A. 51單片機的內部結構有哪些
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、蠢州中斷系統(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。)
(1)51單片機的存儲器結構導圖擴展閱讀
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、體積非常細帶褲蔽小,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,可純嘩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
B. MCS-51單片機內部結構由哪幾部分組成
單片機與微型計算機都是由CPU、存儲器和輸入/輸出介面等組成的。
單片機(Single-Chip Microcomputer)是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能。
集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。
特點:
單片機的特點可歸納為以下幾個方 面:集成度高;存儲容量大;外部擴展能力強;控制功能強。
1、從內部的硬體到軟體有一套完整的按位操作系統,稱作位處理器,處理對象不是字或位元組而是位。不但能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理,如傳送、置位、清零、測試等,還能進行位的邏輯運算,其功能十分完備,使用起來得心應手。
2、同時在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間,使用極為靈活,這一功能無疑給使用者提供了極大地方便。
3、乘法和除法指令,這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘法功能,作乘法時還得編上一段子程序調用,十分不便。
C. 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。
D. MCS-51系列單片機包括哪幾個主要部件各自的邏輯功能如何急!!!
MCS-51單片機存儲器結構2008年06月01日 星期日 12:31MCS-51單片機在物理結構上有四個存儲空間:
1、片內程序存儲器
2、片外程序存儲器
3、片內數據存儲器
4、片外數據存儲器
但在邏輯上,即從用戶的角度上,8051單片機有三個存儲空間:
1、片內外統一編址的64K的程序存儲器地址空間(MOVC)
2、256B的片內數據存儲器的地址空間(MOV)
3、以及64K片外數據存儲器的地址空間(MOVX)
在訪問三個不同的邏輯空間時,應採用不同形式的指令(具體我們在後面的指令系統學習時將會講解),以產生不同的存儲器空間的選通信號。
程序內存ROM
定址范圍:0000H ~ FFFFH 容量64KB
EA = 1,定址內部ROM;EA = 0,定址外部ROM
地址長度:16位
作用: 存放程序及程序運行時所需的常數。
七個具有特殊含義的單元是:
0000H —— 系統復位,PC指向此處;
0003H —— 外部中斷0入口
000BH —— T0溢出中斷入口
0013H —— 外中斷1入口
001BH —— T1溢出中斷入口
0023H —— 串口中斷入口
002BH —— T2溢出中斷入口
內部數據存儲器RAM
物理上分為兩大區:00H ~ 7FH即128B內RAM 和 SFR區。
作用:作數據緩沖器用。
下圖是8051單片機存儲器的空間結構圖
程序存儲器
一個微處理器能夠聰明地執行某種任務,除了它們強大的硬體外,還需要它們運行的軟體,其實微處理器並不聰明,它們只是完全按照人們預先編寫的程序而執行之。那麼設計人員編寫的程序就存放在微處理器的程序存儲器中,俗稱只讀程序存儲器(ROM)。程序相當於給微處理器處理問題的一系列命令。其實程序和數據一樣,都是由機器碼組成的代碼串。只是程序代碼則存放於程序存儲器中。
MCS-51具有64kB程序存儲器定址空間,它是用於存放用戶程序、數據和表格等信息。對於內部無ROM的8031單片機,它的程序存儲器必須外接,空間地址為64kB,此時單片機的端必須接地。強制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對於內部有ROM的8051等單片機,正常運行時,則需接高電平,使CPU先從內部的程序存儲中讀取程序,當PC值超過內部ROM的容量時,才會轉向外部的程序存儲器讀取程序。
當=1時,程序從片內ROM開始執行,當PC值超過片內ROM容量時會自動轉向外部ROM空間。
