AT89C51单片机的结构《单片机》汇编
at89c51单片机的组成
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单片机的基本结构和工作原理
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。
(完整)AT89C51单片机的概述
AT89C51单片机的概述（1）AT89C51单片机的结构AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM)和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，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［3]。
AT89C51单片机可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。
上图为AT89C51单片机的基本组成功能方块图.由图可见,在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分,其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。
下面介绍几个主要部分。
外时钟源外部事件计数外中断控制并行口串行通信AT89C51 功能方块图（2）AT89C51的管脚说明ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器.采用40引脚双列直插封装形式。
AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
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。
AT89C51单片机结构和原理
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的内部结构和功能
AT89C51的内部结构和功能AT89C51单片机内部主要有以下部件：8031CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口。
AT89C51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM ，128B的RAM，两个16位的定时/计数器T0和T1，4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。
在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器，可进行1000次擦写操作。
全静态工作为0-24MHZ，有3级程序锁存器，内部含有128-256字节的RAM，有32条可编程I/O口线，2-3个16位定时/计数器，6-8个中断源，通用的串行接口，低电压空闲及电源下降方式。
单片微机内部最核心的部分是CPU。
CPU主要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等，CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。
控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。
它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。
运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW，BCD码运算调整电路等组成。
为了提高数据处理和位操作功能，片内增加了一个通用寄存器B和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能。
其内部结构如图2-2所示。
图2-2 AT89C51单片机的内部结构图AT89C51的主要性能包括：AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容，片内有4K可在线重复编程闪速电擦除存储器（Flash Memory），存储器可循环写入/擦除1000次；存储器数据保存时间可达10年；工作电压范围宽：Vcc可由2.7V到6V；全静态工作可由0Hz到16MHz；程序存储器具有3级锁存保护；128*8位内部RAM；32条可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；中断结构具有5个中断源和2个中断优先级；可编程全双工串行通信；空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。
AT89C51单片机的基本结构和工作原理
AT89C51单片机的基本结构和工作原理1.基本结构：-CPU：中央处理单元是AT89C51的核心部分，负责运算和控制。
它包括一个8位累加器和一组寄存器，用于存储指令和数据。
CPU能够执行各种指令，包括算术逻辑运算、条件分支、循环等。
-存储器：AT89C51具有两个存储器，即程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
