第6章_AT89系列单片机的内部资源及应用
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AT89C51单片机功能及应用和来源参考主要性能参数:与MCS-51产品指令系统完全兼容4K 字节可重檫写Flash 闪速存储器1000 次檫写周期全静态操作:0HZ-24MHZ三级加密程序存储器128*8 字节内部RAM32 个可编程I/O 口线2 个16 位定时/ 记数器6 个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式功能特性概述:AT89C51提供以下标准功能:4K字节Flash 闪速存储器,128 字节内部RAM,32 个I/O 口线,两个16 位定时/ 记数器,一个 5 向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/ 记数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作直到下一个硬件复位。
AT89C51是美国ATME公L 司生产的低电压,高性能CMOS位8单片机,片内含4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器(PERO)M和128 bytes 的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATME公L司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51 指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash 存储单元,功能强大AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
AT89C51方框图引脚功能说明·Vcc:电源电压·GND:地·P0 口:P0 口是一组8 位漏极开路型双向I /O 口,也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。
在FIash 编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
AT89C51单片机的基本结构和工作原理AT89C51是一种低功耗、高性能的8位单片机,由美国公司Intel (现已被英特尔收购)开发。
它采用CMOS技术制造,在各种工业、汽车和家用电器等领域广泛应用。
AT89C51的基本结构和工作原理如下:一、基本结构:1.中央处理单元(CPU):中央处理单元是AT89C51单片机的控制中心,负责执行程序指令、算术运算和逻辑操作等。
它包括一个8位的累加寄存器ACC、一个8位的指令寄存器IR和一个8位的程序计数器PC。
2.存储器:AT89C51单片机包括4KB的内部闪存ROM用于存储程序代码,并具有可擦写和可编程的特性。
此外,还有128字节的RAM用于存储各种变量和中间结果。
3.输入输出端口(IO):AT89C51单片机有四个8位的IO口(P0、P1、P2和P3),可分别用作输入和输出。
每个IO口都可以设置为输入或输出模式,并且可以具有内部上拉电阻。
4. 定时器/计数器:AT89C51单片机包含两个定时器/计数器(Timer 0和Timer 1),用于产生定时和延时功能。
这两个定时器/计数器都可以工作在8位或16位模式下,并可以设置为定时、计数和波形发生器等不同功能。
5.串行数据通信接口(控制模式):AT89C51单片机具有一个可编程的串行数据通信接口,支持全双工和半双工模式。
它可以与其他外部设备如传感器、LCD显示器和电脑等进行通信。
二、工作原理:1.程序执行过程:首先,AT89C51单片机将程序代码从ROM存储器中读取到指令寄存器IR中。
然后,指令寄存器将指令传输给中央处理单元CPU。
CPU根据指令类型执行不同的操作,如算术运算、逻辑判断、数据读写等。
执行完一条指令后,程序计数器PC将自动递增,指向下一条指令的地址,继续执行。
2.IO交互:AT89C51单片机的IO口可以用作输入和输出。
在输入模式下,IO口可以接收来自外部设备的信号,并传输给中央处理单元CPU。
关于at89c 系列单片机的编程介绍全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:AT89C 系列单片机是由英特尔公司推出的一款经典的8 位单片机系列产品,其采用了Harvard结构,具有高性能和低能耗的特点,广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将介绍AT89C 系列单片机的编程方法,帮助读者了解如何利用这一款单片机完成各种任务。
AT89C 系列单片机的编程主要采用汇编语言进行编写,汇编语言是一种低级语言,可以直接控制单片机的硬件资源,具有高效性和灵活性。
在编程之前,首先要了解AT89C 系列单片机的数据存储和控制器的结构。
AT89C 系列单片机具有128字节的RAM,64K字节的闪存和大量的I/O端口,通过对这些资源的合理配置,可以实现各种功能。
在使用AT89C 系列单片机进行编程时,首先需要安装相应的开发工具,如Keil C51或者WinAVR等,这些工具可以帮助程序员完成编译、烧录、调试等操作。
接着,可以编写相应的汇编代码,对单片机进行控制,完成各种任务。
可以利用AT89C 系列单片机控制LED灯的亮灭、驱动电机的转动、读取传感器的数值等等。
在编程时,需要注意一些常见的问题,比如注意程序的效率和可靠性,避免死循环和内存溢出等情况的发生。
要注意单片机的时钟频率、中断优先级等设置,确保程序的正常运行。
对于AT89C 系列单片机来说,有些功能可能需要外接其他器件来实现,比如需要使用LCD显示器、AD转换器等,程序员需要对这些器件有一定的了解,才能编写出完整的代码。
在编程过程中,可以利用仿真器或者编程器来进行烧录和调试,确保程序的正确性。
可以使用调试工具来监控程序的执行过程,查看变量的数值、程序的执行路径等信息。
在程序测试完成后,可以将程序烧录到单片机中,进行实际的运行。
AT89C 系列单片机是一款功能强大的产品,具有广泛的应用范围,程序员可以利用其进行各种嵌入式系统的设计和开发。
通过合理的编程方法和技巧,可以充分发挥单片机的性能,实现更多的功能。
AT89C51单片机结构和原理一、结构1.CPUAT89C51采用了MCS-51指令集架构。
它拥有一个8位的累加器(A)和一个8位的状态字寄存器(PSW),以及一组8位的通用寄存器(R0~R7)。
它还包含若干片内部特殊功能寄存器(SFR),用于控制和通信。
2.存储器(1)程序存储器:程序存储器用于存储用户编写的程序代码,它的容量为64KB,可以存储16位的指令。
程序存储器采用闪存技术,可擦写和重新编程。
(2)数据存储器:数据存储器用于存储程序运行中的各种数据,包括RAM和ROM两种类型。
- RAM(Random Access Memory):AT89C51具有128字节的RAM空间,用于存储临时变量和数据。
- ROM(Read Only Memory):AT89C51拥有4KB的ROM空间,用于存储常量和只读数据。
3.计时/计数器4.I/O口二、原理1.时钟2.中断AT89C51单片机支持两种类型的中断:外部中断和定时器/计数器中断。
