AT89S51单片机介绍
主控芯片AT89S51
主控芯片AT89S51单片机AT89S51功能介绍AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammable 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，AT89S51芯片引脚图如图2-1所示。
主要特性：·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器Array·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：下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
1、主电源引脚V SS和V SSAT89S51芯片引脚图V SS——（40脚）接+5V电压；V SS——（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SHMOS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。
AT89S51单片机.
AT89S51AT89S51单片机的硬件组成单片机内硬件组成结构如图2-1所示。
图2-1 AT89S51单片机片内结构有如下功能部件和特性：（1）8位微处理器（CPU）；（2）数据存储器（128B RAM）；（3）程序存储器（4KB Flash ROM）；（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口和P3口）；（5）1个全双工的异步串行口；（6）2个可编程的16位定时器/计数器；（7）1个看门狗定时器；（8）中断系统具有5个中断源、5个中断向量；（9）特殊功能寄存器（SFR）26个；（10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式下的中断恢复模式；（11）3个程序加密锁定位。
与AT89C51相比，AT89S51有更突出的优点：（1）增加在线可编程功能ISP（In System Program），字节和页编程，现场程序调试和修改更加方便灵活；（2）数据指针增加到两个，方便了对片外RAM的访问过程；（3）增加了看门狗定时器，提高了系统的抗干扰能力；（4）增加断电标志；（5）增加掉电状态下的中断恢复模式。
单片机内各功能部件通过片内单一总线连接而成（见图2-1），基本结构依旧是CPU 加上外围芯片的传统微机结构。
CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR，Special Function Register）的集中控制方式。
单片机内部件功能1）CPU（微处理器）8位的CPU，与通用CPU基本相同，同样包括了运算器和控制器两大部分，还有面向控制的位处理功能。
2）数据存储器（RAM）片内为128B （52子系列为256B ），片外最多可扩64KB 。
片内128B 的RAM 以高速RAM 的形式集成，可加快单片机运行的速度和降低功耗。
3）程序存储器（Flash ROM ）片内集成有4KB 的Flash 存储器（A T89S52 则为8KB ；A T89C55片内20KB ），如片内容量不够，片外可外扩至64KB 。
AT89s51单片机简介
at89s51单片机简介:AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash 片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），32个外部双向输入/输出（I/O ）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT ）电路，片内时钟振荡器。
Features 功能特性：兼容MCS-51指令系统32个双向I/O 口2个16位可编程定时/计数器全双工UART 串行中断口线2个外部中断源中断唤醒省电模式看门狗（WDT ）电路灵活的ISP 字节和分页编程4k 可反复擦写(>1000次）ISP Flash ROM4.5-5.5V 工作电压时钟频率0-33MHz128x8bit 内部RAM低功耗空闲和省电模式3级加密位软件设置空闲和省电功能双数据寄存器指针英文简介：The AT89S51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcontroller with 4K bytes of in-system programmable Flash memory. The device is manufa ctured using Atmel’s high -density nonvolatile memory technology and is compatible with the indus- try-standard 80C51 instruction set and pinout. The on-chip Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional nonvolatile memory pro- grammer. By combining a versatile 8-bit CPU with in-system programmable Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89S51 is a powerful microcontroller which provides a highly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications.The AT89S51 provides the following standard features: 4K bytes of Flash, 128 bytes of RAM, 32 I/O lines, Watchdog timer, two data pointers, two 16-bit timer/counters, a five- vector two-level interruptarchitecture,a