ROM存储程序代码，RAM存储数据和临时变量。
存储器的容量可以根据芯片型号而有所不同。
-输入输出（I/O）口：AT89C51具有一组可编程的I/O引脚，用于与外部设备进行数据交换。
这些引脚可以配置为输入或输出，以满足不同的应用需求。
-定时器/计数器：AT89C51具有可编程的定时器和计数器，用于产生精确的时间延迟和计数操作。
定时器可以用于生成周期性的中断信号，计数器可以用于计数外部事件的频率。
-串行通信接口（UART）：AT89C51具有一个UART模块，支持异步串行通信协议。
它可以用于与其他设备（如计算机或外部传感器）进行数据交换。
2.工作原理：-程序加载：首先，程序代码被加载到ROM中。
程序的执行从存储器的固定地址开始，CPU按照指令的顺序逐条执行。
-指令执行：CPU从ROM中读取指令，并将其存储在指令寄存器中。
然后，CPU根据指令类型执行相应的操作。
这可能涉及算术逻辑运算、数据传输、条件判断等。
-I/O操作：当需要与外部设备交换数据时，CPU通过I/O口与之连接。
通过设置引脚的状态（输入或输出），CPU可以读取传感器数据或向外部设备发送控制信号。
-定时器和计数器操作：定时器和计数器可用于生成精确的时间延迟或计数特定事件的频率。
CPU可以通过配置定时器参数来实现所需的延迟或频率。
-中断处理：AT89C51支持中断机制，允许外部设备向CPU发送中断请求。
当中断信号触发时，CPU会立即停止当前工作，转而执行中断服务程序。
一旦中断服务程序执行完毕，CPU会返回到原来的工作状态。
总之，AT89C51是一种功能强大的8位微控制器，它的基本结构包括CPU、存储器、I/O口、定时器/计数器和UART等。
经典：AT89C51单片机硬件结构
INT1/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR/P3.6
RD/P3.7 XTAL2
17XTAL1 VSS
1
40
2
39
3
38
4
37
5
36
6
35
7
34
8
33
9 8051 32
10
31
11
30
12
29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
23
19
22
20
21
VCC P0.0
1.电源引脚2根 2.时钟引脚2根 3.控制引脚4根 4.I/O引脚32根 AT89C51单片机是高性能的单片机，受到引脚数目 的限制，采用引脚复用技术，部分引脚具有第二功能10。
(二) 引脚图及功能
VSS VCC RST/VPD
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD RXD/P3.0 TXD/P3.1
AT89C51单片机的硬件结构
主要单片机简介 总体结构 存储器配置 并行I/O口 时钟电路和复位电路
主要单片机简介
一、MicroChip公司的PIC系列单片机
主要产品是PIC12F、PIC16F、PIC17F等系列8位单片机， CPU采用RISC结构，分别仅有33、35、58条指令，采用 Harvard双总线结构，运行速度快，工作电压低，低功耗，有较 大的输入/输出直接驱动能力，可靠性高。
MCS-51单片机系列分为51和52子系列，并以芯片 型号的末位数字加以标识。其中，51子系列是基本型， 而52子系列是增强型。
第2章 AT89C51单片机片内硬件结构
（2）XTAL2（18脚）：接外部晶体，采用外接振荡器时悬空。
2.2.2 控制引脚
提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。
(1) RST/VPD (9脚)：复位/备用电源（“1”电平令CPU硬件复位） (2) EA/VPP (Enable Address/Voltage Pulse of ProgRam-ing，31脚)
输出，此频率约为时钟振荡器频率fosc的1/6。
第二功能:PROG 为编程脉冲输入端。 (4) PSEN （29脚）：外部程序存储器的读选通信号。在单片机读 外部程序存储器时，此引脚输出脉冲的负跳沿作为读外部程序存
2.2.3
并行I/O口引脚 （简介）
P0口： 8位准双向I/O口，可驱动8个LS型TTL负载。
接电源 地端 ①复位信号
VSS RST/VDD
输入。 EA/VPP 1、访问外 ②接备用电 串行口接收 部程序存储 PSEN 源。 器控制信号； ALE/PROG 串行口发送 2、 编程电 源VPP。 RXD 1、ALE 地址锁存允许。 外部中断请求
AT89C51
TXD 2、编程脉冲由该引脚 INT0 P3口 定时/计数器外部计 INT1 引入。 数信号输入端 T0 T1 片外数据存储器 1、准双向I/O口 WR 2、第二功能 写选通 RD 片外数据存储器 读选通
由于两入口地址之间的存储空间有限，因此在 编程时，通常在这些入口地址开始的两三个地址单 元中，放入一条转移类指令，使相应的程序转到指 定的程序存储器区域中执行。
2、外部数据存储器
作用：用于存放随机读写的数据。 外部I/O口地址影像区。
FFFFH
包括两部分空间： 1、外部RAM 2、扩展的I/O口地址 64KB
内部ROM
at89c51单片机的组成
AT89C51单片机的组成1. 引言单片机是一种功能强大且易于使用的集成电路，其中AT89C51是一款经典的8位单片机。
