AT89C51单片机的结构及引脚功能

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。

此外，在将程序代码烧录至 8751 内部 EPROM、89C51 内部 FALSH 时，可以利用此引 脚来输入提供编程电压（8751 为 2lV、AT89C51 为 12V、8051 是由生产厂方一次性加工好)。
PSEN 此为"Program Store Enable"的缩写。访问外部程序存储器选通信号，低电平有效。在访
(60KB)
0FFFFH
1000H
外部 程序 存储器
0FFFH
EA＝0 (4KB)
0000H
0FFFFH
外 部 数 据 存 储 器
（64KB）
0000H
图 2-2 只读程序存储器
图 2-3 外部数据存储器
直接地址
2FH 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2EH 77 76 75 74 73 72 71 70 2DH 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68 2CH 67 66 65 64 63 62 61 60 2BH 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58 2AH 57 56 55 54 53 52 51 50 29H 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 28H 47 46 45 44 43 42 41 40 位寻址区 27H 3F 3E 3D 3B 3C 3A 39 38 26H 37 36 35 34 33 32 31 30 25H 2F 2E 2D 2B 2C 2A 29 28 24H 27 26 25 24 23 22 21 20 23H 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 22H 17 16 15 14 13 12 11 10 21H 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 20H 07 06 05 04 03 02 01 00 1FH

—VCC：供电电压。

—GND：接地。

—P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个管脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部电位必须被拉高。

—P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

—P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

作为输入时，P2口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

—P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 0INT(外部中断0)P3.3 1INT(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

—VCC：供电电压。

：接地。

—GND口为P0P0口：—位漏级开路双8一个每个管脚可口，向I/O门电流。

当8TTL吸收时，1”“P1口的管脚写被定义为高阻输入。

能够用于外部程序P0数据存储器，它可以地址被定义为数据/FLASH的第八位。

在外部输出原码，此时P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0编程时，P0 电位必须被拉高。

口缓冲器能接收P1I/O8位双向口，—P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，1门电流。

P1口管脚写入“输出4TTLFLASH口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在P1 口作为第八位地址接收。

编程和校验时，P1输口缓冲器可接收，口，P2P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O—P2口：”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作口被写“1个4TTL门电流，当P2出口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部为输入。

作为输入时，P2位地址外部数据存储器进行存取口当用于外部程序存储器或16上拉的缘故。

P2”时，它利用内部上拉的优势，当1P2时，口输出地址的高八位。

在给出地址“P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

口在FLASHTTL4个8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出P3 —P3口：口管脚是”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输1门电流。

当P3口写入“ (ILL)，也是由于上拉的缘故。

口将输出电流入时，由于外部下拉为低电平，P3 . . . .P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 (外部中断0) 0INT P3.3 (外部中断1) 1INT P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)WR(外部数据存储器写选通) P3.6P3.7 (外部数据存储器读选通)RD P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。