7、8051 微控制器：全面解析与应用指南

8051 微控制器：全面解析与应用指南

1. 8051 微控制器概述

1.1 外部代码和数据存储器引脚连接

8051 微控制器的引脚连接对于外部代码和数据存储器的访问至关重要。PSEN’（Program Store Enable）在低电平（0）且 EA 也为 0 时，用于读取外部代码存储器。ALE（Address Latch Enable）激活端口 0 和端口 2，提供 16 位外部地址总线以访问外部存储器。ALE 对 P0 端口进行多路复用：1 用于将 P0 上的地址锁存为 16 位地址总线中的 A0 - A7，0 用于将 P0 锁存为数据输入/输出。这就是为什么 P0.x 被命名为 ADx 的原因，因为 P0 在不同的时钟时间被复用为地址总线和数据总线。WR’仅提供写入外部数据存储器的信号，而 RD’提供读取外部数据和代码存储器的信号。

1.2 系统时钟和振荡器电路

8051 需要一个外部振荡器电路，通常运行频率约为 12MHz。也就是说，晶体每秒产生 12M 个脉冲，这些脉冲用于以受控的节奏同步系统操作。一个机器周期是机器指令必须花费的最短时间。一些指令需要多个机器周期，例如那些带有需要多次内存访问的内存操作数的指令。一个 8051 机器周期由 12 个晶体脉冲（时钟周期）组成。前 6 个晶体脉冲（时钟周期）用于获取操作码，后 6 个脉冲用于在 ALU 中对操作数执行操作。这使得有效机器周期速率为 1MIPS（每秒百万条指令）。8051 的晶体振荡器频率最高可达 48MHz。

1.3 8051 内部架构

8051 的内部架构将引脚与内部组件相连。CPU 是计算机的核心，负责计算机操作。它从代码存储器中获