单片机的原理(多种单片机结构和原理讲解！）

摘要： 89C51单片机结构框图1.一个8位微处理器CPU。2.片内数据存储器(RAM128B/256B):用于存储可读写的数据，如运算的中间结果和最终结果以及要显示的数据。3.片内4kB...

89C51单片机结构框图

1.一个8位微处理器CPU。

2.片内数据存储器(RAM128B/256B):用于存储可读写的数据，如运算的中间结果和最终结果以及要显示的数据。

3.片内4kB程序存储器Flash ROM(4KB):用于存储程序、一些原始数据和表格。

4.四个8位并行I/O(输入/输出)接口P0~P3:每个端口都可以作为输入或输出。

5.两个或三个定时器/计数器:每个定时器/计数器可设置为计数模式以计数外部事件或定时模式，并可根据计数或定时结果由计算机控制。

6.一个全双工UART的串行I/O口:可以实现单片机与单片机或其他微机之间的串行通信。

7.片内振荡器和时钟产生电路:但需要外部晶体振荡器和电容。

8.具有五个中断源的中断控制系统。

9.它有省电工作模式:休闲模式和关机模式。

在空空闲模式下，CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串口和中断系统都继续工作。此时电流可以降到正常工作模式的15%左右。在掉电模式下，片内振荡器停止工作。因为时钟被“冻结”，所有功能都被挂起，所以只有片内RAM的内容被保存，直到下一次硬件复位。这样，电流可降至15 μA以下，最低可降至06μA。

结构:

它由中央处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM)和I/O接口组成。89C51单片机的内部结构如图所示:

下面是mcs-51。

MCS-51单片机存储器的配置特点

①内部集成的4K程序存储器ROM;

②内部数据存储器RAM用256B

③可外接64K程序存储器ROM和数据存储器ram。

从物理结构上看，51单片机的存储系统可分为四个存储空室:片内rom和RAM，片外ROM和RAM。

从逻辑上讲(从编程的角度讲)，51单片机的存储系统实际上分为三个存储空室。

1.片上数据存储器RAM;

2.片外数据存储器RAM;

3.片内或片外程序存储器ROM(由EA水平决定)。

1.程序存储器ROM用于存储程序、常数或表格。

2.51单片机中，引脚/EA上的电平选择的内外ROM:EA = 1:EA = 1时，CPU执行片上4KROM中的程序；当EA=0时，CPU选择片外ROM中的程序。

3.无论使用片内rom还是片外ROM，程序的起始地址都是从ROM的0000H单元开始。

4.虽然系统可以同时有片内ROM和外ROM，但是在正常使用下，可以通过设置/EA选择其中一个(内部ROM或者外部ROM)。

5.如果EA=1(执行片内程序存储器中的程序时):如果程序计数器的指针PC值超过0FFFH(4K)，微控制器将自动转向片外rom存储器，从1000H单元开始执行程序(片外ROM的低位4K空不能使用)。

6.当程序超过4K时，有两种方法可以使用程序存储器ROM:

①设置EA=0并使用外部ROM。从地址=0000H开始；