MCS-51單片機內(nèi)部有一個全雙工的異步串行通信接口,其結構如圖4-18所示。串口工作時,單片機P3口的P3.0引腳和P3.1引腳處于第二功能,分別是串口的數(shù)據(jù)接收端RXD和發(fā)送端TXD。
MCS-51單片機中斷系統(tǒng)的結構如圖4-1所示。MCS-51單片機有5個中斷源,分別是2個外部中斷源、2個定時/計數(shù)器中斷源和1個串行接口中斷源。與中斷系統(tǒng)有關的寄存器有TCON、SCON、IE和IP,它們都可以按位尋址,其中的每一位都可以通過指令來設置。
單片機系統(tǒng)用戶可以通過中斷系統(tǒng)的軟件和硬件實現(xiàn)對某一中斷請求的開放(或允許)和屏蔽。開放是指中斷請求發(fā)生時中斷系統(tǒng)響應該請求,并完成相應的中斷服務處理工作;相反地,屏蔽是指中斷系統(tǒng)既不接收中斷請求,也不進行中斷處理。
MCS-51單片機4個并行I/O端口引腳的內(nèi)部結構如圖2-10所示,每個端口有8個相互獨立且內(nèi)部結構完全相同的引腳。圖2-10中的字母X代表引腳序號,是0~7的整數(shù)。接下來將分別介紹P0、P1、P2和P3口的引腳特性。
MCS-51系列單片機產(chǎn)品有8051,8031,8751,80C51,80C31等型號(前三種為CMOS芯片,后兩種為CHMOS芯片)。它們的結構基本相同,其主要差別反映在存儲器的配置上。8051內(nèi)部設有4K字節(jié)的掩模ROM程序存儲器,8031片內(nèi)沒有程序存儲器,而8751是將8051片內(nèi)的ROM換成EPROM。由ATMEL公司生產(chǎn)的89C51將EPROM改成了4K的閃速存儲器。
MCS-51單片機的CPU字長為8位,內(nèi)部包含運算器、控制器和特殊功能寄存器。由于特殊功能寄存器在功能和使用方法方面與存儲器比較相似,因此將與存儲器一同講解。本小節(jié)僅介紹運算器和控制器的基本情況。
MCS-51單片機內(nèi)部集成了微處理器、存儲器、輸入接口和輸出接口,其體系結構如圖2-1所示。在MCS-51單片機中,ROM存放程序代碼,RAM存放數(shù)據(jù),因此ROM和RAM分別被稱為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。因為,程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是獨立分開的,所以MCS-51單片機屬于哈佛體系結構。