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51單片機硬體

發布時間:2022-07-08 10:42:28

『壹』 AT89S51單片機的片內硬體結構有什麼

(1)CPU(微處理器)AT89S51單片機中有1個8位的CPU,與通用的CPU基本相同,同樣包括了運算器和控制器兩大部分,此外還有面向控制的位處理功能。

(2)數據存儲器(RAM) 片內為128B(增強型的52子系列為256B),片外最多可外擴64KB。片內128B的RAM以高速RAM的形式集成在單片機內,可以加快單片機運行的速度,而且這種結構的RAM還可以降低功耗。

(3)程序存儲器(Flash ROM) 它用來存儲程序。AT89S51片內集成4KB的Flash存儲器(AT89S52片內則集成了8KB的Flash存儲器,AT89C55片內集成了20KB的Flash存儲器),如果片內程序存儲器容量不夠,片外最多可外擴至64KB。

(4)中斷系統具有6個中斷源,2級中斷優先權。

(5)定時器/計數器片內有2個16位的定時器/計數器(增強型的52子系列有3個16位的定時器/計數器),具有4種工作方式。

(6)1個看門狗定時器WDT,WDT提供了當CPU由於干擾使程序陷入死循環或跑飛狀態時而使程序恢復正常運行的有效手段。

(7)串列口 1個全雙工的非同步串列口,具有4種工作方式。可進行串列通信,擴展並行I/O口,還可與多個單片機相連構成多機系統。

(8) Pl口、P2口、P3口和PO口 4個8位並行I/O口。

(9)特殊功能寄存器(SFR) 共有26個特殊功能寄存器,用於CPU對片內各功能部件進行管理、控制和監視。特殊功能寄存器實際上是片內各個功能部件的控制寄存器和狀態寄存器,這些特殊功能寄存器映射在片內RAM區80H~FFH的地址區間內。

AT89S51完全兼容AT89C51單片機。使用AT89C51單片機的系統在充分保留原來軟、硬體的條件下,完全可以用AT89S51直接代換。

『貳』 51單片機最大硬體定時時間是多少

51單片機最大硬體定時時間,就是定時器能定時的 時間,最長時間=65536*Tc
Tc=fosc/12,fosc 是單片機的晶振頻率。
以頻率=12M為例吧,Tc=1us
最大定時時間=65536us=65.536ms。
其實,不用管最大定時時間是多少,要定時再長的時間也是可以的,採用中斷的方式計數嗎。
如:定時50ms,中斷方式,中斷一次,就是50ms,中斷20次就是1秒。
有了1秒以後,什麼分,小時,都可以計了。

『叄』 8051單片機的內部硬體結構包括哪五大部分

8051單片機的內部硬體結構包括:

1、中央處理器CPU:它是單片機內部的核心部件,決定了單片機的主要功能特性,由運算器和控制器兩大部分組成。

2、存儲器:8051單片機在系統結構上採用了哈佛型,將程序和數據分別存放在兩個存儲器內,一個稱為程序存儲器,另一個為數據存儲器在物理結構上分程序存儲器和數據存儲器,有四個物理上相互獨立的存儲空間,即片內ROM和片外ROM,片內RAM和片外RAM。

3、定時器/計數器(T/C):8051單片機內有兩個16位的定時器/計數器,每個T/C既可以設置成計數方式,也可以設置成定時方式,並以其定時計數結果對計算機進行控制。

4、並行I/O口:8051有四個8位並行I/O介面(P0~P3),以實現數據的並行輸入輸出。

5、串列口:8051單片機有一個全雙工的串列口,可實現單片機和單片機或其他設備間的串列通信。

6、中斷控制系統:8051共有5個中斷源,非為高級和低級兩個級別它可以接收外部中斷申請、定時器/計數器申請和串列口申請,常用於實時控制、故障自動處理、計算機與外設間傳送數據及人機對話等。

(3)51單片機硬體擴展閱讀:

單片機不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。相當於一個微型的計算機,和計算機相比,單片機只缺少了I/O設備。

概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。

單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。

『肆』 求解8051單片機的硬體結構特點!!!!!!!!!!!!!!

