51系列单片机的逻辑部件

1. MCS-51系列单片机包括哪几个主要部件各自的逻辑功能如何急！！！

MCS-51单片机存储器结构2008年06月01日 星期日 12:31MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间：

1、片内程序存储器
2、片外程序存储器
3、片内数据存储器
4、片外数据存储器

但在逻辑上，即从用户的角度上，8051单片机有三个存储空间：

1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间（MOVC）
2、256B的片内数据存储器的地址空间（MOV）
3、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX）
在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令（具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解），以产生不同的存储器空间的选通信号。

程序内存ROM

寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KB
EA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM
地址长度：16位
作用： 存放程序及程序运行时所需的常数。
七个具有特殊含义的单元是：
0000H —— 系统复位，PC指向此处；
0003H —— 外部中断0入口
000BH —— T0溢出中断入口
0013H —— 外中断1入口
001BH —— T1溢出中断入口
0023H —— 串口中断入口
002BH —— T2溢出中断入口

内部数据存储器RAM
物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM 和 SFR区。
作用：作数据缓冲器用。

下图是8051单片机存储器的空间结构图

程序存储器

一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。只是程序代码则存放于程序存储器中。
MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。
当=1时，程序从片内ROM开始执行，当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部ROM空间。
当=0时，程序从外部存储器开始执行，例如前面提到的片内无ROM的8031单片机，在实际应用中就要把8031的引脚接为低电平。
8051片内有4kB的程序存储单元，其地址为0000H—0FFFH，单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元，这在使用中应加以注意：
其中一组特殊是0000H—0002H单元，系统复位后，PC为0000H，单片机从0000H单元开始执行程序，如果程序不是从0000H单元开始，则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，让CPU直接去执行用户指定的程序。
另一组特殊单元是0003H—002AH，这40个单元各有用途，它们被均匀地分为五段，它们的定义如下：
0003H—000AH 外部中断0中断地址区。
000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。
0013H—001AH 外部中断1中断地址区。
001BH—0022H 定时/计数器1中断地址区。
0023H—002AH 串行中断地址区。
可见以上的40个单元是专门用于存放中断处理程序的地址单元，中断响应后，按中断的类型，自动转到各自的中断区去执行程序。从上面可以看出，每个中断服务程序只有8个字节单元，用8个字节来存放一个中断服务程序显然是不可能的。因此以上地址单元不能用于存放程序的其他内容，只能存放中断服务程序。但是通常情况下，我们是在中断响应的地址区安放一条无条件转移指令，指向程序存储器的其它真正存放中断服务程序的空间去执行,这样中断响应后，CPU读到这条转移指令，便转向其他地方去继续执行中断服务程序。

下图是ROM的地址分配图：

从上图中大家可以看到，0000H-0002H，只有三个存储单元，3个存储单元在我们的程序存放时是存放不了实际意义的程序的，通常我们在实际编写程序时是在这里安排一条ORG指令，通过ORG指令跳转到从0033H开始的用户ROM区域，再来安排我们的程序语言。从0033开始的用户ROM区域用户可以通过ORG指令任意安排，但在应用中应注意，不要超过了实际的存储空间，不然程序就会找不到。

数据存储器

数据存储器也称为随机存取数据存储器。数据存储器分为内部数据存储和外部数据存储。MCS-51内部RAM有128或256个字节的用户数据存储（不同的型号有分别），片外最多可扩展64KB的RAM，构成两个地址空间，访问片内RAM用“MOV”指令，访问片外RAM用“MOVX”指令。它们是用于存放执行的中间结果和过程数据的。MCS-51的数据存储器均可读写，部分单元还可以位寻址。
MCS-51单片机的内部数据存储器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间，即：
数据存储器空间（低128单元）；
特殊功能寄存器空间（高128单元）；
这两个空间是相连的，从用户角度而言，低128单元才是真正的数据存储器。下面我们就来详细的与大家讲解一下：

低128单元：
片内数据存储器为8位地址，所以最大可寻址的范围为256个单元地址，对片外数据存储器采用间接寻址方式，R0、R1和DPTR都可以做为间接寻址寄存器，R0、R1是8位的寄存器，即R0、R1的寻址范围最大为256个单元，而DPTR是16位地址指针，寻址范围就可达到64KB。也就是说在寻址片外数据存储器时，寻址范围超过了256B，就不能用R0、R1做为间接寻址寄存器，而必须用DPTR寄存器做为间接寻址寄存器。

从上图中我们可以看到，8051单片机片内RAM共有256个单元（00H-FFH），这256个单元共分为两部分。其一是地址从00H—7FH单元（共128个字节）为用户数据RAM。从80H—FFH地址单元（也是128个字节）为特殊寄存器（SFR）单元。从图1中可清楚地看出它们的结构分布。

1、通用寄存器区（00H-1FH）
在00H—1FH共32个单元中被均匀地分为四块，每块包含八个8位寄存器，均以R0—R7来命名，我们常称这些寄存器为通用寄存器。这四块中的寄存器都称为R0—R7，那么在程序中怎么区分和使用它们呢？聪明的INTEL工程师们又安排了一个寄存器——程序状态字寄存器（PSW）来管理它们，CPU只要定义这个寄存的PSW的D3和D4位（RS0和RS1），即可选中这四组通用寄存器。对应的编码关系如下表所示。惹程序中并不需要用4组，那么其余的可用做一般的数据缓冲器，CPU在复位后，选中第0组工作寄存器。