本文将深入探讨AT89C51单片机的组成，包括其内部结构、特性以及应用。
2. AT89C51单片机的内部结构AT89C51单片机的内部结构是其功能和性能的基础。
该单片机主要由以下几个部分组成：2.1 CPU核心AT89C51单片机的CPU核心使用的是8位8051架构，包括ALU（算术逻辑单元）、寄存器、高速时钟等。
它是控制和执行指令的核心部分，提供高性能和高效率的运算能力。
2.2 存储器AT89C51单片机具有丰富的存储器资源，包括片内ROM和RAM。
它的片内ROM大小为4KB，用于存储程序指令；片内RAM大小为128字节，用于存储数据。
2.3 输入/输出端口AT89C51单片机提供多个输入/输出端口，用于与外部设备进行信息的输入和输出。
它具有四个8位I/O口，可用于连接外部开关、LED、显示屏等设备。
2.4 串口通信AT89C51单片机还配备了一个可编程的串行通信接口（UART），可与其他设备进行串行通信。
这为单片机与计算机、传感器等设备之间的数据传输提供了便利。
2.5 定时/计数器AT89C51单片机内置多个定时/计数器，用于计时和计数操作。
它们可以用于生成精确的时间延迟、脉冲宽度调制等功能，极大地增强了单片机的灵活性和可扩展性。
3. AT89C51单片机的特性AT89C51单片机具有许多独特的特性，使其成为广泛应用于各个领域的首选之一。
3.1 高性能AT89C51单片机采用优化的架构和高速时钟，能够以高效率执行指令，提供出色的性能。
这使得它适用于对计算能力要求较高的应用场景。
3.2 低功耗AT89C51单片机在工作时能够以低功耗运行，这使得它非常适合移动设备和电池供电的应用。
它的低功耗特性延长了电池寿命，提供了更长的使用时间。
3.3 强大的外设支持AT89C51单片机支持多种外设，包括LCD显示屏、ADC（模数转换器）、PWM（脉冲宽度调制器）等。
AT89C51单片机的基本结构
单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。
（4）外围接口电路
AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。
当EA信号接地时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器，地址为0000H-FFFFH;当EA接VCC时，对ROM的读操作从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。在编程时，该引脚可接编程电压5V或12V。在编程校验时，该引脚可接VCC。
·PSEN 片外程序存储器读选通信号PSEN，低电平有效。在片外程序存储器取指期间，当PSEN有效时，程序存储器的内容被送至P0口；在访问外部RAM时，PSEN 无效。
(2)振荡电路的接法
AT89C51的工作原理：
1.引脚排列及功能
AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等，现以PDIP为例。
（1）I/O口线
·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。
当使用片外存储器及外扩I/O口时，P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时，P0口可用于接收指令代码字节；程序校验时，可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用，但需加上拉电阻。作为普通输入时，应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。
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。
AT89C51单片机简单介绍
典型应用电路设计与实现
01
最小系统电路
02
输入输出电路
03
通信接口电路
AT89C51单片机的最小系统电路包括 电源电路、晶振电路和复位电路等， 是单片机正常工作的基础。
通过输入输出电路，AT89C51单片机 可以与外部设备进行数据交换和控制 。常见的输入输出电路有LED显示电 路、按键输入电路等。
02
AT89C51单片机硬件结 构
中央处理器CPU
01
02
03
8位处理器
AT89C51单片机采用8位 中央处理器，能够执行基 本的算术、逻辑、位操作 和转移等指令。
时钟电路
内部时钟电路为CPU提供 时序，可通过外部晶振或 内部RC振荡器提供时钟信 号。
复位电路
具有上电复位和手动复位 功能，确保系统可靠启动 或恢复到初始状态。
AT89C51单片机简单 介绍
汇报人：XX
目录
• 单片机概述 • AT89C51单片机硬件结构 • AT89C51单片机指令系统与汇编语言 • AT89C51单片机C语言编程基础 • AT89C51单片机开发环境与工具链 • AT89C51单片机应用实例分析
01
单片机概述
单片机定义与发展
定义
单片机是一种将微处理器、存储 器、输入输出接口等集成在一个 芯片上的微型计算机。
02
使用C语言进行单片机编程可以提高开发效率，缩短开发周期，
降低开发成本。
C语言具有丰富的库函数和强大的数据处理能力，可以方便地实
03
现单片机的各种功能。
数据类型、运算符与表达式
数据类型
