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单片机电路
它是把 CPU(中央处理器) ,一定容量的存储器,若干输入输出(I/O)接口等部件集 成在一小快硅片上的微型机算计,简称单片机. 一 简介:自 1976 年美国 Intel 公司推出第一代 8 位通用但片机系列 MCS—48,20 年来 世界各大半导体公司开发生产的弹片机系列,各具特色品种齐全.目前单片机正在过程 控制,数据采集,智能仪表,机电一体化,家用电器,以及网络技术领域发挥作用. 二 内部结构:寄存器,端口,存储器,复位电路,振荡器等(弹片机内部电路) . 1 专用寄存器(SFR) :CPU 对它进行读操作,得一随机数,写操作无效. A 累加器:CPU 进行各种算术运算和逻辑运算时都要与累加器配合. B 寄存器:执行乘除运算指令时要用到 B 寄存器,其他时用做数据积存. C 断口锁存器(0~3) :80H,90H,A0H,B0H 四各单元,就是 P0,P1,P2,P3. D 串行数据缓冲:包括发送,接收. E 控制寄存器:中断优先级 IP,中断允许 IE,串行口控制 SCON,电源控制 PCON. F 程序计数器 PC:功能是保存下一次要执行的指令.使用者不能访问. 2 端口:如 8 位机,有四个 8 位双向端口.每个端口均由锁存器 P0~P3,输出驱动器和 输入缓冲器组成. A P1,P2,P3 三个口都有内部上拉电阻和驱动场效应管输出,P0 口则另有一场效 应管接至输出驱动管的漏级. B 通用 I/O 口:P0 口是真正的双向口,作地址/数据总线 C 复用功能:P3 口还可以作为外部中断输入,计数器输入,串行口输入和输出,对 片外数据存储器进行读写控制的信号传递的通信.
P3~ 5
P3~ 6 P3~ 7
D 端口的负载能力: 口每位可驱动八个 LSTTL 输入, PO 若要驱动 NMOS 输入则须要外加上拉电阻, 当然如果只作地址/数据总线使用时无须上拉电阻. E 读/改/写指令,先读端口锁存器之值,在进行相应修改,最后在写回到端口锁存器中去.
3 存储器:包括:程序存储器(ROM,EPROM) ,数据存储器(RAM) .各有独立的地址空间.
MCS—51 容量可以达到 64KB .
北
京 衡
P3~ 0 P3~ 1 P3~ 2 P3~ 3 P3~ 4
达 衡
器
引
脚
复 用 功 能 RXD(串行口输入) TXD(串行口输出) INT1(外部中断 0 请求) INT1(外部中断 1 请求) TO(定时/计数器 0 外部输 入 D1(定时/计数器 1 外部输 入 WR (片外数据存储器写选 通信号输出) RD(片外数据存储器读选 通信号输出)
WW
W. HE
NG
CN
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M
备
注
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A 程序存储器 (ROM) 它可以位于片内 : (EA 接+5V) ROM, 也可以位于片外 (EA 接地) ROM. B 数据存储器(RAM) :也分片内和片外,片外程序存储器和片外数据存储器根据需要也可以合 成一个地址空间(最大容量为 64KB)
4
5
CPU 定时 :微控制器均有片内震振荡器作为 CPU 的时钟源,实际是构成反 馈振荡器的高增益反向放大器. 所以必须在片外跨接石英晶体振荡器以及一端 接地的两只电容. 此时晶振为电感性元件与电容构成并联谐振回路, 为片内振 荡器提供正反馈和振荡所必须的相移条件,从而构成一个自激振荡器. 片外存储器的存取:包括程序存储器,数据存储器. 片外程序存储器的访问: CPU 程序片 P1 P0 EA ALE P2 PSEN 指令 EPROM 地址
地址 锁存器
注:PSEN
读选通信号
VCC
达 衡
器
4 复位电路:RST 为外部复位信号的输入端,利用电容两端电压不能突变的原理,接 通电源后,VCC 便对电容通过电阻进行充电,随着电容电压逐步接近 VCC,RST 引脚上 的电压最终将接近于 0,此过度过程的长短取决于电阻和电容值的大小.给了 RST 一个 上电自动复位的信号,这个过程为两个机器周期.使系统正常复位.

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