2、位寻址区（20H-2FH）
片内RAM的20H—2FH单元为位寻址区，既可作为一般单元用字节寻址，也可对它们的位进行寻址。位寻址区共有16个字节，128个位，位地址为00H—7FH。位地址分配如下表所示：

++++++++

CPU能直接寻址这些位，执行例如置“1”、清“0”、求“反”、转移，传送和逻辑等操作。我们常称MCS-51具有布尔处理功能，布尔处理的存储空间指的就是这些为寻址区。

3、用户RAM区（30H-7FH）
在片内RAM低128单元中，通用寄存器占去32个单元，位寻址区占去16个单元，剩下的80个单元就是供用户使用的一般RAM区了，地址单元为30H-7FH。对这部份区域的使用不作任何规定和限制，但应说明的是，堆栈一般开辟在这个区域。

高128单元：（80H-FFH）
前面提到，在片内的RAM中，高128位是专用寄存器区，因这节比较重要，所以我们单独的安排一节课跟大家介绍。下节课我们就重点介绍51单片机片内RAM的高128位，即专用寄存器区

2. 51单片机内部包含哪些主要功能部件他们的作用是什么

51单片机内部除了运算部件外，还主要包括RAM ROM 定时器 串行口。

3. 89C51单片机片内包含哪些主要的逻辑功能部件

1，ALU算术逻辑运算单元；
2，ROM或Flash程序存储器；
3，RAM数据存储器；
4，定时/计数器；
5，UART串口通信功能模块；
6，时钟脉冲振荡器；
7，中断逻辑单元；
8，I/O控制单元；
9，特殊功能寄存器；
10，电源管理和复位单元
增强型51单片机还增加了AD转换功能模块、PWM功能模块、EEPROM非易失性数据存储器、自编程功能模块。

4. AT89C51单片机内部包含哪些主要功能部件

MCS－51单片机是在辩冲一块芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、定时器/ 计数器和多种功能的I/O接口等一台计算机所需要的基本功能部件。单片机内包含下列几个部件：
·一个8位CPU；
·一个片内振荡器及时钟电路；
·4K字节ROM程序存携首歼储器：
·128字节RAM数据存储器；
·两个 16位定时器/计数器；
·可寻址 64K外部数据存储器和 64K外部程序存储器空间的控制电路；
·32条可编程的I/O线（四个6位并行I/O端口）
·一个可编程全双工串行口芹绝；
·具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。

5. MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件

MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件有：(1)1个8位的微处理器CPU。(2)8KB的片内程序存储器Flash ROM(51子系列的Flash ROM为4KB)，用于烧录运行的程序、常数数据。(3)256B的片内数据存储器RAM(51子系列的RAM为128B)，在程序运行时可以随时写入数据和读出，用于存放函数相互传递的数据、接收的外部数据、中间结果、最后结果以及显示的数据等。(4)3个16位的定时器/计数器(51子系列仅有2个定时器)，每个定时器/计数器可以设置为计数方式，用于对外部事件信号进行计数，也可以设置为定时方式，满足各种定时要求。(5)有一个管理6个中断源(51子系列1是5个中断源)、两个优先级的中断控制器。(6)4个8位并行I/O端，每个端口既可以用作输入，也可以用于输出。(7)一个全双工的UART(通用异步接收发送器)串行I/O口，用于单片机之间的串行通信，或者单片机与PC机、其它设备、其它芯片之间的串行通信。(8)片内振荡电路和时钟发生器，只需外面接上一晶振或输入振荡信号就可产生单片机所需要的各种时钟信号。

6. mcs-51/52系列单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件

8051单片机内部由以下几个逻辑部件组成：码基
1）1个8位中央处理单元CPU；
2）1个片内绝清振荡器及时钟发生器；
3）128B的数据RAM；
3）21个特殊功能寄存器SFR；
5）4KB程序ROM；
6）4个8位I/O并行端口P0----P3；
7）1个全双工窜行端口；
8）2个16位可编程定时计数器T1、T2；
9）1个可管理5个中断源、2级优先嵌套的中断管理系统；
10）1个可寻址64KB外部程序ROM和64KB外部数据RAM空间的控制电路；
ANL逻辑与运算、ORL逻辑或运算、XRL是逻辑异或指令！根据这些运算来作判断控制！当然还有加、减、乘、除。以上是MSC单片机的逻辑功能并模前！

7. 51单片机内部包含哪些主要功能部件各功能部件的主要作用是什么

部件、功能如下：

运算器：由算术逻辑单元ALU、累加器ACC、B寄存器、两个暂存寄存器、程序状态寄存器组成PSW；8位，可以进行算术云算（加，减，乘，除，乘除运算与寄存器B有关）、逻辑运算及移位运算等。

控制器：由指令寄存器IR、指令译码器ID、定时及控制逻辑电路、程序计数器PC组成，使单片机的运行控制中心。PC的结构与功能：16位的程序寄存器，控制程序的执行。IR，ID的功能；

ROM：4KB，地址0000H--0FFFH（使用时）

RAM：128B，地址00H--7FH三、8051的I/O端口电路四、定时器/计数器：2个16位的定时器/计数器五、中断控制系统：5个中断源，其中两个外部中断、两个定时/计数器中断、1个串行口中断。