C语言提供了多种数据类型，如int、char、float、 double等，用于定义变量和常量。在单片机开发中，需要 根据实际需求选择合适的数据类型。
at89c51单片机简单介绍
汇报人： 202X-12-21
目录
• at89c51单片机概述 • at89c51单片机内部结构 • at89c51单片机外部接口 • at89c51单片机编程语言与开发环
境 • at89c51单片机应用案例展示 • at89c51单片机未来发展趋势与挑
战
01
at89c51单片机概述
02
at89c51单片机内部结构
中央处理器（CPU）
运算和控制中心
负责执行指令、处理数据和控制其他部件。
8位结构
采用8位微处理器，可处理8位二进制数据。
存储器（RAM/ROM）
RAM
用于存储程序运行时的变量和临时数据。
ROM
用于存储程序代码和常量数据。
定时器/计数器
定时器
用于产生定时信号和控制时间间隔。
THANKS
感谢观看
计数器
用于计数外部事件或内部时钟信号。
中断系统
中断控制
允许CPU在执行程序时响应外部事件或 内部异常。
VS
中断向量
提供中断处理程序的入口地址。
03
at89c51单片机外部接口
I/O端口
输入输出端口
at89c51单片机具有多个输入输出端口，可 以用于连接各种外设和传感器。
端口配置
通过设置端口的控制寄存器，可以配置端口 的输入输出方向、弱上拉或弱下拉电阻等。
定义与特点
定义
at89c51是一种8位微控制器，采用 CMOS技术，具有低功耗、高性能的 特点。
特点
at89c51单片机具有丰富的指令集、 可编程的存储器、定时器/计数器、串 行通信接口等，适用于各种嵌入式系 统。
单片机AT89C51简介
回目录 上一页 下一页 结 束
11
单片机原理及应用
温故知新检测
8号题
单片机CPU运算器的核心 部件是什么？ 其主要功能有哪些？
回目录 上一页 下一页 结 束
12
单片机原理及应用
温故知新检测
9号题
AT89C51单片机内部 有多少字节的RAM和 FlashROM？
回目录 上一页 下一页 结 束
13
单片机原理及应用
P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST 9 (RXD)P3.0 10 (TXD)P3.1 11 (TNT0)P3.2 12 (TNT1)P3.3 13 (T0)P3.4 14 (T1)P3.5 15 (WR)P3.6 16 (RD)P3.7 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20
AT89C51单片机的结构单片机资料
AT89C51单片机的结构单片机资料AT89C51是一种常用的8位单片机，具有可编程特性和丰富的外设接口，被广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍AT89C51单片机的结构和相关资料。
一、引言在现代电子产品中，单片机扮演着重要的角色，它能够实现复杂的功能，并且具有体积小、功耗低等优点。
AT89C51单片机是一种典型的8位单片机，具有高性能和可靠性，成为许多电子设计师的首选。
二、AT89C51单片机结构AT89C51单片机是基于CMOS技术的，并且采用了Harvard结构。
它由四个主要部分组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/O）和定时/计数器。
1. 中央处理器（CPU）AT89C51单片机的CPU是一块高性能的8位微处理器，工作频率可达到最高12MHz。
它内部集成了ALU（算术逻辑单元）、寄存器、指令译码器和程序计数器等。
2. 存储器AT89C51单片机具有3种类型的存储器：Flash程序存储器、RAM 数据存储器和EEPROM数据存储器。
- Flash程序存储器用于存储程序代码，可通过编程器进行擦写和编程。
- RAM数据存储器用于临时存储数据，其容量为128字节。
- EEPROM数据存储器用于存储非易失性数据，其容量为4KB。
3. 输入/输出接口（I/O）AT89C51单片机具有4个I/O口，每个口可配置为输入或输出。
它们可与外围设备进行数据交换，如传感器、LED、LCD等。
4. 定时/计数器AT89C51单片机具有两个定时/计数器，可用于实现时间控制和计数功能。
它们可以设置不同的工作模式，并具有多种中断功能。
三、单片机资料为了更好地开发和应用AT89C51单片机，我们需要获取单片机的相关资料。
1. 数据手册单片机的数据手册是我们了解其内部结构和特性的重要参考资料。
它包含了单片机的详细规格、引脚图、寄存器说明、指令集等内容。
2. 开发工具在使用AT89C51单片机进行开发时，我们需要下载和安装相应的开发工具。
at89c51单片机基本结构
at89c51单片机基本结构AT89C51单片机的基本结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）口、定时器/计数器和串行通信接口等。
其中，中央处理器是单片机的核心部件，负责执行指令和控制系统的运行。
存储器用于存储程序代码和数据，包括闪存存储器和随机存储器（RAM）。
输入输出口用于与外部设备进行数据交互，可以连接各种传感器和执行器。
定时器/计数器用于产生定时和计数功能，提供精确的时序控制。
串行通信接口用于与其他设备进行数据传输，实现与外部设备的通信。
