8051／8751／8031芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)完全兼容，內(nèi)部結(jié)構(gòu)除ROM／EPROM不同外，其余完全相同。完整的計(jì)算機(jī)應(yīng)該由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器(ROM及RAM)和I／O接口組成。一般微處理器(如Z80)只包括運(yùn)算器和控制器兩部分。和一般微處理器相比，8051增加了四個(gè)8位I／O口、一個(gè)串行口、4KBROM、128BRAM、很多工作寄存器及特殊功能寄存器(SFR)。
(一) 中央處理單元CPU：是單片機(jī)有核心，是單片機(jī)的控制和指揮中心，由運(yùn)算器和控制器等部件組成。
1.運(yùn)算器：
（1）算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU(8位),完成 +、-、×、÷算術(shù)運(yùn)算，與、或、非、異或邏輯運(yùn)算、循環(huán)移位、位處理。
（2）累加器Acc(8位)， 需要ALU處理的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果多數(shù)要經(jīng)過A累加器。
（3）程序狀態(tài)字PSW(8位)， 存放ALU運(yùn)算過程的標(biāo)志狀態(tài)
Cy AC F0 RS1 RS0 OV - P
（4）寄存器B(8位)， 與A累加器配合執(zhí)行乘、除運(yùn)算。也可用作通用寄存器。
2．控制器：
（1）程序計(jì)數(shù)器PC(16位)， CPU總是按PC的指示讀取程序。PC可自動(dòng)加1。因此CPU執(zhí)行程序一般是順序方式。當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用、中斷和復(fù)位等操作，PC被強(qiáng)制改寫，程序執(zhí)行順序也發(fā)生改變。 復(fù)位時(shí)，PC=0000H。
（2）指令寄存器(IR)：暫存當(dāng)前指令。
（3）指令譯碼器(ID)：將每條指令譯碼變成控制電平。
（4）振蕩器及時(shí)鐘電路：8051片內(nèi)有時(shí)鐘振蕩電路，頻率為：1.2-12MHZ。
（二）存儲(chǔ)器：8051片內(nèi)ROM和RAM各自獨(dú)立，分為程序存儲(chǔ)器ROM和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM。
1.程序存儲(chǔ)器（ROM）：8051和8751片內(nèi)ROM為4KB,用于存放程序和表格等常數(shù)，地址從0000H開始。
2.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）：8051/8751/8031片內(nèi)RAM均為128B，地址從00-7FH。詳細(xì)內(nèi)容在第三節(jié)中介紹。
(三)I/O接口：
8051有四個(gè)8位并口P0-P3，雙向端口，詳細(xì)內(nèi)容在第六節(jié)中介紹。
三.MCS-51系列單片機(jī)性能表
MCS-51不同型號(hào)產(chǎn)品硬件配置情況如圖2所示。
四.MCS-51溫度適應(yīng)范圍
民 用： 0 ℃-70℃
工業(yè)品： -40℃-85 ℃
軍用品：-55℃-125 ℃
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