1、第 2章 单片机的硬件结构和原理 2.1 MCS-51单片机的硬件组成 MCS-51单片机的组成部件：微处理器（ CPU）、 数据存储器（ RAM）、 程序存储器（ROM/EPROM）、 I/O口（ P0口、 P1口、 P2口、 P3口）、串行口、定时器 /计数器、中断系统及特殊功能寄存（ SFR）MCS-51单片机片内结构图 结构特点：单一总线连接， CPU加外围芯片的传统结构模式，采用 SFR对各功能部件进行集中控制。 各功能部件说明 1.数据存储器（ RAM）： 片内有 128个字节（单元），片外最多可外扩至 64K字节。2.程序存储器（ ROM/EPROM/EEPROM）： 8031无
2、此部件； 8051为 4K ROM； 8751为 4K EPROM。片外最多可外扩至 64K字节。3.中断系统： 具有 5个中断源， 2级中断优先权。4.定时器 /计数器： 2个 16位的定时器 /计数器，具有四种工作方式。 精确定时、对外部事件计数的需要、5.串行口： 1个全双工的串行口，具有四种工作方式。可用来进行串行通信。6.P0口、 P1口、 P2口、 P3口： 4个并行 8位I/O口。7.特殊功能寄存器（ SFR）： 共 21个，用于对片内各功能模块进行管理、控制、监视。实际上一些控制寄存器和状态寄存器，是一个 特殊功能的 RAM区 。 8.微处理器（ CPU）： 8位的 CPU，
3、且内含一个1位 CPU（ 位处理器）。不仅可处理字节数据，还可进行 位变量的处理 （位处理、查表、状态检测、中断处理）。 MCS-51 CPU中的位处理器，是一个完整的1位微计算机，它有自己的 CPU、 位寄存器、I/O口和指令集。这个 1位机在开关决策、逻辑电路仿真 、工业控制方面很有效；而 8位机在数据采集、运算处理有优势。二者相辅相成，是单片机技术上的 1个突破。 2.2 MCS-51的引脚 制造工艺为HMOS的 MCS-51的单片机都采用 40只引脚的双列直插封装（ DIP） 方式，目前大多数为此类封装方式。制造工艺为CHMOS的80C51/80C31除采用DIP封装外，还采用方形封装
4、方式，为44只引脚。 40只引脚按其功能来分，可分为三部分：1.电源及时钟引脚：Vcc， Vss； XTAL1,XTAL22.控制引脚 :PSEN、 ALE、 EA、 RESET（ 即 RST）。3.I/O口引脚：P0、 P1、 P2、 P3， 为 4个 8位 I/O口的外部引脚。 2.2.1 电源及时钟引脚 电源引脚 : 接入单片机的工作电源Vcc（ 40脚）：接 5V电源；Vss（ 20脚）：接地。时钟引脚 :时钟引脚外接晶体与片内的反相放大器构成了一个振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。XTAL1（ 19脚）： 接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端。这个放大器构成片内振荡器。当采用外接晶体振荡器时，此引脚应接地。XTAL2（ 18脚）： 接外部晶体的另一端，在单片机内部，接至内部反相放大器的输出端。当采用外接晶体振荡器时，该引脚接收振荡器的信号。
