淺談對51單片機基本結構的了解

⑴ 51單片機的結構組成

上圖就是我們要研究學習的對象，51單片機摧部結構圖了。大家看看上圖，中間的一條雙橫線就是51單片機的內部匯流排了。其它的部件都是通過內部的匯流排與CPU相聯接的，在第一節課時我們已跟大家講述過，8051單片機是匯流排結構的。下面我們就51單片機內部的單個部件與大家進行講解。
中央處理器（CPU）：
剛跟大家講過，需要提醒的是MCS-51的CPU能處理8位二進制數或代碼。CPU是單片機的主要核心部件，在CPU裡麵包含了運算器、控制器以及若干寄存器等部件給成。
內部數據存儲器（RAM）：
MCS-51單片機晶元共有256個RAM單元，其中後128單元被專用寄存器佔用（稍後我們詳解），能作為寄存器供用戶使用的只是前128單元，用於存放可讀寫的數據。因此通常所說的內部數據存儲器就是指前128單元，簡稱內部RAM。地址范圍為00H~FFH（256B）。是一個多用多功能數據存儲器，有數據存儲、通用工作寄存器、堆棧、位地址等空間。
內部程序存儲器（ROM）：
在前面也已講過，MCS-51內部有4KB/8KB位元組的ROM（51系列為4KB，51系列為8KB），用於存放程序、原始數據或表格。因此稱之為程序存儲器，簡稱內部RAM。地址范圍為0000H~FFFFH（64KB）。
定時器/計數器
51系列共有2個16位的定時器/計數器（52系列共有3個16位的定時器/計數器），以實現定時或計數功能，並以其定時或計數結果對計算機進行控制。定時時靠內部分頻時鍾頻率計數實現，做計數器時，對P3.4（T0）或P3.5（T1）埠的低電平脈沖計數。
並行I/O口
MCS-51共有4個8位的I/O口（P0、P1、P2、P3）以實現數據的輸入輸出。具體功能在後面章節中將會詳細論述。
串列口
MCS-51有一個可編程的全雙工的串列口，以實現單片機和其它設備之間的串列數據傳送。該串列口功能較強，既可作為全雙工非同步通信收發器使用，也可作為移位器使用。RXD（ P3.0）腳為接收埠，TXD（P3.1）腳為發送埠。
中斷控制系統
MCS-51單片機的中斷功能較強，以滿足不同控制應用的需要。51系列有5個中斷源（52系列有6個中斷源），即外中斷2個，定時中斷2個，串列中斷1個，全部中斷分為高級和低級共二個優先順序別，優先順序別的設置我們也將在後面進行詳細的講解。
定時與控制部件
MCS-51單片機內部有一個高增益的反相放大器，基輸入端為XTAL1輸出端為XTAL2。MCS-51晶元的內部有時鍾電路，但石英晶體和微調電容需外接。時鍾電路為單片機產生時鍾脈沖序列。

⑵ 51單片機與通用微機相比,結構上有哪些主要特點

相同點：
都是計算機
不同點：
51單片機為8位，現在的通用微機處理器通常都為64位。
51單片機主頻一般不超過40MHz，現在的通用微機處理器主頻通常為1~4GHz（1000~4000Mhz）。
51單片機的I/O（輸入/輸出）引腳少（只有6~44個，更多的就不是典型的51了），通用微機處理器的I/O引腳多（通常數百個）。
51單片機將程序存儲器、數據存儲器、處理器還有一些特殊設備（如模擬-數字轉換器）等都集成在一塊晶元中，系統結構緊湊，功能簡單，適合低成本的電器控制。通用微機的程序存儲器為硬碟，數據存儲器為內存（實際有交錯），這些設備以及其他外部設備都在主板上而不是晶元內，系統結構復雜，功能強大，可以實現各種豐富的應用。

