外文翻译-- MCS-51硬件系列简介.doc

毕业设计(论文)外文资料翻译系部：电子电气工程系专业：电子信息工程系姓名：学号：外文出处：The8051Microcontroller附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：签名：年月日附件1：外文资料翻译译文第2章硬件结构2.1MCS-51系列简介MCS-51系列微控制器芯片是由英特尔公司发展、生产并且推向市场的。其他的芯片生产厂商，诸如西门子、AMD、富士、飞利浦也获得了MCS-51系列微控制器的许可证。在MCS-51系列中，每种型号的微控制器都有着其各自独特的功能，以便与种特殊的装置能够相匹配。在这一章节中，我们将介绍MCS-51系列的硬件结构。从附录E中可以找到英特尔的入口标准数据表单(例如：8051)。这个附录只是为更进一步的研究作参考。例如像在电类模具设备上。硬件的许多特性都附一短的指令加以阐明，每条指令也都给出了简短的解释，指令设置的完整内容将会在在第三章中会看到。在附录A中可以看到8051指令的集合，或是从附录C中查到8051每条指令的定义。8051是MCS-51系列中最常见的一种芯片，也是此系列中最先面世的型号。它的特性总结如下：4KBROM（工厂掩膜预编程）128BRAM4个8位输入输出口2个16位的定时器1个串行接口64K外部编码存储器(ROM)64K外部数据存储器(RAM)布尔处理机（进行位处理）210个位寻址空间4s乘/除法MCS-51系列的其他型号提供了不同容量的片上ROM或EPROM，或者不同容量的片上PAM，或者是拥有第三个定时器。每种型号还提供了低功耗的CMOS版本(见表2-1)。8051在本书中泛指MCS-51系列的所有型号，如果具体讨论某种型号的增强功能，会用其型号说明的。上面所提到的各种特征都包含在图2-1的8051的结构框图中（也可参见附录D）。2.28051的引脚这一节从外部引脚来介绍8051硬件结构(见图2-2)。各引脚功能简述如下：如图2-2所示，8051的40个引脚，其中有32个是作为I/O口线使用，在这32条I/O口线中，有24个是具有两种用途(8032/8052有26个)，它们既可作为I/O口线使用，或是作为控制线又或是作为地址或数据总线的一部分使用。设计最小外存储器或是其他外部组件设计中，这些口时作为通用I/O来使用。每个端口的8根线在类似打印机、AD转换等设备的连接中，可以作为一个整体使用，又或是像开关、LED、晶体管、电磁铁、电动机、扩音器等单个“位”控制的设备连接中，每根线又可以独立使用。2.2.1P0口8051芯片的3239脚为P0口，作为双用途I/O口。在组件设备最小化设计中，它作为通用I/O口使用。在接有片外存储器的较大设备中，它又可以复用为地址总线和数据总线(见2.6节“外存储器”)。2.2.2P1口18脚为P1口，专用于I/O。这些引脚设计为P1.0、P1.1、P1.2等，当外部设备发送请求时作为接口使用。对P1口来说，无其他功能，因此它们单独用于与外部设备连接的接口。但8032/0852芯片例外，P1.0和P1.1即可用作I/O口线也可用作第3个定时器的外部输入端。2.2.3P2口P2口(2128脚)可作为双用途I/O口使用。在接有片外存储器或扩展I/O口或是寻址范围超过256字节时，P2口用作高8位地址总线(见2.6节“外存储器”)。2.2.4P3口P3口(1017脚)作为双用途I/O口使用。8051中，这些引脚具有多功能，除作为通用I/O外，每一位还可以将用于第二个特殊功能。P3口和P1口引脚第二个功能总结如表2-2。2.2.5PSEN(程序存储使能信号)8051有4个专用总线控制信号。程序存储使能信号(PSEN)是通过引脚29输出的信号，它是选通外部程序（代码）存储器的控制信号。它通常连接到EPROM的允许输出(OE)引脚以便读取其中的程序。在读取指令阶段，PSEN为低电平。程序的二进制代码（操作码）通过数据总线被读取，并且锁存到8051指令寄存器等待译码。在执行内部ROM（8051/8052）中的指令时，PSEN信号无效（高电平）。2.2.6ALE(地址锁存使能信号)ALE信号通过引脚30输出，对于使用过Intel8085、8088或是8086微处理器的人来说应该非常熟悉。8051同样使用ALE信号分离复用的地址总线和数据总线。当P0口作为数据总线和地址总线的低字节使用时，在存储器存取周期的前半周期，ALE信号将总线上的地址存入外部寄存器，接着，当数据改变时，在存取的后半周期P0口用于输入或输出数据(见2.6节“外存储器”）。ALE信号脉冲频率是1/6个片上振荡器工作频率，可以作为系统其它部分的通用时钟。如果8051的晶振周期为12MHz，那么，ALE信号的频率为2MHz。唯一的例外是在执行MOVX指令时，会有一个ALE脉冲错过（见图2-10）。在EPROM版本的8051上，这个引脚还可用来输入编程脉冲。2.2.7EA(外部访问信号)EA信号通过引脚31输入，通常接高电平（+5V）或是低电平（接地）。若是高电平，当访问的指令位于存储器中低地址的4K/8K内，8051/8052执行内部存储器中的程序；若是低电平，仅执行外部存储器中的程序（同时PSEN应为低电平）。在8031/8032芯片上，EA必须为低电平，因为它们没有片上程序存储器。如果8051/8052的EA为低电平，那么内部ROM不可用，执行的程序来自外部EPROM。在EPROM版本的8051上，EA接在+21V供给电压上，用于内部EPROM编程。2.2.8RST(复位信号)RST信号通引脚9输入，它是8051的主复位信号。RST信号至少被置2个机器周期的高电平，那么内部寄存器就是被置为一个合适的数值，以便系统顺序启动（见2.8节“复位”）。2.2.9片上振荡器输入如图2-2所示，8051包含一个片上振荡器，驱动它的典型方法是在引脚18和引脚19之间用一个晶振连接，正如所示的，还有稳定电容。MCS-51系列的大多数芯片正常的晶振频率为12MHz，80C31BH-1晶振频率高达16MHz才能工作。片上振