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。