簡單總結：
這兩種計算機是同根同源的，51單片機同樣也是一種「通用」計算機，你可以這樣理解：
把通用微機的輸入、輸出設備（鍵盤、滑鼠、顯示器等）去除，各種介面（USB等）去除（只剩下串列口和普通I/O），功能簡單化，性能降低數千倍（甚至更多），體積縮小到一塊0.5到8平方厘米的晶元中，存儲器整合至晶元中，價格降低至10元以下，就成了單片機（51是單片機最經典、最流行的一種）。當然，這樣的性能讓它無法定位在「通用」處理上，一般讓它來做控制簡單電路的工作還是比較經濟的。

⑶ 簡述單片機的基本結構與功能

單片機的基本結構：運算器、控制器、主要寄存器。運算器功能：執行各種算術運算；執行各種邏輯運算，並進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。主要寄存器功能：用於保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。

控制器功能：從內存中取出一條指令，並指出下一條指令在內存中的位置；對指令進行解碼和測試，並產生相應的操作控制信號，以便於執行規定的動作；指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

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應用范圍：單片機滲透到我們生活的各個領域。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網路通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制等等。

還有自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械以及各種智能機械。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

⑷ 51系列單片機的內部結構由什麼組成

51子系列單片機由CPU、數據存儲器RAM、程序存儲器ROM、特殊功能寄存器、4個I/O口、串列口、定時器/計數器、中斷系統等八個功能部件組成。
CPU由累加器A、暫存器1、2、ALU、PSW等組成
數據存儲器由RAM地址寄存器、RAM單元等組成。
程序存儲器指EPROM或 ROM。
SFR指P0、P1、P2、P3鎖存器、B、DPTR等。

⑸ 51單片機的硬體結構

本文主要講解51單片機的硬體結構,而且只介紹重點知識。

由上圖可以看出，51單片機組成結構包括以下幾個部分：

時序信號：一類用於片內各功能的部件的控制，另一類用於片外存儲器或IO埠的控制（這個對用戶來說是比較重要的，在定時器部分會講）

通過修改PSW中的RS1、RS0兩位的狀態，就能任選一個工作寄存器區。這個特點提高了MCS-51現場保護和現場恢復的速度。對於提高CPU的工作效率和響應中斷的速度是很有利的。若在一個實際的應用系統中，不需要四組工作寄存器，那麼這個區域中多餘單元可以作為一般的數據緩沖器使用。

按存儲結構可分為二類：一類是哈佛結構，另一類是普林斯頓結構。
①哈佛結構
哈佛結構是程序存儲器地址空間與數據存儲器地址空間分開的單片機結構，如80C51單片機採用哈佛結構，所以80C51單片機的程序存儲器地址空間與數據存儲器地址空間是分開的，各有64K存儲空間。

②普林斯頓結構
普林斯頓結構是程序存儲器地址空間與數據存儲器地址空間合並的單片機結構，如MCS-96單片機採用普林斯頓結構，所以MCS-96單片機的程序存儲器地址空間與數據存儲器地址空間是合並的，共有64K存儲空間。

P3口還有第二功能,表如下：

若TI 或 RI 被置位，必須用軟體清零，硬體不能將其清零。

在不設置IP優先順序寄存器的話，單片機內部會按這個默認順序優先順序去響應各個中斷。

上電復位後除埠鎖存器，堆棧指針，SBUF外，單片機內部的復位電路向所有的特殊功能寄存器寫入00H。SBUF的值是不能確定的。
復位還使ALE和PSEN信號變為無效（高電平），而內部RAM不受影響。但由於VCC上電復位後，RAM內容不定，除非是退回低功耗方式的復位。

