单片机毕业设计(论文)外文资料翻译---51系列单片机的结构和功能

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1、 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系： 电 光 系 专 业： 电子科学与技术 姓 名： 学 号： 080403136 外文出处： Structure and function of the MCS-51 series 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 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 51 系列单片机的结构和功能 51 系列 单片机是 英特尔公司 生产的具有一定结构和功能的单片机产品。这家公司在 1976 年引入 8 位 MCS - 48 系列单片机后，于 1980 年又推出了 8 位高档的 MC

2、S - 51 系列单片机。它包含很多 种这类型的单片机，如 8051， 8031， 8751， 80C51BH，80C31BH 等，它们的基本组成，基本性能和指令系统都是一样的。一般情况习惯用8051 来代表 51 系列单片机。 早期的单片机都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在 8031 上发展出了 MCS51 系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了 16 位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。 90 年代后随着消费电子产品大发展，单片机技 术

3、得到了巨大提高。随着 INTEL i960 系列特别是后来的 ARM 系列的广泛应用， 32 位单片机迅速取代 16 位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的 8 位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起 80 年代提高了数百倍。目前，高端的 32 位单片机主频已经超过 300MHz，性能直追 90 年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至 1 美元，最高端的型号也只有 10 美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至 可以直接使用专用的 Windows 和 Lin

4、ux 操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于 嵌入式系统 ，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的 计算机 。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、 计算器 、家用电器、电子玩具、 掌上电脑 以及鼠标等电脑配件中都配有 1-2 部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备 40 多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过 PC 机和其他计算的总和，甚至比人类的数 量还要多。 一个单片机的系统是由以下几部分组成：（ 1）一个 8 位 CPU 微处理器。（ 2）静态随机存取存

5、储器，能够储存程序运行过程中产生的数据。（ 3）程序存储器 ROM / EPROM 中（ 4KB/8KB），用来保存程序和一些初始数据。但是在一些单片机中不使用ROM / EPROM 中，如 8031， 8032， 80c 系列等。（ 4） 4 个 8 排的 I / O 并行接口 P0 P3，每个口可以用作输入，也可以用作输出。（ 5） 2 个定时器 /计数器，每个定时器 /计数器可设置计数用来计数外部事件，可以设置成常用的定时方式，并可以根据计算或结 果控制单片机的运行。（ 6）五个中断源控制系统。（ 7） 1 个双向串行 I / O 口的 UART（通用异步接收器 /发送器 UART），用

6、于实现单片机的串行通信。（ 8）振荡器和时钟产生电路，需要外部电源的石英晶体微调电路，允许接在 12v 的振荡频率上。上述部分通过内部数据总线连接。其中， CPU 是单片机的核心，它是单片机的控制和指挥中心， ALU 算数逻辑运算单元可进行算术运算和逻辑运算，由 1 个 8 暂时存储器，和 2 个 8 位的累加器组成。 Acc 累加器是 ALU 运算结果的存放单元，一般数据通过它来传送。此外， Acc 往往被视为对 8051 内的数据传输中转站。和通常的微处理器一样，它是最繁忙的寄存器。有记忆功能并执行命令。该控制器包括程序计数器，可读写的存储器，振荡器和定时电路等。该程序计数器是有两对 8

7、或 16位计数器，它是一个字节地址计数器，在个人电脑运行程序时，执行下一个单元的内容，程序执行时可以改变它的内容从而改变运行的结果。在 8051 芯片震荡电路中，需要外接石英晶体和微调电容，其频率范围为 1.2MHz 12MHz。该脉冲信号，即为 8051 的工作周期，是最小的时间单位。 8051 和其他单片机一样，都有相同的控制和功能，就像乐队也有打击乐器一 样。 在 8051 中有 ROM（程序存储器，只能读取），和 RAM（数据存储器，可以读和写），他们有各自独立的内存地址空间，也有相同的处理方式。 8051 和 8751 的程序存储器的存储容量为 4KB，地址从 0000H 开始，在使

8、用过程中其中的数据不变。 8051、8751、 8031 数据存储器的内存为 128B，默认地址是 00FH，用于保存中间数据和缓存。在这 128B 的内存中，有 32 byteses，被称作工作寄存器，和常用的微处理器不同的是， 8051 的 RAM 是按功能来划分模块的。 MCS - 51 系列单片机和一般电脑的处理方式 不同。一般电脑会自动分配地址空间， ROM 和 RAM 的计算机可以安排在不同的空间内，地址范围会根据 ROM 和 RAM 的位置分配不同地址空间。在访问的内存，不管是 ROM 和 RAM，只有一个地址对应一个内存单元，都要按这个顺序访问。这种内存结构是所谓的普林斯顿结构。 8051 的存储器按物理结构划分可分为程序存储器空间和数据存储空间，共有四个内存空间，按结构位置的不同分为内部程序