AT89S51单片机的硬件结构

第二章 AT89S51 单片机的硬件结构 第二章 AT89S51 单片机的硬件结构 本章“从内到外”主要讲述关于 AT89S51 单片机的一些基础知识。首先介绍 AT89S51 单片机的组成、CPU 、存储器组织以及特殊功能寄存器（SFR），然后，详细讲解了 AT89S51 的引脚分布及其功能；最后，讨论了使用 AT89S51 单片机时的时钟和复位电路。 2.1 AT89S51 单片机的组成 如前所述，AT89S51 单片机与 MCS-51 完全兼容，内部的结构如图 2.1 所示： 从功能上分，它包括如下部件：一个 8 位中央处理器（CPU）；4K 可在线编程 Flash ；128 字节RAM 与特殊功能寄存器；2 个 16 位定时/计数器；中断逻辑控制电路；一个全双工串行接口（UART）；32条可编程的I／O 口线；另外，还包括一些寄存器如程序计数器 PC 、程序状态寄存器 PSW 、堆栈指针寄存器 SP 、数据指针寄存器 DPTR 等部件。 2.2 AT89S51 单片机 CPU 的结构 CPU 是单片机的核心，它主要由运算器（ALU）、时序控制逻辑电路（控制器）以及各种寄存器等部件组成。 （ 1 ）运算器的功能是进行算术和逻辑运算。它主要由算术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）和寄存器组成，实现“加、减、乘、除、比较”等算术运算和“与、或、异或、求补、循环”等逻辑操作。运算器中还包含一个布尔 处理器，可以执 行置 位、清 零 、求补、取 反 、测 试 、逻辑与、逻辑或等操作，为单片机的应 用提 供 了极 大 的便 利 。 （ 2 ）控制器的主要功能是产 生 各种控制信 号 和时序。在CPU 内部协 调 各寄存器之 间 的数据传 送 ，完成ALU 的各种算术或逻辑运算操作；在CPU 访问外部存储器或端口时，提供地址锁存信号ALE、外部程序存贮器选通信号PSEN 以及读（/RD）、写（/WR）等控制信号。 （ 3 ）寄存器。CPU 中还有一些寄存器，如累加器（ACC）、程序状态字（PSW）、B 寄存器、程序计数器PC 、堆栈指针（SP）、指令寄存器（IR）等，这些寄存器有的在片内特殊功能寄存器空间有地址映像，它们既可看作CPU 的寄存器，也可看作具有确定单元的存储单元。 • 累加器ACC（Accumulator）。ACC 是 一个 8 位 的寄存器，也是 CPU 中最 重 要 、最 繁 忙 的寄存器，许 多 运算中的数据 和 结 果 都 要 经 过 累加器。 • 程序状态字PSW（Program Status Word）。PSW 是 一个 8 位 的寄存器，用 于 存放 程...