51單片機(jī)基礎(chǔ)（1）

• 單片微型計(jì)算機(jī)（Single-Chip Microcomputer），簡(jiǎn)稱單片機(jī)。就是將微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（存放程序或數(shù)據(jù)的ROM和RAM）、總線、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出接口（I/O口）和其它多種功能器件集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。
• 單片機(jī)的主要特點(diǎn)有：（1）可靠性高（2）便于擴(kuò)展（3）控制功能強(qiáng)（4）低電壓、低功耗（5）片內(nèi)存儲(chǔ)容量較小，除此之外，單片機(jī)還具有集成度高、體積小、性價(jià)比高、應(yīng)用廣泛、易于產(chǎn)品化等特點(diǎn)。

2．MCS-51系列單片機(jī)在片內(nèi)集成了哪些主要邏輯功能部件？各個(gè)邏輯部件的主要功能是什么？

• MCS-51單片機(jī)在片內(nèi)集成了中央處理器（CPU）、程序存儲(chǔ)器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行I/O接口、串行I/O接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元。
• CPU是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成。運(yùn)算器可以完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，其操作順序在控制器控制下進(jìn)行?？刂破魇怯沙绦蛴?jì)數(shù)器PC（Program Counter）、指令寄存器IR（Instruction Register）、指令譯碼器ID（Instruction Decoder）、定時(shí)控制邏輯和振蕩器OSC等電路組成。CPU根據(jù)PC中的地址將欲執(zhí)行指令的指令碼從存儲(chǔ)器中取出，存放在IR中，ID對(duì)IR中的指令碼進(jìn)行譯碼，定時(shí)控制邏輯在OSC配合下對(duì)ID譯碼后的信號(hào)進(jìn)行分時(shí)，以產(chǎn)生執(zhí)行本條指令所需的全部信號(hào)。
• 程序存儲(chǔ)器（ROM）用于存儲(chǔ)程序、常數(shù)、表格等。
• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

• I/O接口是MCS-51單片機(jī)對(duì)外部實(shí)現(xiàn)控制和信息交換的必經(jīng)之路，用于信息傳送過(guò)程中的速度匹配和增加它的負(fù)載能力?？煞譃榇泻筒⑿蠭/O接口。

• 8051內(nèi)部有兩個(gè)16位可編程序的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1，均為二進(jìn)制加1計(jì)數(shù)器?？捎糜诙〞r(shí)和對(duì)外部輸入脈沖的計(jì)數(shù)。
• 8051的中斷系統(tǒng)主要由中斷允許控制器IE和中斷優(yōu)先級(jí)控制器IP等電路組成。可實(shí)現(xiàn)對(duì)5個(gè)中斷源的管理。8051的中斷系統(tǒng)主要由中斷允許控制器IE和中斷優(yōu)先級(jí)控制器IP等電路組成。其中，IE用于控制5個(gè)中斷源中哪些中斷請(qǐng)求被允許向CPU提出，哪些中斷源的中斷請(qǐng)求被禁止；IP用于控制5個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。

3．MCS-51系列單片機(jī)的引腳中有多少根I/O線？它們與單片機(jī)對(duì)外的地址總線和數(shù)據(jù)總線之間有什么關(guān)系？其地址總線和數(shù)據(jù)總線各有多少位？對(duì)外可尋址的地址空間有多大？

• MCS-51單片機(jī)有4個(gè)I/O端口，每個(gè)端口都是8位雙向口，共占32根引腳。每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器（即專用寄存器P0～P3）、一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。通常把4個(gè)端口稱為P0～P3。在無(wú)片外擴(kuò)展的存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這4個(gè)端口的每一位都可以作為雙向通用I/O端口使用。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，P2口作為高8位地址線，P0口分時(shí)作為低8位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線。

4．8051單片機(jī)的控制總線信號(hào)有哪些？各有何作用？

• 控制線一共有6條。
• （1）ALE/ #PROG：地址鎖存允許/編程線，配合P0口引腳的第二功能使用。在訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，8051ＣＰＵ在P0.7～P0.0引腳上輸出片外存儲(chǔ)器低８位地址的同時(shí)在ALE/ 上輸出一個(gè)高電位脈沖，用于把這個(gè)片外存儲(chǔ)器低８位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，以便空出P0.7～P0.0引腳線去傳送隨后而來(lái)的片外存儲(chǔ)器讀寫數(shù)據(jù)。在不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，8051自動(dòng)在ALE/ #PROG上輸出頻率為fosc/6的脈沖序列。該脈沖序列可用作外部時(shí)鐘源或作為定時(shí)脈沖源使用。
• （2）#EA/Vpp：允許訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器／編程電源線，可以控制8051使用片內(nèi)ＲＯＭ還是使用片外ＲＯＭ。若 #EA＝０，則允許使用片內(nèi)ＲＯＭ；若 #EA＝１則允許使用片外ＲＯＭ。
• （3）#PSEN ：片外ＲＯＭ選通線，在執(zhí)行訪問(wèn)片外ＲＯＭ的指令ＭＯＶＣ時(shí)，8051自動(dòng)在#PSEN上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，用于片外ＲＯＭ芯片的選通。其他情況下#PSEN線均為高電平封鎖狀態(tài)。
• （4）RST/VPD：復(fù)位／備用電源線，可以使８０５１處于復(fù)位工作狀態(tài)，高電平有效。
• （5）P3.6/#WR：P3.6引腳的第二功能，片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器“寫選通控制”輸出。
• （6）P3.7/#RD：P3.7引腳的第二功能，片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器“讀選通控制”輸出。