第四讲 AT89C51单片机的结构及引脚功能
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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单片机的组成AT89C51单片机是一种基于MCS-51架构的8位微控制器,由Atmel公司生产。
它是一种高性能、低功耗、易于编程和使用的单片机,广泛应用于各种嵌入式系统中。
AT89C51单片机的组成主要包括以下几个方面:1.中央处理器(CPU):AT89C51单片机采用MCS-51架构的CPU,包括一个8位的累加器、一个16位的程序计数器、8个8位的通用寄存器、一个8位的状态寄存器和一些特殊功能寄存器。
CPU可以执行各种指令,包括算术、逻辑、移位、跳转、循环等指令,以实现各种功能。
2.存储器:AT89C51单片机包括ROM、RAM和EEPROM三种存储器。
ROM用于存储程序代码,RAM用于存储数据和临时变量,EEPROM用于存储非易失性数据。
其中,AT89C51单片机的ROM容量为32KB,RAM容量为1KB,EEPROM容量为128B。
3.定时器/计数器:AT89C51单片机包括两个16位的定时器/计数器,可以用于计时、计数、PWM输出等功能。
其中,定时器0和定时器1可以分别工作在13种不同的模式下,具有较高的灵活性和可编程性。
4.串行通信接口(UART):AT89C51单片机包括一个串行通信接口,可以用于与其他设备进行数据通信。
UART支持多种波特率和数据格式,具有较高的可靠性和稳定性。
5.并行输入/输出口(PIO):AT89C51单片机包括32个并行输入/输出口,可以用于连接各种外设和传感器。
PIO具有较高的驱动能力和灵活性,可以实现多种输入/输出模式。
6.中断控制器:AT89C51单片机包括一个中断控制器,可以用于处理各种中断事件。
中断控制器具有较高的优先级和可编程性,可以实现多种中断处理方式。
总之,AT89C51单片机具有较高的性能、灵活性和可编程性,可以广泛应用于各种嵌入式系统中。
它的组成包括CPU、存储器、定时器/计数器、串行通信接口、并行输入/输出口和中断控制器等部分,每个部分都具有特定的功能和优点。
AT89C51单片机的概述AT89C51是一款集成电路(IC),属于8051系列单片机。
它由Atmel公司设计和生产,并且在全球范围内广泛应用于各种电子设备中。
AT89C51具有强大的功能和灵活的设计,适用于各种不同的应用领域。
首先,AT89C51单片机采用了哈佛架构,也就是程序存储器和数据存储器是独立的,可以同时访问。
这种架构使得程序的执行更加高效,并且提供了更大的存储空间。
其次,AT89C51的特点在于它是一款低功耗的单片机,具有低电压操作能力。
它的工作电压范围是2.7V至5.5V,适应了不同电源的供电要求。
此外,它还具有强大的I/O引脚,并支持多种数据类型和数据操作。
AT89C51单片机的内部存储器包括4K字节的Flash存储器、128字节的RAM存储器和32字节的特殊功能寄存器(SFR)。
Flash存储器用于存储程序代码,RAM存储器用于存储数据和临时变量,SFR用于存储特殊功能寄存器。
然后,AT89C51单片机支持多种类型的外部存储器,包括静态RAM (SRAM)、动态RAM(DRAM)、并行和串行EEPROM以及闪存等。
这些外部存储器可以扩展单片机的存储容量,满足不同应用的需求。
最后,AT89C51单片机还具有电源管理功能。
它提供了多种节能模式,可以降低功耗并延长电池寿命。
此外,它还支持多种电源电压检测和复位功能,保证系统的稳定性和可靠性。
在总结AT89C51单片机的概述时,可以说它是一款功能强大且灵活的单片机,拥有广泛的应用领域。
它的架构、特点、内部存储器、外部存储器、时钟和计时器、串行通信、中断系统和电源管理等方面都具有卓越的性能,并能满足不同应用的需求。
.RST 复位输入用来完成单片机单片机的复位初始化操作ALE/ ( 30 引脚):地址锁存控制信号(ALE )是访问外部程序存储器时,锁存低8 位地址的输出脉冲PSEN :外部程序存储器选通信号当AT89C51RC从外部程序存储器执行外部代码时,在每个机器周期被激活两次,而访问外部数据存储器时,将不被激活。
EA:访问外部程序存储器控制信号XTAL1 ( 19 引脚):振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2 ( 18 引脚):振荡器反相放大器的输入端。
锁存器 (Latch) 是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路,它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。
锁存,就是把信号暂存以维持某种电平状态。
锁存器的最主要作用是缓存,其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题,再其次是解决驱动的问题,最后是解决一个I/O 口既能输出也能输入的问题。
单片机的下一个模块是步进电机驱动模块上位机是下载通信模块。
⒈电源 :⑴ VCC -芯片电源,接+5V;⑵VSS - 接地端;⒉时钟 :XTAL1 、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊控制线 :控制线共有 4 根,⑴ALE/PROG: 地址锁存允许 /片内 EPROM 编程脉冲ALE 功能:用来锁存 P0 口送出的低 8 位地址PROG 功能:片内有 EPROM 的芯片,在 EPROM 编程期间,此引脚输入编程脉冲。
⑵PSEN:外 ROM 读选通信号。
⑶RST/VPD: 复位 /备用电源。
RST( Reset)功能:复位信号输入端。
VPD 功能:在Vcc 掉电情况下,接备用电源。
⑷EA/Vpp: 内外 ROM 选择 /片内 EPROM 编程电源。