full duplex serial port, on-chip oscillator, and clock circuitry. In addition, the AT89S51 is designed with static logic for operation down to zero frequency and supports two software selectable power saving modes. The Idle Mode stops the CPU while allowing the RAM, timer/counters, serial port, and interrupt system to continue functioning. The Power-down mode saves the RAM con- tents but freezes the oscillator, disabling all other chip functions until the next external interrupt or hardware reset.* Compatible with MCS-51 Products* 4K Bytes of In-System Programmable (ISP) Flash Memory Endurance: 1000 Write/Erase Cycles* 4.0V to 5.5V Operating Range* Fully Static Operation: 0 Hz to 33 MHz* Three-level Program Memory Lock* 128 x 8-bit Internal RAM* 32 Programmable I/O Lines* Two 16-bit Timer/Counters* Six Interrupt Sources* Full Duplex UART Serial Channel* Low-power Idle and Power-down Modes* Interrupt Recovery from Power-down Mode* Watchdog Timer* Dual Data Pointer* Power-off Flag* Fast Programming Time* Flexible ISP Programming (Byte and Page Mode)Ordering Information 订购型号：AT89S51-33AC AT89S51-33JC AT89S51-33PC Preliminary AvailabilityAT89S51与AT89C51的区别AT89S51相对于AT89C51增加的新功能包括：-- 新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比89C51更低！-- ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。
at89s51工作原理
at89s51工作原理AT89S51是一种基于8051内核的单片机芯片，它采用了CMOS技术制造，具有低功耗、高速运算等特点。
下面是AT89S51的工作原理：1. 内核结构：AT89S51芯片的内核采用了典型的8051内核结构，包括中央处理器、内部存储器（包括RAM和ROM）、I/O系统、定时器/计数器等核心模块。
2. 程序存储器：AT89S51芯片具有4KB的内部Flash存储器，用于存储程序指令。
这些指令可以被读取和执行。
Flash存储器还具有可擦写和重新编程的能力，可以进行固件更新。
3. 数据存储器：AT89S51芯片具有64字节的RAM（随机访问存储器），用于存储程序中的变量和临时数据。
此外，芯片还具有可选的外部数据存储器接口（如外部RAM或ROM芯片）。
4. I/O系统：AT89S51芯片具有4个I/O口，可以用于与外部设备的通信和数据交换。
这些I/O口可以配置为输入或输出，并且具有电平转换功能。
5. 定时器/计数器：AT89S51芯片具有2个16位定时器/计数器。
这些定时器可以配置为计时、计数或作为PWM（脉宽调制）发生器使用，以满足不同的应用需求。
6. 中断系统：AT89S51芯片具有5个中断源，允许外部设备通过引脚触发中断事件。
中断优先级可以通过配置寄存器进行设置，以确保最高优先级的中断能够及时响应。
在工作过程中，AT89S51芯片根据程序存储器中的指令，通过中央处理器执行相应的操作。
通过与外部设备的通信和数据交换，在完成特定的任务和功能实现。
同时，芯片可以通过定时器、计数器和中断系统，实现定时控制和中断处理的功能。
第2章 AT89S51单片机系统结构和
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2.2.1 8051结构
如图所示为8031、8051、8751的内部总体结构，该结构按功能可划分为8个组成部 分，它们是通过片内单一总线连接起来的。 微处理器（CPU）； 数据存储器（RAM）； 程序存储器（ROM/EPROM）； 特殊功能寄存器（SFR）； I/O口； 串行口； 定时器/计数器及中断系统。
当AT89S51工作于节电模式时，CPU进入睡眠模式，但是 所有的端口仍然保持工作状态。节电模式能够通过软件 进入，在这个模式下，所有的内存数据和特殊功能寄存 器的值均保持不变。节电模式能够被任何使能的中断和 硬件复位所结束。 当节电模式是由于硬件复位结束时，程序将从其进入节 电模式的指令继续执行，为了避免在外部引脚有不可预 测的输出，最好不要将写外部端口操作和读取外部内存 放在节电模式指令后的下一步操作。
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2.2.4 特殊寄存器组（SFR）
AT89S51单片机中的特殊功能寄存器（SFR）是非常重要 的内存单元，对于单片机的工程技术人员来说，理解了 SFR也就基本掌握了AT89S51单片机。 AT89S51单片机的SFR包括内部的I/O口锁存器、累加器、 定时器、串行口、中断等各种控制寄存器和状态寄存器， 共26个SFR，它们离散地分布在80H~0FFH的SFR地址空间 内，其余空缺内存位置为保留空间，为将来单片机内核 升级使用，特殊功能寄存器名及对应的地址
