AT89C51单片机说明

4.1 AT89C51 简介：AT89C51（如图2-10所示）是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

AT89C51单片机示意图（4-2-1）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，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写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FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

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，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，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，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。

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。

3.1 AT89C51系列单片机介绍3.1.1 AT89C51系列基本组成及特性AT89C51是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

而在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51更实用，也是一种高效微控制器，因为它不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器，用户可以用电的方式达到瞬间擦除、改写。

而这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。

AT89C51基本功能描述如下：AT89C51是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，而且在其片种还有4k字节的在线可重复编程快擦快写程序存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。

它与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替MCS-51系列单片机，而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。

AT89C51可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积, 增加系统的可靠性，降低了系统成本。

只要程序长度小于4k, 四个I/O口全部提供给用户。

可用5V电压编程，而且写入时间仅10毫秒, 仅为8751/87C51 的擦除时间的百分之一，与8751/87C51的12V电压擦写相比, 不易损坏器件, 没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。

AT89C51 芯片提供三级程序存储器锁定加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段, 能完全保证程序或系统不被仿制。

另外,AT89C51 还具有MCS-51系列单片机的所有优点。

128×8 位内部RAM, 32 位双向输入输出线, 两个十六位定时器/计时器, 5个中断源, 两级中断优先级, 一个全双工异步串行口及时钟发生器等。

AT89C51有间歇、掉电两种工作模式。

间歇模式是由软件来设置的, 当外围器件仍然处于工作状态时, CPU可根据工作情况适时地进入睡眠状态, 内部RAM和所有特殊的寄存器值将保持不变。

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。

AT89C51简介AT89C51是一款由8051微控制器系列衍生的8位单片机。

它由Atmel公司开发，主要用于嵌入式系统和单板计算机中的应用。

AT89C51是一款非常常见的单片机，使用广泛，并且在市场上易于获得。

特性•8位CPU架构•4K字节的Flash存储器•128字节的RAM存储器•32个通用输入/输出引脚•2个计数器/定时器•6个中断源•电源电压范围：4.0V至6.0VAT89C51具有32个引脚，每个引脚都可以配置为输入或输出。

以下是一些重要的引脚功能：1.P0（引脚2至9）：P0口是一个8位的双向通用I/O口。

在默认情况下，它被配置为准双向输入口。

用户可以通过设置相应的位来将其配置为输出端口。

2.P1（引脚10至17）：P1口也是一个8位的双向通用I/O口。

3.P2（引脚21至28）：P2口也是一个8位的双向通用I/O口，但是它还具有其他功能。

P2口可以用作从机模式的串行数据接口。

4.P3（引脚1、16、17）：P3口是一个6位的双向通用I/O口。

它还具有其他特殊功能。

P3口的引脚1和引脚16用作外部中断源，引脚17用作时钟输入。

5.EA/VPP（引脚31）：EA/VPP用于给单片机提供外部存储器的编程电压。

AT89C51单片机具有许多功能和特性，使其成为嵌入式系统设计的理想选择。

1.存储器：AT89C51具有4K字节的Flash存储器，用于存储程序和数据。

它还具有128字节的RAM存储器，用于临时存储数据。

2.计数器/定时器：AT89C51具有两个16位的计数器/定时器。

这些计数器可以用于计时、生成脉冲和测量时间间隔。

3.中断：AT89C51具有6个中断源，包括外部中断、定时器中断和串行通信中断。

中断可以帮助处理和响应实时事件。

4.串行通信：AT89C51支持串行通信协议，如UART协议。

它可以与其他设备进行数据通信，例如传感器或外部存储器。

5.低功耗模式：AT89C51具有多个节能模式，可最大限度地降低功耗。

AT89C51单片机的介绍——最常用的51芯片首先，我们来了解一下单片机的概念。

单片机（Microcontroller）是一种集成度非常高的电子器件，它集成了微处理器、存储器、输入输出端口和其他外设电路，并且能够完成特定的功能。

AT89C51正是其中一款，它被广泛应用于各种应用领域，如电子设备控制、通信、仪器仪表、家电、汽车电子等。

2.频率：AT89C51的工作频率通常在12至24MHz之间，具有高速运算和响应的能力。

它也支持低功耗模式，在低功耗模式下，芯片能够降低功耗以提高电池寿命。

3.存储器：AT89C51具有4KB的闪存存储器，用户可以通过编程将程序代码保存在闪存中。

此外，它还有128字节的RAM存储器，用于临时存储变量和其他数据。

4.输入输出：AT89C51具有32个通用IO引脚，可以实现与外部设备的数据交换。

它还具有三个定时器/计数器，可用于测量时间间隔、产生精确的时间延迟等。

5. 通信接口：AT89C51支持串行通信接口，包括UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）和SPI（Serial Peripheral Interface）。

这使得芯片能够与其他设备进行通信，如PC、传感器、LCD屏幕等。

6.中断：AT89C51具有6个中断源，可以通过外部触发或软件触发来响应中断。

中断能够提高系统的实时性，使得单片机能够及时响应外部事件。

总的来说，AT89C51是一款功能强大、灵活的单片机芯片，它具有高性能、低功耗、丰富的通信接口和存储器容量。

由于其广泛应用和良好的兼容性，AT89C51成为工程师和电子爱好者们选用的主流单片机之一、无论是学习、开发原型还是进行实际应用，AT89C51都是一个理想的选择。