AT89C51单片机采用Harvard结构，指令存储器和数据存储器分开，可以同时进行指令的取指和数据的读写操作。
它具有4KB的闪存存储器和128字节的RAM存储器，可以存储大量的程序代码和数据。
AT89C51还具有32个输入输出引脚，可以实现丰富的外部设备连接。
AT89C51单片机的工作原理是通过中央处理器执行存储在闪存存储器中的指令来控制系统的运行。
首先，中央处理器从闪存存储器中取得指令，并根据指令的操作码执行相应的操作。
中央处理器还可以从RAM存储器中读取数据，并将结果存储到RAM或输出到外部设备。
定时器/计数器可以提供时钟信号，用于同步系统的各个部件。
串行通信接口可以实现与其他设备的数据传输，如与计算机进行通信。
AT89C51单片机具有丰富的指令集和强大的功能，可以实现各种应用需求。
它可以用于控制系统、自动化设备、仪器仪表等领域。
由于其低功耗和高性能的特点，AT89C51单片机被广泛应用于嵌入式系统中。
AT89C51单片机是一款功能强大的8位单片机，具有丰富的功能和灵活的应用性。
它的基本结构包括中央处理器、存储器、输入输出口、定时器/计数器和串行通信接口等。
通过执行存储在闪存存储器中的指令，AT89C51单片机可以实现各种应用需求，并在嵌入式系统中发挥重要作用。
AT89C51单片机的基本结构和工作原理
AT89C51单片机的基本结构和工作原理AT89C51单片机是一种经典的8位微控制器，由美国公司Intel开发，现在由Atmel公司继续生产和推广。
它被广泛应用于嵌入式系统、自动控制、工业控制和通信等领域。
AT89C51单片机的基本结构和工作原理如下：基本结构：1.中央处理器单元(CPU)：AT89C51单片机采用MCS-51体系结构，内置一个8位的中央处理器，工作频率可达到12MHz。
其指令集包括大约100多种指令，支持各种数据操作和控制指令。
2. 存储器：AT89C51单片机集成了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM数据存储器和128B的EEPROM数据存储器。
Flash存储器用于存储用户程序，RAM用于临时数据存储，EEPROM用于非易失性数据存储。
3.I/O端口：AT89C51单片机具有32个I/O端口，可以实现与外部设备的数据交换和控制。
这些端口可以配置为输入端口或输出端口，用于连接外部器件。
4. 定时器/计数器：AT89C51单片机集成了2个16位的定时器/计数器(Timer/Counter)，用于生成精确的时序信号和计数功能。
它们可以配置为定时器模式或计数器模式，支持各种定时操作。
6.中断系统：AT89C51单片机具有强大的中断系统，支持外部中断和定时器中断等多种中断源。
中断可以在程序执行过程中插入，用于实现实时响应和多任务处理。
7.电源管理：AT89C51单片机需要外部供电，工作电压一般为5V。
它可以通过内部的低功耗模式和掉电模式实现电源管理，在不需要工作时降低功耗。
工作原理：1.启动系统：当AT89C51单片机上电后，系统会初始化各个部件，包括设置定时器、I/O端口、中断系统等，并执行一段启动程序。
3.处理中断：当有外部中断或定时器中断发生时，CPU会暂停当前任务，保存现场状态，跳转到中断程序执行，处理完中断后再返回主程序继续执行。
4.数据交换：AT89C51单片机可以通过I/O端口与外部设备进行数据交换和控制，包括输入数据和输出数据。
3项目一任务1AT89C51IO内部结构
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2、P1、P2和P3口 P1、P2 和P3 口为准双向口, 均可作为基本的I/O口使用。
P1口是用户专用 8 位
准双向I/O口, 具有通用输
6 AT89C51单片机I/O内部结构
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1、P0口
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图 1.11 P0 口位结构图
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P0口有八条口线P0.0~P0.7，是一个三态双向I/O口。
（1）P0 口可以作为普通的I/O口使用。 由于是开漏极， 必须外接上拉电阻。当读外部输入数据时，必须先向P0口写 入“1”, 然后再读。
特殊功能寄 存器
初始状态
TH1
00H
P0~P3 IP IE
FFH ××00 0000B 0××0 0000B
TMOD
00H
SCON SBUF PCON
00H 不定 0××× 0000B
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
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EA（31）：输入，0有效，前4k选择外部程序存储器的控制信号。 如何选择前4k的内部/外部程序存储器？
PSEN（29）：输出，0有效，访问外部程序存储器的选通信号。 WR（16）：外部数据存储器写控制信号 RD（17）：外部数据存储器读控制信号 如何区别对外部数据存储器与外部程序存储器的访问？
RST（9）：输入，高电平持续24个时钟周期有效，产生复位操作。
入/输出功能, 每一位都能