SP是一个8为的SFR，它用来指示出堆栈顶部在内部RAM 块中的位置。系统复位后SP的值为07H，若不对SP设置 初值，则堆栈在08H开始的区域，为了不占用工作寄存 器R0～R7的地址，一般在编程时应设置SP的初值。 数据进入堆栈前，SP加1（成为压栈）；数据从堆栈中 取出（成为出栈）后，SP减1。
单片机第3章 AT89S51单片机原理与基本应用系统
2、内部数据存储器（内RAM）
AT89S51单片机内部有128B字节划分为三部分： 工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲区。
30~7FH
数据 缓冲
区
位寻址 20~2FH 区
18~1FH 3区 10~17H 2区 08~0FH 1区 00~07H 0区 （R0~R7）
0区（00H~07H）
1区（08H~0FH）
2区（10H~17H）
3区（18H~1FH）
在任一时刻只有一个区作为当前的工作寄存器 区，相应的空间单元作为工作寄存器使用。工作寄 存器区的选择可通过程序状态字PSW中的D4、D3 位实现。不是当前工作寄存器区的可以作为一般的 RAM空间使用。
操作方式：8位整体操作。
二、AT89S51单片机引脚功能
1、电源 VCC（P40）——芯片电源，接+5V。 VSS（P20） ——接电源地。
2、时钟 XTAL1（P19）——晶体振荡电路的反相器
输入端 XTAL2（P18）——晶体振荡电路的反相器
输出端。
使用内部振荡电路时，该引脚外接石英晶 体和补偿电容。使用外部振荡输入时从 XTAL2输入，此时XTAL1需接地。
MOV指令操作 MOVX指令操作
RAM地址空间
1、程序存储器（ROM） 不管是内部的还是外部的ROM，开头的
0003H~002AH空间地址是中断源的入口地址区，是专 用单元，一般情况下用户不能用来存放其它程序。
CPU是根据PC（程序计数器）值从ROM中取指 令来执行的。CPU每从ROM中读取一个字节，自动执 行（PC）+1→PC，即PC指向下一个地址空间，一般 情况下CPU是按ROM地址空间顺序从小到大依次执行。 只有执行的指令是转移类指令，才根据转移类指令所指 示的新地址，调整PC值，然后根据新的PC值从对应的 地址空间中取指令来执行。
AT89S51单片机中文资料
1AT89S51是美国ATMEL 公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes 的可系统编程的Flash 只读程序存储器,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8051指令系统及引脚。
它集Flash 程序存储器既可在线编程（ISP ）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL 公司的功能强大，低价位AT89S51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 字节在系统编程（ISP ）Flash 闪速存储器 ·1000次擦写周期·4.0－5.5V 的工作电压范围 ·全静态工作模式：0Hz －33MHz ·三级程序加密锁 ·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·全双工串行UART 通道 ·低功耗空闲和掉电模式 ·中断可从空闲模唤醒系统 ·看门狗（WDT ）及双数据指针 ·掉电标识和快速编程特性·灵活的在系统编程（ISP 字节或页写模式）2功能特性概述：A T89S51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，看门狗（WDT ），两个数据指针，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，A T89S51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。
AT89S51单片机简介
一、AT89S51单片机简介AT89S51 为 ATMEL 所生产的可电气烧录清洗的 8051 相容单芯片，其内部程序代码容量为4KB（一）、AT89S51主要功能列举如下：1、为一般控制应用的 8 位单芯片2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz ）3、内部程式存储器（ROM ）为 4KB4、内部数据存储器（RAM ）为 128B5、外部程序存储器可扩充至 64KB6、外部数据存储器可扩充至 64KB7、32 条双向输入输出线，且每条均可以单独做 I/O 的控制8、5 个中断向量源9、2 组独立的 16 位定时器10、1 个全多工串行通信端口11、8751 及 8752 单芯片具有数据保密的功能12、单芯片提供位逻辑运算指令（二）、AT89S51各引脚功能介绍：VCC ：AT89S51 电源正端输入，接+5V 。
VSS ：电源地端。
XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。
RESET ：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp："EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。
因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。
如果是使用8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。
AT89S51单片机简介
一、AT89S51单片机简介AT89S51 为 ATMEL 所生产的可电气烧录清洗的 8051 相容单芯片，其内部程序代码容量为4KB（一）、AT89S51主要功能列举如下：1、为一般控制应用的 8 位单芯片2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz ）3、内部程式存储器（ROM ）为 4KB4、内部数据存储器（RAM ）为 128B5、外部程序存储器可扩充至 64KB6、外部数据存储器可扩充至 64KB7、32 条双向输入输出线，且每条均可以单独做 I/O 的控制8、5 个中断向量源9、2 组独立的 16 位定时器10、1 个全多工串行通信端口11、8751 及 8752 单芯片具有数据保密的功能12、单芯片提供位逻辑运算指令（二）、AT89S51各引脚功能介绍：VCC ：AT89S51 电源正端输入，接+5V 。