當=0時,程序從外部存儲器開始執行,例如前面提到的片內無ROM的8031單片機,在實際應用中就要把8031的引腳接為低電平。
8051片內有4kB的程序存儲單元,其地址為0000H—0FFFH,單片機啟動復位後,程序計數器的內容為0000H,所以系統將從0000H單元開始執行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元,這在使用中應加以注意:
其中一組特殊是0000H—0002H單元,系統復位後,PC為0000H,單片機從0000H單元開始執行程序,如果程序不是從0000H單元開始,則應在這三個單元中存放一條無條件轉移指令,讓CPU直接去執行用戶指定的程序。
另一組特殊單元是0003H—002AH,這40個單元各有用途,它們被均勻地分為五段,它們的定義如下:
0003H—000AH 外部中斷0中斷地址區。
000BH—0012H 定時/計數器0中斷地址區。
0013H—001AH 外部中斷1中斷地址區。
001BH—0022H 定時/計數器1中斷地址區。
0023H—002AH 串列中斷地址區。
可見以上的40個單元是專門用於存放中斷處理程序的地址單元,中斷響應後,按中斷的類型,自動轉到各自的中斷區去執行程序。從上面可以看出,每個中斷服務程序只有8個位元組單元,用8個位元組來存放一個中斷服務程序顯然是不可能的。因此以上地址單元不能用於存放程序的其他內容,只能存放中斷服務程序。但是通常情況下,我們是在中斷響應的地址區安放一條無條件轉移指令,指向程序存儲器的其它真正存放中斷服務程序的空間去執行,這樣中斷響應後,CPU讀到這條轉移指令,便轉向其他地方去繼續執行中斷服務程序。
下圖是ROM的地址分配圖:
從上圖中大家可以看到,0000H-0002H,只有三個存儲單元,3個存儲單元在我們的程序存放時是存放不了實際意義的程序的,通常我們在實際編寫程序時是在這里安排一條ORG指令,通過ORG指令跳轉到從0033H開始的用戶ROM區域,再來安排我們的程序語言。從0033開始的用戶ROM區域用戶可以通過ORG指令任意安排,但在應用中應注意,不要超過了實際的存儲空間,不然程序就會找不到。
數據存儲器
數據存儲器也稱為隨機存取數據存儲器。數據存儲器分為內部數據存儲和外部數據存儲。MCS-51內部RAM有128或256個位元組的用戶數據存儲(不同的型號有分別),片外最多可擴展64KB的RAM,構成兩個地址空間,訪問片內RAM用「MOV」指令,訪問片外RAM用「MOVX」指令。它們是用於存放執行的中間結果和過程數據的。MCS-51的數據存儲器均可讀寫,部分單元還可以位定址。
MCS-51單片機的內部數據存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個地址空間,即:
數據存儲器空間(低128單元);
特殊功能寄存器空間(高128單元);
這兩個空間是相連的,從用戶角度而言,低128單元才是真正的數據存儲器。下面我們就來詳細的與大家講解一下:
低128單元:
片內數據存儲器為8位地址,所以最大可定址的范圍為256個單元地址,對片外數據存儲器採用間接定址方式,R0、R1和DPTR都可以做為間接定址寄存器,R0、R1是8位的寄存器,即R0、R1的定址范圍最大為256個單元,而DPTR是16位地址指針,定址范圍就可達到64KB。也就是說在定址片外數據存儲器時,定址范圍超過了256B,就不能用R0、R1做為間接定址寄存器,而必須用DPTR寄存器做為間接定址寄存器。
從上圖中我們可以看到,8051單片機片內RAM共有256個單元(00H-FFH),這256個單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元(共128個位元組)為用戶數據RAM。從80H—FFH地址單元(也是128個位元組)為特殊寄存器(SFR)單元。從圖1中可清楚地看出它們的結構分布。
1、通用寄存器區(00H-1FH)
在00H—1FH共32個單元中被均勻地分為四塊,每塊包含八個8位寄存器,均以R0—R7來命名,我們常稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為R0—R7,那麼在程序中怎麼區分和使用它們呢?聰明的INTEL工程師們又安排了一個寄存器——程序狀態字寄存器(PSW)來管理它們,CPU只要定義這個寄存的PSW的D3和D4位(RS0和RS1),即可選中這四組通用寄存器。對應的編碼關系如下表所示。惹程序中並不需要用4組,那麼其餘的可用做一般的數據緩沖器,CPU在復位後,選中第0組工作寄存器。
2、位定址區(20H-2FH)
片內RAM的20H—2FH單元為位定址區,既可作為一般單元用位元組定址,也可對它們的位進行定址。位定址區共有16個位元組,128個位,位地址為00H—7FH。位地址分配如下表所示:
++++++++
CPU能直接定址這些位,執行例如置「1」、清「0」、求「反」、轉移,傳送和邏輯等操作。我們常稱MCS-51具有布爾處理功能,布爾處理的存儲空間指的就是這些為定址區。
3、用戶RAM區(30H-7FH)
在片內RAM低128單元中,通用寄存器佔去32個單元,位定址區佔去16個單元,剩下的80個單元就是供用戶使用的一般RAM區了,地址單元為30H-7FH。對這部份區域的使用不作任何規定和限制,但應說明的是,堆棧一般開辟在這個區域。
高128單元:(80H-FFH)
前面提到,在片內的RAM中,高128位是專用寄存器區,因這節比較重要,所以我們單獨的安排一節課跟大家介紹。下節課我們就重點介紹51單片機片內RAM的高128位,即專用寄存器區
E. 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。
(5)51單片機的存儲器結構導圖擴展閱讀:
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。
F. MCS-51系列單片機系統的存儲器結構
8051存儲器包括內部數據存儲器RAM,地址為00~7FH,特殊功能存儲器80H~FFH,外部擴展數據存儲器,地址:0000H~FFFFH,外部擴展數據存儲器:0000H~FFFFH。
內部數據存儲器又細分為:
工作寄存器:00~1FH(共四組)
位定址寄存器:20H~2FH(位地址00H~7FH)
用戶寄存器:30H~7FH
位地址20H的具體地址為:24H.0
G. 51單片機最小系統原理圖
我是一名單片機工程師,下面的講解你參考一下.
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51單片機共有40隻引腳.下面這個就是最小系統原理圖,就是靠這四個部分,這個單片機就可以運行起來了.(看下面的數字標記,1234)
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這個腳是存儲器使用選擇腳,當這個腳接」地」時,那麼就是告訴單片機,選擇使用外部存儲器,當這個腳接」5V」時,說明單片機使用內部存儲器.
如果選擇外部的存儲器,太浪費單片機僅有的資源,所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示),使用單片機的內部存儲器.
5 如果內部存儲器不夠容量,最多選擇更高級的容量,就可以解決容量不夠的問題了,就是這么簡單
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一天入門51單片機:點我學習
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我是歲月哥,願你學習愉快!
H. 51單片機的存儲器從結構上可以分為哪幾部分
1)MCS-51單片機的存儲器從物理結構上分為:片內和片外數據存儲器,片內和片外程序存儲器。
2)從邏輯上分別則罩可劃答手分為:片內統一定址的64K程序存儲器空間(0000H---FFFFH);64KB的片外數據存儲器空間(0000H---FFFFH);256B的片內數據存儲器空間(00H---FFH)。
(8)51單片機的存儲器結構導圖擴展閱讀:
使用方法:
1、將模擬器插入需模擬的用戶板的CPU插座中,模擬器由用戶板供電;
2、將模擬器的串列電纜和PC機接好,打開用戶板電源;
3、通過KeilC 的IDE開發模擬環境UV2 下載用戶程孫舉鬧序進行模擬、調試。
硬體說明
1、使用用戶板的晶振:模擬器晶振旁有兩組跳線用來切換內部晶振和用戶板晶振,當兩個短路塊位於模擬器晶振一側時,默認使用模擬板上的晶振(11.0592MHz), 當兩個短路塊位於電容一側時,使用用戶板的晶振。
2、為便於調試帶看門狗的用戶板,模擬器的復位端未與用戶板復位端相連;故模擬器的復位按鈕只復位模擬器,不復位用戶板;若要復位用戶板,請使用用戶板復位按鈕。
I. 這是51單片機程序存儲器結構 ,誰能給我解釋一下什麼意思啊,那最上面的60kb怎麼理解
就是EA=1時選擇內部寄存器,0時是外部寄存器,0000-0FFF,是存儲地址,每個地址依次是0000,0001,0002,.....,0FFF,0FFF用2進態塵製表示的,即0000 1111 1111 1111,轉換成十困散進制是2的12次方,是4048,即4K,如圖表示的內部存儲器容量,如果從0000到帆尺禪FFFF,是2的16次方,即64K,所以外部存儲器容量是減4K,即60K
J. 51單片機結構及原理的思維導圖
51系列單片機有多種型號,略有差別,總體結構如圖。