单片机内部结构解析与8路LED花样显示电路的设计

　 单片机的内部结构

　　AT89S51单片机兼容标准8051的指令系统及引脚。下面以 AT89S51单片机为例，简要介绍51系列单片机的内部结构。

　　通常，单片机片内含 CPU、ROM、RAM、并行 I/O 口、定时器/计数器、中断控制系统、时钟电路、系统总线等。

　　1.中央处理器（CPU）

　　中央处理器是 AT89S51单片机的核心，完成运算和控制功能。其 CPU 能处理8位二进制数或代码。

　　2.程序存储器

　　程序存储器用于存放用户编写的程序、原始数据或表格，分为片内程序存储器和片外程序存储器。AT89S51采用片内、片外统一编址的64kB（0000H~FFFFH）程序存储器地址空间。片内有4kB Flash Memery.地址范围为0000H~OFFFH.既可在线编程（ISP），也可以用传统方法进行编程。采用汇编语言或 C 语言编写的源程序，必须通过编译软件（如 Keil C51）把编译生成二进制代码，即机器码。用户编写的程序、原始数据、表格等，都是以二进制的形式存放在程序存储器中的。计算机的工作，就是按照事先编好的程序从0000H 地址单元一条条地循序执行的。

　　当 AT89S51（31） 脚 EA 接高电平时，从片内 ROM 中的0000H 地址单元开始执行程序。当 AT89S51（31）脚 EA 接低电平时，片内 ROM 不起作用，CPU 只能从片外 ROM 中取指令。内部 ROM 0000H~002AH 共43个单元。被分为六段，作为程序运行的入口地址使用。其中：0000H~0002H 为复位后或初始化引导程序地址区；0003H~000AH 外部中断0中断入口地址区；000BH~0012H 定时器/计数器0中断入口地址区；001 3H~001 AH 外部中断1中断入口地址区；001 BH~0022H 定时器/计数器1中断入口地址区；0023H ~ 002AH 串行中断入口地址区。

　　通常， 我们编写程序时不得占用上述中断程序入口地址单元， 即0003H~002AH 单元。也就是说， 主程序一般不放在该地址空间。编程时， 可以采用起始伪指令 ORG，跳过0003H~002AH 单元。伪指令，是告诉汇编程序如何进行汇编的一类指令，不会被汇编成机器代码，只能为汇编软件（如 KeilC51）所识别。

　　图1 8路LED 花样显示电路图