VSS ：电源地端。
XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一 20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。
RESET ：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp："EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。
因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。
如果是使用8751 内部程序空间时，此引脚要接成高电平。
第2章 AT89S51单片机硬件结构
P3 P2
10
2. 2 AT89S51单片机的引脚与功能
11
2. 2 AT89S51单片机的引脚与功能
总结：外ROM占用单片机的三个控制脚
外RAM借用P3.6/WR P3.7/RD 做写读信号输出脚 逻辑符号
vcc vss P1 P3 晶振
P0 P2
DBUS/ABUS分时复用 ABUS高8位 （16地址线、8数据线）
25
2.4 AT89S51存储器的结构
三.区别四空间地址的三种方法 1.用/EA区别内外ROM /EA=0时（接地），CPU从外ROM取指执行（内ROM）不用 /EA=1时（接+5V），CPU从内ROM取指执行，但当地址>4KB 时，转而从外ROM取指执行（前4K浪费掉） 2.三种不同指令，使CPU分别指向（访问）四个不同的地址空 间之一 ①CPU—内RAM 使用MOV指令：使用8位地址码； 该指令不产生外部读写信号 ②CPU—外RAM 使用MOVX指令；一般使用16位地址码 该指令产生读/写信号之一 P3.6/WR—写外RAM P3.7/RD—读外RAM
控制器
振荡器
XTAL1 OSC C1 C2 XTAL2
P3口驱动器
P1口驱动器
P3口 锁存器
P1口 锁存器
I/O口
P3.0~P3.7 P1.0~P1.7
13
2. 3 AT89S51的CPU
中央处理器（CPU）
CPU由运算器和控制器组成，它是单片机的核心，完成 运算和控制操作。 一. 运算器 运算器：运算器的核心是ALU 另外三个：ACC.B.PSW 功能： 1.ALU可完成 + - * / —四则 与、或、非、异或—逻辑 其他：加1、减1、比较、移位
第二章AT89S51单片机的硬件结构
电源及时钟引脚 时钟
时钟有两种方式， 一种是片内时钟振荡方式，需在这两 个脚外接石英晶体和振荡电容。 另一种是外接一个输入时钟信号，有 源晶振至XTAL1，令XTAL2悬空。 若使用石英晶体：则C=30pF±10pF； 若使用陶瓷谐振器：则C=40pF±10pF。
控制引脚 RST
2.3 CPU 运算器 PSW
⑦ 奇偶校验标志位P（Parity）： PSW.0奇偶校验标志位，用于指示运算结果中“1” 的个数的奇偶性。当累加器A中的数据“1”个数 为偶数时，P=0，若为奇数时，P=1。 在串行通信中，常用奇偶校验的方法来检测数据 串行传输的可靠性。
AT89S51方框图
2.1 AT89S51单片机的硬件组成
各功能部件简单说明： ROM 8031:无此部件；8051:4K字节ROM；8751:4K 字节EPROM ； 89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K 字节闪存。 特殊功能寄存器（SFR）用于对片内各功能模块进行 管理、控制、监视。实际上是一些控制寄存器和状 态寄存器。共有26个，是一个具有特殊功能的RAM区。
④工作寄存器组选择位RS1和RS0
RS1 、RS0 工作寄存器组 R0~R7的物理地址
00
0
00H~07H
01
1
08H~0FH
10
2
10H~17H
11
3
18H~1FH
2.3 CPU 运算器 PSW
⑤ 溢出标志位OV（OVerflow）：溢出标志位 PSW.2用于指示带符号数运算的过程中是否发生溢 出。 如果结果产生溢出，则OV=1;否则OV=0 ⑥ PSW.1：保留位，无定义。给芯片制造商预留 的。
并行I/O口引脚P2口
AT89S51单片机简介
一、AT89S51单片机简介AT89S51为ATMEL所生产的可电气烧录清洗的8051相容单芯片，其内部程序代码容量为4KB（一）、AT89S51主要功能列举如下：1、为一般控制应用的8位单芯片2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）3、内部程式存储器（ROM）为4KB4、内部数据存储器（RAM）为128B5、外部程序存储器可扩充至64KB6、外部数据存储器可扩充至64KB7、32条双向输入输出线，且每条均可以单独做I/O的控制8、5个中断向量源9、2组独立的16位定时器10、1个全多工串行通信端口11、8751及8752单芯片具有数据保密的功能12、单芯片提供位逻辑运算指令（二）、AT89S51各引脚功能介绍：VCC：AT89S51电源正端输入，接+5V。
VSS：电源地端。
XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。
RESET：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之AT89S51内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp："EA"为英文"ExternalAccess"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。
因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。
如果是使用8751内部程序空间时，此引脚要接成高电平。
此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。
第三章 AT89S51单片机的结构和原理.
