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微控制器 8031
生產廠家：intel公司
特性：8031微控制器是intel公司生產的mcs-51系列微控制器中的一種，除無片內rom外，其餘特性與mcs-51微控制器基本一樣。
mcs-51微控制器的引腳描述及片外匯流排結構
一、晶片的引腳描述
hmos製造工藝的mcs-51微控制器都採用40引腳的直插封裝（dip方式），製造工藝為chmos的80c51/80c31晶片除採用dip封裝方式外，還採用方型封裝工藝，引腳排列如圖。其中方型封裝的chmos晶片有44只引腳，但其中4只引腳（標有nc的引腳1、12、23、34）是不使用的。在以後的討論中，除有特殊說明以外，所述內容皆適用於chmos晶片。
如圖，是mcs-51的邏輯符號圖。在微控制器的40條引腳中有2條專用於主電源的引腳，2條外接晶體的引腳，4條控制或與其它電源複用的引腳，32條輸入/輸出（i/o）引腳。
下面按其引腳功能分為四部分敘述這40條引腳的功能。
1、主電源引腳vcc和vss
vcc——（40腳）接+5v電壓；
vss——（20腳）接地。
2、外接晶體引腳xtal1和xtal2
xtal1（19腳）接外部晶體的一個引腳。在微控制器內部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構成了片內振盪器。當採用外部振盪器時，對hmos微控制器，此引腳應接地；對chmos微控制器，此引腳作為驅動端。
xtal2（18腳）接外晶體的另一端。在微控制器內部，接至上述振盪器的反相放大器的輸出端。採用外部振盪器時，對hmos微控制器，該引腳接外部振盪器的訊號，即把外部振盪器的訊號直接接到內部時鐘發生器的輸入端；對xhmos，此引腳應懸浮。
3、控制或與其它電源複用引腳rst/vpd、ale/prog、psen和ea/vpp
①rst/vpd（9腳）當振盪器執行時，在此腳上出現兩個機器週期的高電平將使微控制器復位。推薦在此引腳與vss引腳之間連線一個約8.2k的下拉電阻，與vcc引腳之間連線一個約10μf的電容，以保證可靠地復位。
vcc掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內部ram的資料不丟失。當vcc主電源下掉到低於規定的電平，而vpd在其規定的電壓範圍（5±0.5v）內，vpd就向內部ram提供備用電源。
②ale/prog（30腳）：當訪問外部存貯器時，ale（允許地址鎖存）的輸出用於鎖存地址的低位位元組。即使不訪問外部儲存器，ale端仍以不變的頻率週期性地出現正脈衝訊號，此頻率為振盪器頻率的1/6。
因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用於定時目的。然而要注意的是，每當訪問外部資料儲存器時，將跳過一個ale脈衝。ale端可以驅動（吸收或輸出電流）8個ls型的ttl輸入電路。
對於eprom微控制器（如8751），在eprom程式設計期間，此引腳用於輸入程式設計脈衝（prog）。
③psen（29腳）：此腳的輸出是外部程式儲存器的讀選通訊號。在從外部程式儲存器取指令（或常數）期間，每個機器週期兩次psen有效。
但在此期間，每當訪問外部資料儲存器時，這兩次有效的psen訊號將不出現。psen同樣可以驅動（吸收或輸出）8個ls型的ttl輸入。
④ea/vpp（引腳）：當ea端保持高電平時，訪問內部程式儲存器，但在pc（程式計數器）值超過0fffh（對851/8751/80c51）或1fffh（對8052）時，將自動轉向執行外部程式儲存器內的程式。當ea保持低電平時，則只訪問外部程式儲存器，不管是否有內部程式儲存器。
對於常用的8031來說，無內部程式儲存器，所以ea腳必須常接地，這樣才能只選擇外部程式儲存器。
對於eprom型的微控制器（如8751），在eprom程式設計期間，此引腳也用於施加21v的程式設計電源（vpp）。
4、輸入/輸出（i/o）引腳p0、p1、p2、p3（共32根）
①p0口（39腳至32腳）：是雙向8位三態i/o口，在外接儲存器時，與地址匯流排的低8位及資料匯流排複用，能以吸收電流的方式驅動8個ls型的ttl負載。
②p1口（1腳至8腳）：是準雙向8位i/o口。由於這種介面輸出沒有高阻狀態，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向i/o口。
p1口能驅動（吸收或輸出電流）4個ls型的ttl負載。對8052、8032，p1.0引腳的第二功能為t2定時/計數器的外部輸入，p1.
