的取值为__1,0。 6. 89C51中21个特殊功能寄存器,其地址凡是能被8整除的都有位寻址功能。 7. 89C51单片机有片内ROM容量_4KB , RAM容量128。 8. 某串行通信中有1个起始位,8个数据位和1个停止位,应选择的异步串行通信方式为方式1。 9. 在89C51单片机初始化时,SP存放的是07H。 10. 当89C51引脚ALE信号有效时,表示从P0口稳定地送出了_数据和地信息。 四、判断题(每小题2分,共20分) 1.如果发生除法溢出错误,则PSW标志位P置1。(∨) 5.对于89C51单片机,当CPU对内部程序存储器寻址超过4K时,系统会自动在外部程序存储器中寻址(∨)。 6.外加晶振频率越高,系统运算速度也就越快,系统性能也就越好(∨)。 7. 位TF0是定时器T1的溢出中断标志位。(∨) 8.在定时器T0和外部中断1都设为高优先级时,外部中断1优先级高于定时器T0。(×) 9.子程序的返回指令是RETI ,中断程序的返回指令是RET。(×) 10.波特率是数据传输的速率,指每秒传送的字节数。(∨) 3、51有 5个中断源,有2个中断优先级,优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择 4、中断请求信号有电平触发和脉冲触发两种触发方式。 6、74LS273通常用来作简单输出接口扩展;而74LS244则常用来作简单输入接口扩展。 7、A/D转换器的三个重要指标是转换速度、分辨率和转换精度。 二、选择题(从备选答案中选择一个正确答案,并将代号写在括号内。每题2分,共10分) 1、MCS-51单片机外扩存储器芯片时,4个I/O口中用作数据总线的是( B )。 (A)P0和P2口(B)P0口(C)P2和P3口(D)P2口 2、访问外部数据存储器时,不起作用的信号是( C )。 WRPSENRD(D)(CA))(B)ALE (3、使用定时器T1时,有几种工作模式( C )。 (A)1种(B)2种(C)3种(D)4种 4、MCS-51响应中断时,下面哪一个条件不是必须的( C )。 A、当前指令执行完毕 B、中断是开放的 C、没有同级或高级中断服务 D、必须有RETI指令 5、当MCS-51进行多机通讯时,串行接口的工作方式应选为( C )。 (A)方式0 (B)方式1 (C)方式2 (D)方式0或方式2 三、简答题(每题15分,共30分) 1、MCS-51单片机内部有几个定时/计数器?它们由哪些寄存器组成? 答:MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时/计数器,简称定时器0(T0)和定时器1(T1)。它们分别由方式寄存器TMOD、控制寄存组成。TL1、TH1,TL0、TH0和数据寄存器TCON器. 一、填空题(每空1分,共20分) 1、计算机的系统总线有地址总线、控制总线和数据总线。 2、通常、单片机上电复位时PC= 0000H ,SP= 07H ;而工作寄存器则缺省采用第 00 组,这组寄存器的地址范围是从000H~007H 。 3、JZ e 的操作码地址为1000H,e=20H,它转移的目标地址为 1022H 。 4、汇编语言中可以使用伪指令,它们不是真正的指令,只是用来对汇编过程进行 某种控制进行某种控制。

51单片机管脚说明

51单片机管脚说明(2007-06-26 15:46) 分类:单片机资料几学习心得 51单片机管脚说明 发表日期:2007-06-16 00:12:46 点击数:10 当我们拿到一块单片机芯片时,看到这么多的“大腿”,他们都有干什么用的?了解了51家族的渊源,现在我们就去了解一下它们的“腿”吧.大家可得学好了,这可是至关重要的哟.如果连手跟腿都分不清,要学好单片机那就有如凭空造屋了. 这一章节相当管用,希望大家能用心学好,如果这一章节学不好,以后学习会有很大的阻力.(我们的教材都是以51系列的单片机来进行讲解的). 引脚功能: MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图: l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子). l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子). l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子). l P3.0~P3.7 P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子). 这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的. P0口有三个功能: 1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口) 2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口) 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻. P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻. P2口有两个功能:

51单片机的电子钟以及lcd1602显示器的工作原理

51单片机的电子钟以及lcd1602显示器的工作原理 基于51单片机的电子钟C语言程序 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /*七段共阴管显示定义*/ uchar code dispcode[ ]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F, 0xBF,0x86,0xCB,0xCF,0xEF,0xED,0xFD,0x87,0xFF, 0xDF}; /*定义并初始化变量*/ uchar seconde=0; uchar minite=0; uchar hour=12; uchar mstcnt=0; sbit P1_0=P1^0; // second 调整定义 sbit P1_1=P1^1; //minite调整定义 sbit P1_2=P1^2; //hour调整定义 /*函数声明*/ void delay(uchar k ); //延时子程序 void time_pro( ); //时间处理子程序 void display( ); //显示子程序 void keyscan( ); //键盘扫描子程序 /*****************************/ /*延时子程序*/ /****************************/ void delay (uchar k) { uchar j; while((k--)!=0) { for(j=0;j<125;j++) {;} } } /**************************/ /*时间处理子程序*/ /**************************/ void time_pro( void) {

80C51单片机内部结构和工作原理

第2章80C51单片机内部结构和工作原理 本章要点 80C51系列单片机内部结构 外部引脚功能 存储空间配置和功能 片内RAM结构和功能 特殊功能寄存器的用途和功能 程序计数器PC的作用和基本工作方式 I/O端口结构、工作原理及功能 时钟和时序 复位电路、复位条件和复位后状态 低功耗工作方式的作用和进入退出的方法 §2-1 内部结构和引脚功能 一、 二、引脚功能 40个引脚大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚。