P2.7 28
14 P3.4/T0
P2.6 27
15 P3.5/T1
P2.5 26
16 P3.6/WR
P2.4 25
17 P3.7/RD
P2.3 24
18 XTAL2
P2.2 23
19 XTAL1
P2.1 22
20 GND
P2.0 21
12 13 P3.6/WR 14 P3.7/RD 15 XTAL2 16 XTAL1 17 GND 18 NC 19 P2.0 20 P2.1 21 P2.2 22 P2.3
二、AT89S51单片机的片外总线结构
I/O
1 P1.0
2 P1.1
3 4 5 6 7 8 10 11 12 13
P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RXD TXD INT0 INT1
14 T0
CB
15 16 17 18 19 ALE 30 31 29 9
T1 WR RD XTAL2 XTAL1 ALE/PROG EA/VP PSEN RESET
(外部中断0） (外部中断1） T0(定时器0的计数输入） T1(定时器1的计数输入） （外部数据存储器写脉冲） (外部数据存储器读脉冲）
第二节 AT89S51单片机的引脚及片 外总线结构
一、AT89S51单片机芯片引脚描述
1 P1.0
Vcc 40
2 P1.1
P0.0 39
3 P1.2
P0.1 38
图3-4 P1口的一位结构图
单片机的引脚（P0口）
P0.0—P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉）
寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向I/O口使用。
AT89S51单片机的硬件结构
AT89S51单片机的硬件结构单片机，作为现代电子技术中的重要角色，在各种智能设备和控制系统中发挥着关键作用。
AT89S51 单片机更是其中的经典代表之一。
要深入理解 AT89S51 单片机的工作原理和应用，就必须先了解它的硬件结构。
AT89S51 单片机主要包含以下几个重要部分：中央处理器（CPU）是单片机的核心。
它负责控制和协调各个部件的工作，执行指令，进行算术和逻辑运算。
就像人的大脑一样，指挥着整个系统的运行。
AT89S51 的 CPU 具有较高的处理能力，能够快速响应各种任务需求。
存储器是单片机用于存储数据和程序的地方。
AT89S51 单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存放单片机运行所需的程序代码，通常是只读的，以确保程序的稳定性和安全性。
而数据存储器则用于存储运行过程中的临时数据、变量等。
这就好比我们的书架和书桌，书架上存放着固定的书籍（程序），书桌则用于处理当前正在使用的纸张和文具（数据）。
AT89S51 单片机的输入/输出（I/O）端口也是其重要的组成部分。
这些端口可以与外部设备进行连接和通信，实现数据的输入和输出。
例如，通过 I/O 端口可以连接传感器来获取外部环境的信息，也可以连接执行器来控制外部设备的动作。
想象一下，这些端口就像是房屋的门窗，是与外界交流的通道。
此外，还有定时器/计数器。
定时器用于产生精确的定时信号，常用于定时控制、延时等操作。
计数器则用于对外部脉冲进行计数。
比如说，我们可以用定时器来控制一盏灯每隔一定时间闪烁一次，用计数器来统计某个事件发生的次数。
中断系统是 AT89S51 单片机的另一个关键部分。
当中断事件发生时，单片机能够暂停当前正在执行的任务，转而去处理更紧急的中断任务，处理完成后再返回原来的任务继续执行。
这就好像我们正在做一件事情时，突然有更紧急的事情需要处理，我们会先放下手头的工作去处理紧急事务，然后再回来继续之前的工作。
在 AT89S51 单片机中，时钟电路也不可或缺。
AT89S51单片机简介
一、AT89S51单片机简介AT89S51为ATMEL所生产的可电气烧录清洗的8051相容单芯片，其内部程序代码容量为4KB（一）、AT89S51主要功能列举如下：1、为一般控制应用的8位单芯片2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）3、内部程式存储器（ROM）为4KB4、内部数据存储器（RAM）为128B5、外部程序存储器可扩充至64KB6、外部数据存储器可扩充至64KB7、32条双向输入输出线，且每条均可以单独做I/O的控制8、5个中断向量源9、2组独立的16位定时器10、1个全多工串行通信端口11、8751及8752单芯片具有数据保密的功能12、单芯片提供位逻辑运算指令（二）、AT89S51各引脚功能介绍：VCC：AT89S51电源正端输入，接+5V。
VSS：电源地端。
XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。
RESET：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之AT89S51内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp："EA"为英文"ExternalAccess"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。
因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。
如果是使用8751内部程序空间时，此引脚要接成高电平。
此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。