EA 功能:内外ROM 选择端。
Vpp 功能:片内有EPROM 的芯片,在EPROM 编程期间,施加编程电源Vpp 。
XTAL1 :接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器反相放大器和时钟发生器的输入端;若使用外部时钟时,该引脚必须接地。
AT89C51单片机简介2.管脚说明VCC 供电电压。
GND 接地。
P0口 P0口为一个8 漏级开路 向I/O口, 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 储器,它可 被定义为数据/地址的第八 。
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, 时P0外部必须被拉高。
P1口 P1口是一个内部提供 拉电阻的8 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 拉为高,可用作输入,P1口被外部 拉为 电平时,将输出电流,这是由于内部 拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八 地址接收。
P2口 P2口为一个内部 拉电阻的8 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 拉电阻拉高,且作为输入。
并因 作为输入时,P2口的管脚被外部拉 ,将输出电流。
这是由于内部 拉的缘故。
P2口当用于外部程序 储器或16 地址外部数据 储器进行 取时,P2口输出地址的高八 。
在给出地址“1”时,它利用内部 拉优势,当对外部八 地址数据 储器进行读写时,P2口输出其特殊 能寄 器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八 地址信号和控制信号。
P3口 P3口管脚是8个带内部 拉电阻的 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 拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部 拉为 电平,P3口将输出电流 ILL 这是由于 拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊 能口,如 表所示口管脚备选 能P3.0 RXD 串行输入口P3.1 TXD 串行输出口P3.2 /INT0 外部中断0P3.3 /INT1 外部中断1P3.4 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 储器写选通P3.7 /RD 外部数据 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。
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。
单片机引脚说明-按其引脚功能分为四部分叙述这条引脚的功能————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
ﻫ1、主电源引脚VCC和VSSVCC——(40脚)接+5V电压;ﻫVSS——(20脚)接地。
2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1(19脚)接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。
当采用外部振荡器时,对HMOS单片机,此引脚应接地;对CHMOS单片机,此引脚作为驱动端。
XTAL2(18脚)接外晶体的另一端。
在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端。
采用外部振荡器时,对HMOS单片机,该引脚接外部振荡器的信号,即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端;对XHMOS,此引脚应悬浮。
ﻫ3、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP①RST/VPD(9脚)当振荡器运行时,在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻,与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容,以保证可靠地复位。
ﻫVCC掉电期间,此引脚可接上备用电源,以保证内部RAM的数据不丢失。
当VCC主电源下掉到低于规定的电平,而VPD在其规定的电压范围(5±0.5V)内,VPD就向内部RAM提供备用电源。
②ALE/PROG(30脚):当访问外部存贮器时,ALE(允许地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此,它可用作对外输出的时钟,或用于定时目的。
然而要注意的是,每当访问外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
ALE端可以驱动(吸收或输出电流)8个LS型的TTL输入电路。
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。
at89c51单片机核心电路AT89C51单片机是一款常用的8位单片机,它具有强大的功能和广泛的应用领域。
本文将从AT89C51单片机的核心电路结构、工作原理、特点和应用等方面进行介绍。
一、核心电路结构AT89C51单片机的核心电路结构主要包括中央处理器单元(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)口和定时/计数器等组成部分。