51單片機的內部硬體結構(CPU工作原理,儲存器結構,51,52和89C51,89S51型號對比)2009-09-1523:4851系列單片機的內部結構

主要由以下部分組成:CPU、RAM、ROM、四個並行I/O口、1個串列口、2個16位定時器/計數器、中斷系統、特殊功能寄存器。

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簡述下CPU的工作原理

構建CPU的基石是晶體管,可以看成是微型電子開關,代表兩種狀態:ON(開)和OFF(關)。這一開一關兩種狀態正好與二進制中的基礎狀態「0」和「1」對應。

CPU由控制單元、運算單元、寄存器單元和時鍾等組成。運算單元是計算機對數據進行加工處理的中心,它主要由算術邏輯部件(ALU:ArithmeticandLogicUnit)、寄存器組和狀態寄存器組成。

CPU工作流程:指令指示器指向內存中存放指令的地方。取指器在那裡取出指令,並把它交給解碼器。解碼器解釋指令。然後,ALU執行指令所要求的操作,它對數據進行加、減運算,或者其它的一些處理。在CPU解釋並執行完一條指令後,控制器會告訴取指器在內存中取出下一條指令。這個過程一直持續著,一條指令接一條指令,以令人眼花的速度運行。為了使一切都按時發生,各組成部分還需要一個時鍾發生器。時鍾發生器是用來調節CPU的每一個動作的。像節拍器一樣,它發出調整CPU步伐的脈沖。

舉個簡單的例子,某個指令系統的指令長度為32位,操作碼長度為8位,地址長度也為8位。當它收到一個「」的指令時,先取出它的前8位操作碼,即00000010,分析得出這是一個減法操作,有3個地址,分別是兩個源操作數地址和一個目的地址。於是,CPU就到內存地址00000100處取出被減數,到00000001處取出減數,送到ALU中進行減法運算,然後把結果送到00000110處。

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更詳細的單片機內部結構

圖中一些重要的寄存器:

PSW是標志寄存器或程序狀態字,其中存放著各種標志位,比如溢出標志、進位標志等。

PC是程序計數器,存放著下一條將要執行的指令的地址(16位),可定址64KB地址空間。復位後的值是0000H。CPU每讀取一個位元組的指令內容,PC即自動加一,不能在程序中直接讀或修改PC的內容。

IR是指令寄存器,ID是指令解碼器。

DPTR是數據指針,16位地址寄存器,可以定址64KB地址空間。

ACC是累加器,常用A表示,在運算器做運算時其中一個數一定是在ACC中,所有的運算類指令都離不開它。

B是乘除運算寄存器,在做乘、除法時放乘數或除數。

SP是堆棧指針。單片機的RAM中有一個區域是堆棧區,存放數據的規則是「先進後出,後進先出」。用堆棧來存放數據的原因是在運算時可以簡化操作。

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儲存器結構

採用程序與數據分離的哈佛結構

特殊功能寄存器結構見這里。

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不同機型硬體特性

MCS-51系列單片機分為兩大系列,即51子系列與52子系列。

51子系列:基本型,根據片內ROM的配置,對應的晶元為8031、8051、8751、8951

52子系列:增強型,根據片內ROM的配置,對應的晶元為8032、8052、8752、8952

片內ROM型式

ROM

大小

RAM

大小

定址范圍

I/O特性

中斷源

數量

ROM

EPROM

計數器

並行口

8031

8051

8751

4KB

128B

64KB

2*16

4*8

5

80C31

80C51

87C51

4KB

128B

64KB

2*16

4*8

5

8032

8052

8752

8KB

256B

64KB

3*16

4*8

6

80C32

80C52

87C52

8KB

256B

64KB

3*16

4*8

6

8051與80C51單片機的主要差別就在於晶元的製造工藝上,80C51的製造工藝是在8051基礎上進行了改進。8051系列單片機採用的是HMOS工藝,高速度、高密度;80C51系列單片機採用的是CHMOS工藝,高速度、高密度、低功耗;也就是說80C51單片機是一種低功耗單片機。