1引腳的第二功能為t2ex捕捉、重灌觸發，即t2的外部控制端。對eprom程式設計和程式驗證時，它接收低8位地址。
③p2口（21腳至28腳）：是準雙向8位i/o口。在訪問外部儲存器時，它可以作為擴充套件電路高8位地址匯流排送出高8位地址。
在對eprom程式設計和程式驗證期間，它接收高8位地址。p2可以驅動（吸收或輸出電流）4個ls型的ttl負載。
④p3口（10腳至17腳）：是準雙向8位i/o口，在mcs-51中，這8個引腳還用於專門功能，是複用雙功能口。p3能驅動（吸收或輸出電流）4個ls型的ttl負載。
作為第一功能使用時，就作為普通i/o口用，功能和操作方法與p1口相同。
作為第二功能使用時，各引腳的定義如表所示。
值得強調的是，p3口的每一條引腳均可獨立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。
表 p3各口線的第二功能定義
口線 引腳 第二功能
p3.0 10 rxd（序列輸入口）
p3.1 11 txd（序列輸出口）
p3.2 12 int0（外部中斷0）
p3.3 13 int1（外部中斷1）
p3.4 14 t0（定時器0外部輸入）
p3.5 15 t1（定時器1外部輸入）
p3.6 16 wr（外部資料儲存器寫脈衝）
p3.7 17 rd（外部資料儲存器讀脈衝）
二、mcs-51微控制器的片外匯流排結構
綜合上面的描述可知，i/o口線都不能當作使用者i/o口線。除8051/8751外真正可完全為使用者使用的i/o口線只有p1口，以及部分作為第一功能使用時的p3口。如圖，是mcs-51微控制器按引腳功能分類的片外匯流排結構圖。
由圖我們可以看到，微控制器的引腳除了電源、復位、時鐘接入，使用者i/o口外，其餘管腳是為實現系統擴充套件而設定的。這些引腳構成mcs-51微控制器片外三匯流排結構，即：
①地址匯流排（ab）：地址匯流排寬為16位，因此，其外部儲存器直接定址為64k位元組，16位地址匯流排由p0口經地址鎖存器提供8位地址（a0至a7）；p2口直接提供8位地址（a8至a15）。
②資料匯流排（db）：資料匯流排寬度為8位，由p0提供。
③控制匯流排（cb）：由p3口的第二功能狀態和4根獨立控制線reset、ea、ale、psen組成。
下表列出各個子系列的配製情況供讀則參考。
晶片種類 片記憶體儲器 中斷源 定時/計數器 序列口 電源消耗（ma） 製造工藝
rom/eprom ram
8051（8751，8031） 4k 128 5 2 同、非同步方式，8位或10位可程式控制 125 hmos
8052（8752，8032） 8k 256 6 3 同、非同步方式，8位或10位可程式控制 100 hmos
80c51（87c51，80c31） 4k 128 5 2 同、非同步方式，8位或10位可程式控制 24 chmos
80c52（87c52，80c32） 8k 256 7 3 同、非同步方式，8位或10位可程式控制 24 chmos
8044（8744，8344） 4k 192 5 2 s.l.u 200 hmos
msc-51微控制器**處理器
**處理器是微控制器內部的核心部件，它決定了微控制器的主要功能特性。**處理器主要由運算部件和控制部件組成。下面我們把**處理器功能模組和有關的控制訊號線聯絡起來加以討論，並涉及相關的硬體裝置（如振盪電路和時鐘電路）。
1、運算部件：它包括算術、邏輯部件alu、布林處理器、累加器acc、暫存器b、暫存器tmp1和tmp2、程式狀態字暫存器psw以及十進位制調整電路等。運算部件的功能是實現資料的算術邏輯運算、位變址處理和資料傳送操作。
mcs-51微控制器的alu功能十分強，它不僅可對8位變數進行邏輯「與」、「或」、「異或」、迴圈、求補、清零等基本操作，還可以進行加、減、乘、除等基本運算。為了乘除運算的需要，設定了b暫存器。在執行乘法運算指令時，用來存放其中一個乘數和乘積的高8位數；在執行除法運算指令時，b中存入除數及餘數。
mcs-51微控制器的alu還具有一般微機alu，如z80、mcs-48所不具備的功能，即布林處理功能。微控制器指令系統中的布林指令集、儲存器中的位地址空間與cpu中的位操作構成了片內的布林功能系統，它可對位（bit）變數進行布林處理，如置位、清零、求補、測試轉移及邏輯「與」、「或」等操作。在實現位操作時，借用了程式狀態標誌器（psw）中的進位標誌cy作為位操作的「累加器」。
運算部件中的累加器acc是一個8位的累加器（acc也可簡寫為a）。從功能上看，它與一般微機的累加器相比沒有什麼特別之處，但需要說明的是acc的進位標誌cy就是布林處理器進行位操作的一個累加器。
mcs-51微控制器的程式狀態psw，是一個8位暫存器，它包含了程式的狀態資訊。
2、控制部件
控制部件是微控制器的神經中樞，它包括時鐘電路、復位電路、指令暫存器、譯碼以及資訊傳送控制部件。它以主振頻率為基準發出cpu的時序，對指令進行譯碼，然後發出各種控制訊號，完成一系列定時控制的微操作，用來控制微控制器各部分的執行。其中有一些控制訊號線能簡化應用系統外圍控制邏輯，如控制地址鎖存的地址鎖存訊號ale，控制片外程式儲存器執行的片內外儲存器選擇訊號ea，以及片外取指訊號psen。
替換型號：80c31、8032、80c32。
8031最小系統板，全工藝雙面板，原與64路輸出板配套。
本人早期使用，全工藝雙面板，p1口由74xx244（可省略且搭接焊盤直接輸出）驅動，p3口直接輸出。74xx373鎖存驅動地址線，8031通過插座與74xx244層疊安裝，rom2764通過插座與74xx373層疊安裝，晶振裝於底面，故面積僅4.8cm*7.
2cm，原與由8只74xx373鎖存、8只uln2804驅動組成的64路輸出板配套。
cpu主要有什麼組成,CPU主要有什麼組成
1 運算器 運算器是計算機中進行算術運算和邏輯運算的部件，通常由算術邏回輯運算部件 alu 累加器及通用暫存器組成。2 控制器 控制器用以控制和協調計算機各部件自動 連續地執行各條指令，通常由指令部件 答時序部件及操作控制部件組成。cpu 的主要效能指標是主頻和字長。字長表示cpu每次計算資料的能力...
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