AT89C51单片机的结构
AT89C51单片机的结构其次，AT89C51的存储器包括ROM、RAM和特殊功能寄存器（SFR）。
ROM用于存储程序代码，其容量为4KB。
RAM用于存储数据，其容量为128字节。
特殊功能寄存器（SFR）用于存储与输入输出、定时器、串行通信等特殊功能相关的控制和状态信息。
AT89C51的输入输出引脚共有32个。
其中，32号引脚为Vcc引脚，用于供电；31号引脚为GND引脚，用于接地。
其他30个引脚可用于输入输出、中断和定时器等功能。
AT89C51还支持外部中断和定时器中断，可以通过配置相应的寄存器来使能和控制中断。
AT89C51还具有多个外设，例如定时器、串口、通用输入输出端口等。
AT89C51具有2个定时器/计数器，分别称为定时器0和定时器1、定时器0是一个8位定时器，可用于生成特定频率的定时中断。
定时器1是一个16位定时器，具有更大的计数范围。
这两个定时器还具有计数器功能，可以用于计数外部事件的脉冲。
通用输入输出端口（GPIO）是AT89C51的重要组成部分，可以用于连接外部设备和传感器。
AT89C51具有4个8位的GPIO口，可以通过配置寄存器来设置输入输出模式。
GPIO口能够提供较大的电流和电压范围，以适应不同的外部设备需求。
总结起来，AT89C51单片机的结构包括中央处理器、存储器、输入输出引脚和各种外设。
通过这些组成部分，AT89C51能够执行复杂的计算任务、存储数据、与外部设备通信和控制各种外设。
它具有高速运算能力、丰富的存储容量和多个功能强大的外设，适用于各种嵌入式系统应用。
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① RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 ⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ① EA功能：内外ROM选择端。 ② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加 编程电源Vpp。
P3.3 —— INT1：外部中断1请求输入端；
P3.4 —— T0：定时/计数器0外部信号输入端；
P3.5 —— T1：定时/计数器1外部信号输入端；
P3.6 —— WR：外RAM写选通信号输出端；
P3.7 —— RD：外RAM读选通信号输出端。
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P3口的第二功能表
表2-1 P3口的第二功能表
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引脚功能
40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
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⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V； ⑵ VSS - 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，
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 ② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此
（1）运算器
运算器即算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Uint），是进行算术或逻 辑运算的部件，可以对半字节 （4位）和单字节 （8位）数据进行操作。例 如可实现加、减、乘、除等算术运算和与、或、异或、取反、移位等逻辑运 算。操作的结果一般送回累加器 ACC （Accumulator），而其状态信息送至 程序状态寄存器PSW（Program Status Word）。
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7．中断控制系统 AT89C51单片机有较强的中断系统，可以满足控制应用的需要。AT89C51 的中断系统有5个中断源，包括两个外中断、两个定时/计数中断和一个串 行口中断。
8．时钟电路 AT89C51芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。时钟电 路为单片机产生时钟脉冲序列。
第2章 AT89C51单片机的结构
2.1 AT89C51单片机的基本结构 2.2 AT89C51单片机的存储器配置 2.3 AT89C51的时钟电路与CPU时序 2.4 AT89C51复位与复位电路 2.5 AT89C51单片机的最小系统
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2. 1 AT89C51单片机的基本结构
AT89C51是具有MCS-51内核、片内带有4KB的flash ROM的单片机，图2-1为AT89C51基本结构示意图。
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3．内部程序存储器 AT89C51共有4KB（地址为：0000H~0FFFH）的flash程序存储器，用于存 放程序、原始数据或表格常数。