⒈电源: ⑴VCC - 芯片电源,接+5V; ⑵VSS - 接地端; ⒉时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊控制线:控制线共有4根, ⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址 ②PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。 ⑵PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶RST/VPD:复位/备用电源。 ①RST(Reset)功能:复位信号输入端。 ②VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。 ⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ①EA功能:内外ROM选择端。 ②Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。 ⒋I/O线 80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。 P3.0 ——RXD:串行口输入端; P3.1 ——TXD:串行口输出端; P3.2 ——INT0:外部中断0请求输入端; P3.3 ——INT1:外部中断1请求输入端; P3.4 ——T0:定时/计数器0外部信号输入端; P3.5 ——T1:定时/计数器1外部信号输入端; P3.6 ——WR:外RAM写选通信号输出端; P3.7 ——RD:外RAM读选通信号输出端。 §2-1 存储空间配置和功能 80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间,分别是: ⑴64KB程序存储器(ROM),包括片内ROM和片外ROM; ⑵64KB外部数据存储器(外RAM); ⑶256B内部数据存储器(内RAM) (包括特殊功能寄存器)。 80C51存储空间配置图 一、程序存储器(ROM) 地址范围:0000H~FFFFH,共64KB。其中:

51单片机考试常见简答题

简答题部分 1、51 单片机内部集成的功能部件? MCS-51单片机在片内集成了中央处理器( CPU)、程序存储器(ROM )、数据存储器(RAM )、定时器/计数器、并行I/O 接口、串行I/O 接口和中断系统等几大单元。CPU 是整个单片机的核心部件,由运算器和控制器组成。运算器可以完成算术运算和逻辑运算,其操作顺序在控制器控制下进行。 控制器是由程序计数器PC (Program Counter)、指令寄存器IR (Instruction Register)、指令译码器ID (Instruction Decoder )、定时控制逻辑和振荡器OSC等电路组成。CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出,存放在IR中,ID对IR中的指令码进行译码,定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时,以产生执行本条指令所需的全部信号。程序存储器(ROM ) 用于存储程序、常数、表格等。数据存储器( RAM )用于存储数据。8051 内部有两个16位可编程序的定时器/计数器TO和T1,均为二进制加1计数器。可用于定时和对外部输入脉冲的计数。8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。可实现对5个中断源的 管理。8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。其中,IE用 于控制 5 个中断源中哪些中断请求被允许向CPU 提出,哪些中断源的中断请求被禁止;IP 用于控制 5 个中断源的中断请求的优先权级别。I/O 接口是MCS-51 单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路,用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能力。可分为串行和并行I/O 接口。 2、51 的程序存储器、外部存储器、内部存储器各自的容量与地址范围? 小抄补充) 1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间(MOVC ) 2、256B 的片内数据存储器的地址空间( MOV) 3、以及64K 片外数据存储器的地址空间( MOVX ) 在访问三个不同的逻辑空间时,应采用不同形式的指令以产生不同的存储器空间的选通信号程序ROM 寻址范围:0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1 ,寻址内部ROM;EA = 0, 寻址外部ROM 地址长度:16 位 作用:存放程序及程序运行时所需的常数 数据存储器片内数据存储器为8位地址,所以最大可寻址的范围为256个单元地址,对片外数据存储器采用间接寻址方式,R0、R1 和DPTR 都可以做为间接寻址寄存器,R0、R1 是8位的寄存器,即R0、R1 的寻址范围最大为256 个单元,而DPTR 是16位地址指针,寻址范围就可达到64KB。 也就是说在寻址片外数据存储器时,寻址范围超过了256B,就不能用RO、R1做为间接寻址寄存器, 而必须用DPTR 寄存器做为间接寻址寄存器。

单片机AT89C51应用及结构功能

AT89C51单片机功能及应用和来源参考 主要性能参数: 与MCS-51产品指令系统完全兼容 4K字节可重檫写Flash闪速存储器 1000次檫写周期 全静态操作:0HZ-24MHZ 三级加密程序存储器 128*8字节内部RAM 32个可编程I/O口线 2个16位定时/记数器 6个中断源 可编程串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式 功能特性概述: AT89C51提供以下标准功能:4K字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/记数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/记数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作直到下一个硬件复位。 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51方框图

引脚功能说明 ·Vcc:电源电压 ·GND:地 ·P0 口:P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在FIash 编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。 ·P1口:P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。FIash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。 ·P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器(如执行MOVX@RI 指令)时,P2 口线上的内容(也即特殊功能寄存器(SFR)区中R2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和其它控制信号 ·P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时,被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流(IIL)。 P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示:

LCD1602工作原理及与51单片机的接口电路

1602LCD 分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为HD44780,带背光的比不带背光的厚,是否带背光在应用中并无差别 1602LCD 主要技术参数: 显示容量:16×2 个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 引脚功能说明 1602LCD 采用标准的 14脚(无背光)或 16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表 10-13所示: 编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1 VSS 电源地 9 D 2 数据 2 VDD 电源正极 10 D 3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D 4 数据 4 RS 数据/命令选择 12 D 5 数据 5 R/W 读/写选择 13 D 6 数据 6 E 使能信号 14 D 7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 表 10-13:引脚接口说明表 第 1 脚:VSS 为地电源。 第 2 脚:VDD接 5V正电源。 第 3 脚:VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚:RS 为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚:R/W 为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当 RS和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号,当 RS 为高电平 R/W为低电平时可以写入数据。 第 6 脚:E端为使能端,当 E 端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。 第 7~14脚:D0~D7为 8 位双向数据线。 第 15脚:背光源正极。 第 16脚:背光源负极。 LCD寄存器的选择

相关文档
最新文档