图2.1所示为8051系列单片机的基本结构方框图。
该系列单片机在一小块芯片上,集成了一个微型计算机的各个组成部分,包括:
①一个8位的微处理器CPU。
②片内数据存储器RAM(128 B/256 B),用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。
③片内程序存储器ROM/EPROM(4 K/8 KB),用以存放程序、一些原始数据和表格。但也有一些单片机内部不带ROM/EPROM,如8031、8032、80C31等。
④4个8位并行I/O(输入/输出)接口P0~P3,每一个口可以用作输入,也可以用作输出。
⑤2个或3个定时/计数器都可以设置成计数方式,用以对外部事件进行计数;也可以设置成定时方式,并根据计数或定时的结果实现计算机控制。
⑥5个中断源的中断控制系统,每个中断源均可设置为高优先级或低优先级。
⑦一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,可实现单片机与单片机或其他微机之间串行通信。
图2.1 8051单片机基本结构方框图
⑧片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接,最高允许振荡频率为12 MHz。
以上各个部分通过内部数据总线相连接。(www.xing528.com)
MCS-51系列单片机有十多种产品,其性能见表2.1。
表2.1 MCS-51系列单片机性能表
由表2.1可知,8051芯片内除具有CPU(包括控制器与运算器)外,还包括ROM、RAM、4×8位并行口、串行口和2×16位定时/计数器;但由于8051片内为掩膜ROM,内部程序不能改写,不便于实验开发。如在实验调试中使用8051,需在片外另扩可改写的EPROM或E2PROM。
8751具有片内EPROM,是真正的单片机,但价格较贵。
8031只是片内没有EPROM,但其价格很低,只需在片外扩展一片EPROM就可构成8751。
表2.1中单片机型号带“C”表示其所用工艺为CMOS,具有低功耗的特点。如8051功耗为630 mW,而80C51的功耗只有120 mW,它用于低功耗的便携式产品或航天技术领域中。
MCS-51系列单片机的温度适用范围较微处理芯片Z80、芯片8080等的温度适用范围大,其温度范围为:
民品(商用) 0~70℃
工业品 -40~85℃
军用品 -55~125℃
一般市场销售品多为工业品,共稳定性、抗干扰性能优于微处理器芯片。
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