mcs-51单片机原理及应用 MCS-51系列单片机简介-单片机原理与应用|技术文档|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

MCS-51系列单片机简介-单片机原理与应用

作为主流的单片机品种，MCS-51系列单片机市场份额占有量巨大，PHILIPS公司、ATMEL公司等纷纷开发了以8051为内核的单片机产品，这些产品都归属于MCS-51单片机系列。

1.5.1 MCS-51单片机的内部组成。

MCS-51单片机的引脚和内部组成如图1.1所示。通常采用DIP或PLLD封装，

其内核是8051CPU，CPU的内部集成有运算器和控制器，运算器完成运算操作(包括数据运算、逻辑运算等)，控制器完成取指令、对指令译码以及执行指令。MCS-51单片机的片内资源有：

·中央处理器：

中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。

·数据存储器(RAM)：

8051内部有128字节数据存储器(RAM)和21个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器有专门的用途，通常用于存放控制指令数据，不能用作用户数据的存放，用户能使用的RAM只有128个字节，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。

·程序存储器(ROM)：

8051共有4K字节程序存储器(ROM)，用于存放用户程序和数据表格。

·定时/计数器(ROM)：

8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数，当定时/计数器产生溢出时，可用中断方式控制程序转向。

·并行输入输出(I/O)口：

8051共有4个8位的并行I/O口(P0、P1、P2、P3)，用于对外部数据的传输。

·全双工串行口：

8051内置一个全双工异步串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。

·中断系统：

8051具备较完善的中断功能，有五个中断源(两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断)，可基本满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。

·时钟电路：

8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，但需外接晶体振荡器和振荡电容。

1.5.2 MCS-51系列单片机的主要产品

其中AT89S51单片机是一种新型的在线可编程的单片机，内部有：4K字节、Flash存储器，它使得单片机产品的软件可在线升级，也使得单片机的学习开发、程序的下载较过去方便许多。

一文读懂MCS51单片机的结构和工作原理

MCS51单片机 是一种由美国Intel公司生产的8位微控制器，它具有高性能、低功耗、低成本的特点，广泛应用于各种嵌入式系统中。MCS51单片机的代表型号是8051，它集成了运算器、控制器、内存、I/O口、定时器、中断系统等功能，可以通过汇编语言或C语言进行编程。MCS51单片机还有许多衍生型号，如8031、8751、8032、8052、8752等，它们在8051的基础上增加或减少了一些功能，以适应不同的应用需求。

MCS51单片机的结构和工作原理如下：

MCS51单片机的内部由CPU 、RAM 、ROM 、I/O口 、定时器/计数器 、中断系统 等部分组成。CPU是MCS51单片机的核心部分，负责执行指令和控制其他部分的工作。RAM是MCS51单片机的内部数据存储器，用于存放程序运行过程中的数据。ROM是MCS51单片机的内部程序存储器，用于存放程序代码。I/O口是MCS51单片机与外部设备进行数据交换的接口，分为四个8位的并行端口（P0、P1、P2、P3）和一个串行端口（SBUF）。定时器/计数器是MCS51单片机的内部时钟源，用于产生定时或计数信号。中断系统是MCS51单片机的内部事件响应机制，用于处理外部或内部的异常情况。MCS51单片机的外部由晶振、复位电路 、扩展存储器 、外部设备 等部分组成。晶振是MCS51单片机的外部时钟源，用于提供稳定的工作频率。复位电路是MCS51单片机的外部初始化机制，用于在上电或异常时将MCS51单片机恢复到初始状态。扩展存储器是MCS51单片机的外部数据或程序存储器，用于扩展MCS51单片机的存储容量。外部设备是MCS51单片机的外部功能模块，用于实现各种应用功能，如显示器、键盘、传感器、驱动器等。MCS51单片机的工作过程是：首先，MCS51单片机从ROM中取出第一条指令，然后将其解码并执行，同时更新PC（程序计数器）的值。接着，MCS51单片机从ROM中取出下一条指令，重复上述过程，直到程序结束或遇到中断。如果遇到中断，MCS51单片机会暂停当前的程序，保存现场，然后跳转到相应的中断服务程序，执行完毕后恢复现场，继续执行原来的程序。