內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)其基本特性

MCS51單片機的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)其基本特性如下：　　8位CPU、片內(nèi)振蕩器、4k字節(jié)ROM、128字節(jié)RAM、21個特殊功能寄存器、32根I/O線、可尋址的64k字節(jié)外部數(shù)據(jù)、程序存貯空間、2個16位定時器、計數(shù)器中斷結(jié)構(gòu)：具有二個優(yōu)先級、五個中斷源一個全雙口串行口位尋址（即可尋找某位的內(nèi)容）功能，適于按位進行邏輯運算的位處理器。除128字節(jié)RAM、4k字節(jié)ROM和中斷、串行口及定時器模塊外，還有4組I/O口P0～P3，余下的就是CPU的全部組成。把4kROM換為EPROM就是8751的結(jié)構(gòu)，如去掉ROM/EPROM部分即為8031，如果將ROM置換為Flash存貯器或EEPROM，或再省去某些I/O，即可得到51系列的派生品種，如89C51、AT89C2051等單片機。單片機各部分是通過內(nèi)部的總線有機地連接起來的。

MCS51單片機的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)圖

8051單片機包含中央處理器、程序存儲器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，· 中央處理器：

中央處理器（CPU）是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。

· 數(shù)據(jù)存儲器（RAM）：

8051內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的的RAM只有128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。

· 程序存儲器（ROM）：

8051共有4096個8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。

· 定時/計數(shù)器（ROM）：

8051有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。

· 并行輸入輸出（I/O）口：

8051共有4組8位I/O口（P0、 P1、P2或P3），用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。

· 全雙工串行口：

8051內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當同步移位器使用。

· 中斷系統(tǒng)：

8051具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。

· 時鐘電路：

8051內(nèi)置最高頻率達12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序，但8051單片機需外置振蕩電容。

單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即馮諾依曼（Von Neumann）結(jié)構(gòu)（也稱普林斯頓（Princeton）結(jié)構(gòu)）。INTEL的MCS-51系列單片機采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS-96系列單片機則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。