89C51和89S51內核相同,89S51針對89C51的明顯的幾個升級如下:

1.程序存儲器寫入方式:二者的寫入程序的方式不同,89C51隻支持並行寫入,同時需要VPP燒寫高壓。89S51則支持ISP在線可編程寫入技術!串列寫入,速度更快,穩定性更好,燒寫電壓也僅僅需要4~5V即可。

2.電源范圍:89S5*電源范圍寬達4~5。5V,而89C5*系列在低於4。8V和高於5。3V的時候則無法正常工作。

3.工作頻率:目前89S1*的性能遠高於89C5*,89S5*系列支持最高高達33MHZ的工作頻率,而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。

4.市場價格:由於89C51已經全面停產,所以在市場價格方面,庫存的89C5*的批發價格要比89S5*貴將近一倍!

5.兼容型:89S5*向下兼容89C5*,就是說用89S5*可以替代89C5*使用,同樣的程序,運行結果相同。

6.加密功能:89S5*系列全新的加密演算法,這使得對於89S51的解密變為不可能,程序的保密性大大加強,這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。

7.抗干擾性:內部集成看門狗計時器,不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

8.燒寫壽命更長:由Flash存儲器取帶了原來的ROM,89S5*標稱的1000次,實際最少是1000次~10000次。

『伍』 51單片機硬體結構特點是什麼

由於MCS-51單片機是在MCS-48的基礎上推出的增強型產品。比後者提高了晶元的集成度,性能大為提高,硬體功能大大增加,功能單元的種類數量也得到了擴展。
參考資料來源吳鑒鷹吧

『陸』 51單片機內部硬體結構包括( )、( ) 、( )、( )和並行IO口

ROM,RAM,SFR,定時/計數器,加上後面5個共計9個部分,位處理器就是CPU
9個部分通過 內部匯流排 相連接

『柒』 51單片機軟體技術和硬體技術包括哪些

目前用於單片機開發的語言有:C,匯編,Basic,其他很少。

作為低級語言,匯編毫無疑問是最適合開發硬體的語言,因為利用生產單片機的廠家提供的指令系統和開發工具能開發出性能最佳的產品。

但是用匯編語言有個前提,你必須是非常熟悉指令系統,但目前來看達到這個程度的人少之又少,所以,一般人都直接採用高級語言開發單片機,這樣可以降低開發難度,減少軟體失誤造成的損失。

C語言移植性非常好,基本上所有單片機都有C語言介面,而一般人只要有C語言基礎就能很快上手,開發效率明顯高於用匯編語言。所以,如果你是初學者,建議你打好C語言基礎。

C++是C的超集,在一定環境下可以代替C語言。由於採用面向對象的設計方法,程序員可以集中精力於單片機的性能而不是單片機的指令流程。這里不是說C語言不如C++,而是說這兩種語言不是對立的關系,而是遞進的關系。你如果有過開發單片機系統的經驗的話,會有很深的感觸的。據我所知,AVR單片機的開發環境WINAVR支持C++語言。其他好像有Basic開發的,不過我沒用過,不太了解。

『捌』 m c s -51單片機主要是有哪些硬體組成

你說的是最小系統吧,那就不算硬體電路啦,而是算單片機內部結構。
MCS-51單片機內部結構:
一個8位CPU;
一個片內振盪器及時鍾電路;
4KB ROM程序存儲器;
可定址64KB外部數據存儲器和64KB外部程序存儲空間的控制電路;
32條可編程的I/0線(4個8位並行I/0埠);
兩個16位的定時/計數器;
5個中斷源、兩個優先順序嵌套中斷結構.

『玖』 51單片機硬體構成都有什麼

51單片機內部主要由控制運算單元(包含累加器等)、程序存儲模塊,數據存儲模塊,地址匯流排,數據匯流排,時鍾模塊,定時器,中斷,串口等級成。

『拾』 2、 MCS—51單片機的硬體資源有哪些

mcs-51單片機,很多都是
快閃記憶體型的,如
stc
系列
全部都是
快閃記憶體型的。

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