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二、MCS-51单片机结构与原理
MCS-51单片机芯片有许多种,如8051、8031、8751、80c51、80c31等。它由中央处理器(CPU)、时钟电路、程序存储器(ROM/EPROM)、数据存储器(RAM)、并行I/O口(P0~P3)、串行口、定时器/计数器及中断系统组成。它们通过单一总线连接,并被集成在一块半导体芯片上,即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)。 中央处理器CPU是单片机内部的核心部件,它决定了单片机的主要功能特性,由运算器和控制器两部分组成。
单片机的40个引脚大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚
接口电路是单片机不可缺少的组成部分,并行I/O接口是CPU和外部进行信息交换的主要通道。通过I/O口,单片机可以外接外围设备,可以进行系统扩展,来解决硬件资源不足的问题。MCS-51单片机内部共有4个双向的8位并行I/O端口(Port),分别记作P0、P1、P2、P3,共32根引脚。各端口的每一位均由锁存器(即特殊功能寄存器P0~P3)、输出驱动器和输入缓冲器所组成。它们在结构上基本相同,但仍存在差别,所以各端口的性质和功能也有差异。 P0口的字节地址为80H,位地址为80H~87H。P0口的各位具有完全相同但又互相独立的逻辑电路,P0 口的某一位电路包括一个数据输出锁存器,用于进行数据位的锁存。两个三态的数据输入缓冲器,分别用于锁存器数据和引脚数据的输入缓冲。 P1口的字节地址为 90H,位地址为90H~97H。P1口的某一位的位结构的电路原理图。 P1口只能作为通用的I/O端口使用,因此不再需要多路转换开关MUX了。 P2口的字节地址0A0H,位地址0A0~0A7H。P2口的结构与P0口基本相似某一位的位结构的电路原理。输出驱动电路中有上拉电阻。作I/O口使用时,与P0口相同。另外外部扩展存储器时用作地址线(高8位)使用。 P3口的字节地址0B0H,位地址0B0~0B7H。P3口是一个双功能口,某一位的位结构的电路原理图。P3口可以作为通用I/O使用,但在实际应用中常使用它第二功能,表1列出了P3口的第二功能定义。 7H。P3口是一个双功能口,某一位的位结构的电路原理图。P3口可以作为通用I/O使用,但在实际应用中常使用它第二功能,表1列出了P3口的第二功能定义。 |
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