⑹ 51單片機內部包含哪些主要功能部件各功能部件的主要作用是什麼

51單片機內部包含的功能組件及作用主要有：

1、cpu主晶元（內部通過匯流排連接擴展的設備）

2、時鍾電路（為單片機提供震盪脈沖）

3、電源電路（為單片機提供電源）

4、內部數據存儲器RAM（包括通用數據寄存器和專用寄存器SFR，主要是數據存儲區。）

5、程序存儲器ROM（主要是存儲程序，51系列有4K內部程序ROM，可以外擴64K。）

6、並行埠4*8位（P0，P1，P2，P3主要是數據交換介面。）

7、串列口（TXD，RXD用於串口通信。）

8、中斷系統（外中斷0，定時計數T0，外中斷1，定時計數T1，串口中斷。）

9、定時/計數器（16位用於外部的計數和定時功能。）

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Proteus 自從有了單片機也就有了開發系統，隨著單片機的發展開發系統也在不斷發展。 keil是一種先進的單片機集成開發系統。它代表著匯編語言單片機開發系統的最新發展，首創多項便利技術，將開發的編程、模擬、調試、寫入、加密等所有過程一氣呵成，中間不須任何編譯或匯編。

功能特性

1、可以模擬63K程序空間,接近64K 的16位地址空間。

2、可以模擬64Kxdata 空間,全部64K 的16位地址空間。

3、可以真實模擬全部32 條IO腳。

4、完全兼容keilC51 UV2 調試環境,可以通過UV2 環境進行單步,斷點, 全速等操作。

5、可以使用C51語言或者ASM匯編語言進行調試。

6、可以非常方便地進行所有變數觀察,包括滑鼠取值觀察,即滑鼠放在某 變數上就會立即顯示出它此的值。

7、可選 使用用戶晶振，支持0－40MHZ晶振頻率。

8、片上帶有768位元組的xdata,您可以在模擬時選 使用他們,進行xdata 的模擬。

9、可以模擬雙DPTR 指針。

10、可以模擬去除ALE 信號輸出。

11、自適應300-38400bps 的所有波特率通訊。

12、體積非常細小,非常方便插入到用戶板中.插入時緊貼用戶板,沒有連接電纜,這樣可以有效地減少運行中的干擾,避免模擬時出現莫名其妙的故障。

13、模擬插針採用優質鍍金插針,可以有效地防止日久生銹,選擇優質園腳IC插座，保護模擬插針，同時不會損壞目標板上的插座. 。

14、模擬時監控和用戶代碼分離,不可能產生不能模擬的軟故障。

15、RS-232介面不計成本採用MAX202集成電路,串列通訊穩定可靠,絕非一般三極體的簡易電路可比。

參考資料網路--51單片機

⑺ 51單片機有哪幾部分構成

·8位CPU·4kbytes
程序存儲器(ROM)
(52為8K)
·256bytes的數據存儲器(RAM)
（52有384bytes的RAM）
·32條I/O口線·111條指令，大部分為單位元組指令
·21個專用寄存器
·2個可編程定時/計數器·5個中斷源，2個優先順序（52有6個）
·一個全雙工串列通信口。
51單片機是對所有兼容Intel
8031指令系統的單片機的統稱。該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機，後來隨著Flash
rom技術的發展，8004單片機取得了長足的進展，成為應用最廣泛的8位單片機之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應用於工業測控系統之中。很多公司都有51系列的兼容機型推出，今後很長的一段時間內將佔有大量市場。51單片機是基礎入門的一個單片機，還是應用最廣泛的一種。需要注意的是52系列的單片機一般不具備自編程能力。

⑻ 51單片機內部包含哪些主要功能部件各功能部件的主要作用是什麼

部件、功能如下：

運算器：由算術邏輯單元ALU、累加器ACC、B寄存器、兩個暫存寄存器、程序狀態寄存器組成PSW；8位，可以進行算術雲算（加，減，乘，除，乘除運算與寄存器B有關）、邏輯運算及移位運算等。

控制器：由指令寄存器IR、指令解碼器ID、定時及控制邏輯電路、程序計數器PC組成，使單片機的運行控制中心。PC的結構與功能：16位的程序寄存器，控製程序的執行。IR，ID的功能；

ROM：4KB，地址0000H--0FFFH（使用時）

RAM：128B，地址00H--7FH三、8051的I/O埠電路四、定時器/計數器：2個16位的定時器/計數器五、中斷控制系統：5個中斷源，其中兩個外部中斷、兩個定時/計數器中斷、1個串列口中斷。