外部中断可以由外部设备触发,如按键等;定时器/计数器中断可以由定时器溢出或计数到达指定值时触发。
中断允许在程序执行的任何时候跳转到一个中断服务程序并执行完后返回。
3.I/O口4.程序执行(1)取指令:CPU从程序存储器中读取指令,并将其存储在指令寄存器IR中。
(2)译码:CPU根据IR中的指令,识别出需要执行的操作,并将该操作传递给相应的功能单元。
(3)执行:根据译码结果,通过ALU(算术逻辑单元)对数据进行运算和逻辑操作。
(4)更新:将执行结果存储在目标寄存器或内存中,并更新状态字寄存器PSW。
总结:AT89C51单片机是一种经典的8位单片机,它的结构主要包括CPU、存储器、计时/计数器和I/O口。
它采用闪存技术的程序存储器、RAM和ROM的数据存储器,具有时钟、中断、I/O口和程序执行的原理。
AT89C51单片机广泛应用于各种嵌入式系统中,具有强大的功能和灵活的扩展性。
单片机原理及应用(第3版)参考答案《单片机原理及应用(第3版)》习题参考答案姜志海黄玉清刘连鑫编著电子工业出版社目录第1章概述 ............................................................. 2 第2章 MCS,51系列单片机硬件结构 . (5)第3章 MCS,51系列单片机指令系统 .......................................10 第4章 MCS,51系列单片机汇编语言程序设计 ............................... 13 第5章 MCS,51系列单片机硬件资源的应用 ................................. 18 第6章 MCS,51系列单片机并行扩展接口技术 ............................... 23 第7章 MCS,51系列单片机串行总线扩展技术 ............................... 28 第8章单片机应用系统设计 . (30)第1章概述1(简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机,而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件,所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。
2(微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别,微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
AT89C51的内部结构和功能AT89C51单片机内部主要有以下部件:8031CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口。
AT89C51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM ,128B的RAM,两个16位的定时/计数器T0和T1,4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。
在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash 存储器,可进行1000次擦写操作。
全静态工作为0-24MHZ,有3级程序锁存器,内部含有128-256字节的RAM,有32条可编程I/O口线,2-3个16位定时/计数器,6-8个中断源,通用的串行接口,低电压空闲及电源下降方式。
单片微机内部最核心的部分是CPU。
CPU主要功能是产生各种控制信号,控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等,CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。
控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。
它的功能是对来自存储器中的指令进行译码,通过实时控制电路,在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号,使各部分协调工作,完成指令所规定的操作。
运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW,BCD码运算调整电路等组成。
为了提高数据处理和位操作功能,片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器,还增加了位处理逻辑电路的功能。
其内部结构如图2-2所示。
图2-2 AT89C51单片机的内部结构图AT89C51的主要性能包括:AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容,片内有4K可在线重复编程闪速电擦除存储器(Flash Memory),存储器可循环写入/擦除1000次;存储器数据保存时间可达10年;工作电压范围宽:Vcc可由2.7V到6V;全静态工作可由0Hz到16MHz;程序存储器具有3级锁存保护;128*8位内部RAM;32条可编程I/O线;两个16位定时器/计数器;中断结构具有5个中断源和2个中断优先级;可编程全双工串行通信;空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。
at89c51 工作原理AT89C51是一种单片机型号,下面将详细介绍其工作原理。
AT89C51是一款基于MCS-51体系结构的8位单片机。
它由一个中央处理器单元(CPU)、存储器、输入/输出端口以及定时/计数器等组成。
其工作原理如下:1. 程序存储器:AT89C51内部集成了4KB的闪存程序存储器,用于存储控制程序。
闪存存储器的内容可以通过编程来更改,使单片机适应不同的应用需求。
2. 数据存储器:AT89C51内部包含RAM和SFR特殊功能寄存器。
RAM用于存储变量和临时数据,SFR寄存器用于存储控制和状态信息。
3. I/O端口:AT89C51具有4个I/O端口(P0、P1、P2、P3),可用于连接外部设备。
每个端口都有8个引脚,每个引脚都可以配置为输入或输出,并具有上下拉电阻等功能。
4. 定时/计数器:AT89C51内部包含两个16位定时/计数器(Timer 0和Timer 1)。
它们可以用于测量时间间隔、生成延时、产生脉冲信号等。
定时/计数器可以配置为定时模式或计数模式,并可以通过软件或硬件触发启动。
5. 中断系统:AT89C51支持外部和内部中断。
它具有6个可屏蔽的外部中断源,可以连接到外部设备的引脚上。
同时,它还具有两个内部定时器中断(Timer 0和Timer 1的溢出中断)。
6. 控制单元:AT89C51的控制单元负责将程序存储器中的指令读取到指令缓冲器中,并执行这些指令。
控制单元还包含指令译码器,用于识别和执行各种指令操作。
AT89C51的工作原理是通过控制单元按照存储在程序存储器中的指令序列来实现的。
它可以实现多种功能,如数据处理、输入/输出控制、定时/计数、中断处理等。
在特定的应用场景中,可以通过编程来配置和控制AT89C51的工作方式,从而实现所需的功能。