4．定时/计数器 AT89C51共有两个16位的定时/计数器，每个定时/计数器都可以设置成计 数方式，用于对外部事件进行计数；也可以设置成定时方式，并可以根据 计数或定时的结果实现对单片机运行的控制。
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2.1.2 AT89C51单片机的引脚功能
AT89C51单片机采用40脚双列直插式的DIP40封装，还提供较小尺寸表面 封装形式的PQFP/TQFP44，其引脚排列如图2-2所示。为使结构更加紧凑， 单片机的许多引脚具有双重功能。
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从图中可以看出，单片机有一条内部总线，各个功 能模块都挂在这条总线上，通过内部总线传送数据 信息和控制信息。AT89C51主要由以下部件组成。
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AT89C51单片机基本结构示意图
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AT89C51主要组成部件
1．CPU
CPU是单片机的核心部分，CPU包括两个基本部分：运算器和控制器。
端口
引脚（DIP40封装）
第二功能
P3.0
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RXD（串行输入口）
P3.1
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TXD（串行输出口）
P3.2
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INT0（外部中断0输入）
P3.3
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INT1（外部中断1输入）
P3.4
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T0（定时/计数器0的外部计数输入）
P3.5
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T1（定时/计数器1的外部计数输入）
P3.6
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WR（外部数据存储器写脉冲输出）
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5．并行I/O口 AT89C51共有4个8位的I/O口（P0、Pl、P2、P3）。每个8位的口，既可用 作输入口，也可用作输出口，每个口即可以8位同步读写，又可对每一位进 行单独的操作，十分的方便。
6．串行口 AT89C51单片机有一个全双工的串行接口，以实现单片机和其他设备之间 的串行数据传送。该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使 用，也可作为同步移位器使用。
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⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口， 共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号 输入输出和控制信号（属控制总线）。
P3.0 —— RXD：串行口输入端；
P3.1 —— TXD：串行口输出端；
P3.2 —— INT0：外部中断0请求输入端；
P3.7
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
RD（外部数据存储器读脉冲输出）
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2.2 AT89C51单片机的存储器配置
一般微机通常是程序和数据共用一个存储空间，属 于“冯．诺依曼”（Von Neumann）结构。而单片 机的存储器组织结构则把程序存储空间和数据存储 空间严格区分开来，属于“哈佛”（Harvard）结 构。
（2）控制器
控制器是用来控制计算机工作的部件。控制器接收来自存储器的指令，进行 译码，并通过定时和控制电路，在规定时刻发出指令所需的各种控制信息和 CPU外部所需的各种控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。
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2．内部数据存储器
2．内部数据存储器 AT89C51芯片内共有256B（地址为：00H~FFH）的数据存储器，其中高 128B（地址为：80H~FFH）被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用 的只是低128B（地址为：00H~7FH），用于存放可读写的数据，如程序执 行过程中的变量。