MCS-51单片机：64KB寻址空间与内部结构详解

本资源详细介绍了MCS-51单片机，特别是8051/8751系列的硬件结构和特性。MCS-51单片机是一个18位CPU，内置128B的片内RAM和4KB或8KB的ROM/EPROM（在8031型号中无），具有2个16位定时器/计数器(T/C)，一个全双工串行口UART，以及布尔处理机，支持位处理。它的主要特点是： 1. 寻址空间：MCS-51提供64KB的外部RAM地址空间和64KB的外部ROM地址空间，这使得数据存储容量大，适应于各种应用需求。 2. 存储器组织：它采用了寄存器间接寻址方式，如R0、R1用于256B的间接寻址，数据指针DPTR则负责64KB的内存操作。MOVX指令被用来与外部RAM进行读写操作。 3. I/O接口：有四个8位并行口(P0、P1、P2、P3)用于与外部设备通信，以及一个通用异步收发器(UART)支持串行通信。 4. 中断系统：支持5个中断源，其中两个优先级，通过特殊功能寄存器(SFR)管理中断处理。 5. 内部结构：包括CPU、ALU(算术逻辑单元)、控制逻辑等核心部件，以及P0、P1、P2、P3口等输入/输出接口，以及外部RAM和ROM/EPROM的连接，如PSEN、EA、ALE和 RESET等控制信号。 6. 时序控制：内部时钟电路和振荡器确保了精确的时间控制，而不同型号的MCS-51（如8031、8051和8052）在存储器容量和特定功能上存在差异。 7. ROM/EPROM区别：8051/8751包含ROM/EPROM，而8031需要额外外接EPROM。地址线上16条，区分了不同的存储区域。 8. 面向用户设计：描述了单片机面向用户的部分结构，如外部RAM的分页管理和寻址方式，以及如何通过MOVX指令实现数据的读写操作。 MCS-51单片机凭借其丰富的硬件特性，广泛应用于工业控制、嵌入式系统、通信等领域，是早期嵌入式开发的重要基础平台。理解其内部结构和工作原理对于深入学习和使用这类单片机至关重要。