1. 中央处理器单元(CPU)AT89C51单片机采用基于Harvard体系结构的8位CPU,具有高性能和低功耗的特点。
它包括指令执行单元(ALU)、程序计数器(PC)、累加器(A)、标志寄存器(F)等。
CPU是单片机的核心,负责指令的执行和数据的处理。
2. 存储器AT89C51单片机的存储器分为程序存储器和数据存储器两部分。
程序存储器用于存储程序的指令,常用的有Flash存储器;数据存储器用于存储数据,常用的有RAM和片内数据存储器。
3. 输入/输出(I/O)口AT89C51单片机具有多个输入/输出(I/O)口,用于与外部设备进行数据的输入和输出。
这些I/O口可以连接到LED灯、按键、液晶显示器等外部设备,实现单片机与外部环境的信息交互。
4. 定时/计数器AT89C51单片机内部集成了多个定时/计数器,用于产生精确的时间延迟和计数功能。
通过配置定时/计数器的工作模式和参数,可以实现定时、计数、PWM波形产生等功能。
二、工作原理AT89C51单片机的工作原理是基于指令的执行和数据的处理。
当单片机上电后,CPU会从程序存储器中读取第一条指令,然后按照指令的执行顺序逐条执行。
执行指令时,CPU会将指令操作数从数据存储器中读取出来,进行相应的运算或逻辑操作,然后将结果写回到数据存储器中。
在执行指令的过程中,单片机可以通过输入/输出口与外部设备进行数据的输入和输出。
例如,可以通过输入口读取按键的状态,然后根据按键的状态执行相应的操作;也可以通过输出口控制LED灯的亮灭,实现信息的输出。
单片机简介_AT89C51中文资料单片机是嵌入式系统中重要的组成部分,它是一种具有特定功能并带有输入输出端口的微型计算机系统。
单片机的内部集成了CPU、RAM、ROM、I/O接口等部件,具有小体积、低功耗和高集成度等优点,被广泛应用于各种工业控制、家具控制以及电子仪表等领域。
AT89C51是一种常见的单片机,下面将对它进行详细介绍。
一、AT89C51的基本介绍AT89C51是一款由Atmel公司生产的8位单片机,它采用CMOS技术制造,具有16KB FLASH程序存储器和512B RAM数据存储器。
该单片机支持包括ISP(In-System-Programming)、IAP(In-Application-Programming)、DebugWire在内的多种编程方式,可用于各种应用领域,如汽车电子、家用电器、计算机外围设备、物流跟踪等。
AT89C51的主要特征:1、8位8051微控制器架构;2、具有16KB程序存储器和512B数据存储器;3、支持ISP、IAP和DebugWire等多种编程方式;4、支持12MHz内部晶体振荡器和外接振荡器,外接时钟频率为0~24MHz;5、支持一般I/O和特殊功能I/O,如双重中断、三重定时器等;6、可升级固件程序。
AT89C51共有40个引脚,分别是VCC、GND、P0.0~P0.7、P1.0~P1.7、P2.0~P2.7、P3.0~P3.7、RST、ALE、EA、PSEN、XTAL1、XTAL2,其中VCC是芯片的正电源,GND是芯片的负电源。
1、ISP编程方式:ISP编程即在芯片内部直接进行编程,无需将芯片取出进行编程。
这种编程方式需要使用ISP编程器和软件,将芯片与编程器连接后,在电脑上设置好所需的程序,即可进行编程。
2、IAP编程方式:IAP编程即在芯片内部进行程序更新、修改等操作,无需替换整个芯片。
该编程方式适用于已经安装在板子上的芯片,如果需要更新程序,直接通过串口通信上传新程序即可,无需拆卸芯片。
AT89C51简介AT89C51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。
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的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机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。
外形及引脚排列如图所示主要特性:·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·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。
A T89C51AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能COMS8位单片机,片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、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A T89C51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。
主要性能参数:·与MCS-51产品指令系统完全兼容·4K字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次擦写周期·全静态操作:0Hz—24MHz·三级加密程序存储器·128×8字节内部RAM·32个可编程I/O口线·2个16位定时/计数器·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/计数器,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/计数器。
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,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
引脚功能说明:·V CC: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,在访问期间即或内部上拉电阻。