此外，AT89C51还拥有丰富的发展资源和社区支持。

厂商提供了相关的开发工具包和技术文档，以帮助开发者迅速上手并进行开发。

此外，互联网上充斥着大量的技术资料、电路图和源代码，可以供开发者参考。

A T89C51单片机的主要工作特性：·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次；·内含28字节的RAM；·具有32根可编程I/O线；·具有2个16位可编程定时器；·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构；·具有1个全双工的可编程串行通信接口；·具有一个数据指针DPTR;·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式；·具有可编程的3级程序锁定定位；AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz.AT89C51各部分的组成及功能：1.单片机的中央处理器（CPU）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和（1）运算器运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。

其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。

ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。

算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。

暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。

ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。

累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。

ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU运算结果的存放单元。

单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。

B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。

运算结果存于AB寄存器中。

（2）控制器控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。

AT89C51的概况1 AT89C51应用单片机广泛应用于商业：诸如调制解调器,电动机控制系统，空调控制系统,汽车发动机和其他一些领域.这些单片机的高速处理速度和增强型外围设备集合使得它们适合于这种高速事件应用场合。

然而，这些关键应用领域也要求这些单片机高度可靠。

健壮的测试环境和用于验证这些无论在元部件层次还是系统级别的单片机的合适的工具环境保证了高可靠性和低市场风险.Intel 平台工程部门开发了一种面向对象的用于验证它的AT89C51 汽车单片机多线性测试环境.这种环境的目标不仅是为AT89C51 汽车单片机提供一种健壮测试环境,而且开发一种能够容易扩展并重复用来验证其他几种将来的单片机。

开发的这种环境连接了AT89C51。

本文讨论了这种测试环境的设计和原理，它的和各种硬件、软件环境部件的交互性,以及如何使用AT89C51。

1。

1 介绍8 位AT89C51 CHMOS 工艺单片机被设计用于处理高速计算和快速输入/输出。

MCS51 单片机典型的应用是高速事件控制系统.商业应用包括调制解调器，电动机控制系统，打印机,影印机，空调控制系统，磁盘驱动器和医疗设备。

汽车工业把MCS51 单片机用于发动机控制系统，悬挂系统和反锁制动系统。

AT89C51 尤其很好适用于得益于它的处理速度和增强型片上外围功能集，诸如：汽车动力控制,车辆动态悬挂，反锁制动和稳定性控制应用。

由于这些决定性应用，市场需要一种可靠的具有低干扰潜伏响应的费用—效能控制器,服务大量时间和事件驱动的在实时应用需要的集成外围的能力,具有在单一程序包中高出平均处理功率的中央处理器。

拥有操作不可预测的设备的经济和法律风险是很高的.一旦进入市场,尤其任务决定性应用诸如自动驾驶仪或反锁制动系统，错误将是财力上所禁止的。

重新设计的费用可以高达500K 美元，如果产品族享有同样内核或外围设计缺陷的话，费用会更高。

另外，部件的替代品领域是极其昂贵的，因为设备要用来把模块典型地焊接成一个总体的价值比各个部件高几倍。

AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：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，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写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FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0P1门电流。

P1P2门电流，当口的16位口在P3P3口写入P3P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INT0（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4T0（记时器0外部输入）P3.5T1（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。

FLASH0。

此时，/PSENXTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。

该反向放大器可以配置为片内振荡器。

石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。

如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。

有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

4．芯片擦除：整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms来完成。

AT89C51单片机简单介绍
AT89C51单片机是一款由Atmel公司生产出的基于8位MCS-51内核架构的单片机。

其内部包含大量的外设和接口，如8KB的Flash存储器、128字节的RAM、32个通用输入/输出引脚、三个16位定时器/计数器，还具备可编程的串行通讯接口UART、SPI、I2C总线控制等外设，使其在嵌入式系统中广泛应用。

AT89C51单片机拥有稳定、可靠的性能，主要应用于各种嵌入式系统中，例如：智能家居、仪器仪表、安防控制设备、工业自动化设备、医疗设备等。

1. 采用MCS-51内核架构，具有8位宽的数据总线和16位宽的地址总线;
2. 内置8KB的Flash存储器和128字节的RAM，可实现程序存储和数据处理;
3. 32个通用输入/输出引脚，可扩展各种外设和接口;
4. 内置三个16位定时器/计数器，可生成多种PWM波形，产生各种延时和定时功能；
5. 内置可编程的串行通讯接口UART，支持RS232、RS485通讯协议；
6. 支持SPI、I2C总线控制，可实现多种通讯方式;
7. 拥有多种中断模式和中断源，可实现多任务处理、多线程操作；
8. 采用低功耗设计，外部器件少，体积小，非常适合嵌入式系统应用。

最后，AT89C51单片机是一款性价比高、应用广泛、可靠稳定的单片机，是嵌入式系统设计师的不二之选。