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2007年12月11日星期二 08:45
AT89C2051是精简版的51单片机，精简掉了P0口和P2口，只有20引脚，但其内部集成了一个很实用的模拟比较器，特别适合开发精简的51应用系统，毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口，用AT89C2051更合适，芯片体积更小，而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V，因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。
本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解，两种单片机是目前最常用的单片机，其中AT89S51为标准51单片机，当然其功能比早期的51单片机更强大，支持ISP在系统编程技术，内置硬件看门狗。
一、AT89S51单片机引脚介绍
AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，其中最常见的就是采用40Pin封装的双列直接PDIP封装，外形结构下图。
芯片共有40个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见右图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3、4。
40，其中芯片的1脚顶上有个凹点（见右图）。
在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。
1、主电源引脚（2根）
VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源
GND(Pin20)：接地线
2、外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端
3、控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号
PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
4、可编程输入/输出引脚（32根）
AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
每一根引脚都可以编程，比如用来控制电机、交通灯、霓虹灯等，开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能，尽情发挥你的想象力吧，实现你想要的：）强大无比。
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7
P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7
P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7
P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7
上面就是AT89S51单片机引脚的简单介绍，其它51系列家族的单片机8031、8051、89C51等引脚和89S51兼容，只是个别引脚功能定义不同。
二、AT89C2051单片机引脚介绍
AT89C2051为20引脚小型封装，2K内部程序存储器，15个可编程I/O口线，没有P0口和P2口的16根I/O线，内部集成了一个模拟比较器。
AT89C2051单片机的引脚排列如下图所示。
芯片共有20个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见上图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3。
20，在单片机的20个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，复位引脚1根以及P1、P3口可编程I/O引脚15根。
1、主电源引脚（2根）
VCC(Pin20)：电源输入，接＋5V电源
GND(Pin10)：接地线
2、外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin5)：片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin4)：片内振荡电路的输出端
3、控制引脚（1根）
RST/VPP(Pin1)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
4、可编程输入/输出引脚（15根）
P1口： 8位准双向I/O口线，P1.0～P1.7 ，共8根
P3口： 8位准双向I/O口线，P3.0～P3.5、P3.7，共7根
聪明的你一定会发现：标准51单片机有32根可编程I/O口线，89C2051精简掉
P0、P2口16根I/O线后，应该还有16根I/O口线，现在只有15根，另一根跑那里去了呢？！前面讲到AT89C2051内部集成了一个模拟比较器，正是因为集成了模拟比较器把另一根引线占用了，比较器的输出端占用了一个I/O口，它就是P3.6口，引脚P3.6没有接出来的，所以少一根I/O口线。
在编程时，P3.6就只能用来读比较器的状态了，不能象其它I/O口一样用来驱动外部指示灯等设备了，不过模拟比较器很实用的，在开发中就可以省去外加比较器的麻烦，右图为比较器的原理。
三、主要性能参数介绍。