Hình 4.1 Sơ đồ khối của IC vi điều khiển 8051
Phần chính của vi điều khiển 8051 là bộ xử lí trung tâm (CPU: Central Processing Unit) bao gồm:
- Thanh nghi tích luỹ A.
- Thanh ghi tích luỹ phụ B, dùng cho phép nhân và phép chia. - Đơn vị logic học (ALU: Arithmetic Logiccal Unit).
- Từ trạng thái chương trình (PSW: Progam Status Word). - Bốn băng thanh ghi.
- Con trỏ ngăn xếp.
- Ngoài ra còn có bộ nhớ chương trình, bộ giải mã lệnh, bộ điều khiển thời gian và logic.
Đơn vị xử lí trung tâm nhận trực tiếp xung từ bộ dao động, ngoài ra còn có khả năng đưa một tín hiệu giữ nhịp từ bên ngoài.
Chương trình đang chạy có thể cho dừng lại nhờ một khối điều khiển ngắt ở bên trong. Các nguồn ngắt có thể là: các biến cố ở bên ngoài, sự tràn bộ đếm định thời hoặc cũng có thể là giao diện nối tiếp.
Hai bộ định thời 16 bít hoạt động như một bộ đếm.
Các cổng (port0, port1, port2, port3) sử dụng vào mục đích điều khiển. Ở cổng 3 có thêm các đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi với một bộ nhớ ngoài, hoặc để đầu nối giao diện nối tiếp, cũng như các đường dẫn bên ngoài.
Giao diện nối tiếp có chứa một bộ truyền và một bộ phận không đồng bộ, làm việc độc lập với nhau. Tốc độ truyền qua cổng nối tiếp có thể đặt trong dải rộng và được ấn định bằng một bộ định thời.
Trong vi điều khiển 8051 có hai thành phần quan trọng khác đó là bộ nhớ và các thanh ghi:
-Bộ nhớ gồm có bộ nhớ Ram và bộ nhớ Rom dùng để lưu trữ dữ liệu và mã lệnh.
- Các thanh ghi sử dụng để lưu trữ thông tin trong quá trình xử lí. Khi CPU làm việc nó làm thay đổi nội dung của các thanh ghi.