经典：AT89C51单片机硬件结构
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。
89C51单片机硬件结构与基本原理
1. 89C51单片机结构框图
Flash ROM
bus
89C51
89C5189C51单片机硬件结构和 基本的原理
8位CPU
256字节RAM
4KB Flash ROM
4个8位I/O口
2个定时/计数器
5个中断源
1个全双工串行口
片内振荡器和时钟 产生电路（最高允 许振荡频率为 24MHz）
EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路：XTAL1、XTAL2 3、复位引脚：RST 4、并行口：P0、P1、P2、P3 5、EA：访问程序存储控制信号 6、PSEN：外部ROM读选通信号 7、ALE：地址锁存控制信号
振荡器及时钟电路：提供片内时钟
89C51单片机硬件结构和 基本的原理
2.2 89C51单片机的引脚及功能
89C51单片机硬件结构和 基本的原理
MCS-51单片机信号引脚简介
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
RST RXD/ P3.0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3 T0/ P3.4
片内RAM：
① 低128B片内RAM ② 高128B片内RAM
0000-007FH 0080-00FFH
SFR：特殊功能寄存器区
89C51单片机硬件结构和 基本的原理
PSW位地址
数据存储器
FFFFH
CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
1 1 第3区 1 0 第2区 0 1 第1区 0 0 第0区 RS1 RS0 寄存器区
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。
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。
89C51单片机的硬件结构资料
2.2.3
I/O口引脚
89C51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）。
(1) P0 口：当 89C51 扩展外部存储器及 I/O 接口芯片时， P0 口 作为地址总线（低8位）及数据总线的分时复用端口。为双 向I/O口。 也可作为通用的I/O口使用，但需加上拉电阻，这时为准 双向口。当作为普通的I/O输入时，应先向端口的输出锁存 器写入1。P0口可驱动8个LS型TTL负载。 (2) P1口：8位准双向I/O口，具有内部上拉电阻，可驱动4个 LS型TTL负载。 (3) P2口：8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用，具 有内部上拉电阻，可驱动4个LS型TTL负载。 (4) P3 口： 8 位准双向 I/O 口，双功能复用口，具有内部上拉 电阻，可驱动 4 个 LS 型 TTL 负载。 P3 口还可提供第二功能， 定义如表2-1所列，应熟记。 注意:准双向口与双向三态口的差别。 （1）当3个准双向I/O口作输入口使用时，要向该口先写“1”。 （2）准双向I/O口无高阻 “浮空”状态。
片内ROM
有ROM 有EPROM
片内 RAM
128 字节
定时器 计数器
并行 I/O
串行 I/O
中 断 源
8031 80C31 8032 80C32
8051 80C51
(4K字节)
8751 87C51
(4K字节)
2x16
4x8位
1
5
8052 80C52
(8K字节)
8752 87C52
(8K字节)
256 字节
(3) ALE/PROG* （ 30 脚）：地址锁存允许 / 片内 EPROM 编程脉冲 第一功能 :ALE 为地址锁存允许，用来锁存 P0 口 送出的低8位地址,可驱动8个LS型TTL负载。 第 二 功 能 :PROG* 为 编 程 脉 冲 输 入 端 , 片 内 有 EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程 脉冲。
at89c51单片机核心电路
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。
第3章 89C51单片机 硬件结构和原理 89C51是Atmel公司在8051基础上发展的8位单片机。介绍它的硬件
INT0 外部中断0输入
INT1 外部中断1输入
T0 定时器0的外部输入（计数输入）
T1 定时器1的外部输入（计数输入）
WR 外部数据存储器写选通控制输出
RD 外部数据存储器读选通输出控制
4. 程序状态标志寄存器 PSW
D7
D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
CY AC F0 RS1 RS0 OV — P
MOVC A，@A+DPTR
MOVC A , @A+PC CPU读取片外ROM时，发出PSEN信号（程序存储允
许输出），作为读ROM的选通控制信号。
程序存储器中的保留单元
存储单元地址
保留用途
0000H—0002H 复位后初始化引导程序地址
0003H—000AH 外部中断0中断服务程序入口地址
000BH—0012H 定时器/计数器0溢出中断服务程序 入口地址
89C51单片机基本组成包括有:
一个8位的微处理器； 片内数据存储器RAM有128B，
21个特殊功能寄存器SFR； 片内程序存储器Flash ROM 有4KB；
可寻址片内外统一编址的64KB的ROM， 可寻址片外64KB的RAM； 4个8位并行I/O接口（P0—P3）； 一个全双工通用异步串行接口UART； 两个16位的定时器/计数器； 五个中断源、两个优先级的中断控制系统；
R0 — R7
18H — 0FH
R0 — R7
10H — 17H
R0 — R7
18H — 1FH
R0 — R7
⑵ 位寻址区
片内RAM的 20H—2FH这16 个字节，可以 用位寻址方式 访问各位。
这128位的位地 址00H-7FH。
有专门的位操 作指令,采用位
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的工作原理
at89c51的工作原理AT89C51是一款基于MCS-51体系结构的8位单片机，其工作原理如下：1. 存储器结构：AT89C51具有4KB的内部FLASH存储器，可用于存储程序和数据。
它还拥有128字节的RAM，用于存储变量和临时数据。
2. 中央处理单元（CPU）：AT89C51的CPU是一个8位的高性能单元，由一个ALU（算术逻辑单元）、寄存器组和控制单元组成。
它能够执行各种指令，包括算术和逻辑运算，以及控制和数据传输操作。
3. 输入/输出（I/O）口：AT89C51具有4个通用输入/输出端口，每个端口有8个引脚，可用于连接外部设备和传感器。
通过配置这些引脚，可以实现与外部环境的数据交换和控制。
4. 定时/计数器：AT89C51具有2个16位定时/计数器，可以用作计时和事件计数器。
这些定时器可以配置为不同的工作模式，例如计时延时、PWM生成和捕获模式等。
5. 串行通信接口：AT89C51集成了一个可配置的串行通信接口（UART），用于与其他设备进行串行数据传输。
它支持标准的异步串行通信协议，例如RS232。
6. 中断系统：AT89C51具有多种中断源和优先级控制，可以响应外部事件和内部发生的事件。
通过使用中断，可以实现实时响应和处理紧急事件。
7. 时钟和复位电路：AT89C51需要外部提供时钟信号来驱动其内部运行。
一个复位电路用于初始化和复位芯片的状态。
总之，AT89C51是一款多功能的单片机，通过集成的CPU、存储器、I/O口、定时/计数器、串行通信接口和中断系统等组件，实现了各种数据处理、控制和通信功能。
它被广泛应用于各种领域，如自动控制、仪器仪表、家电等。
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。
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。
AT89C51单片机的基本结构和工作原理
AT89C51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，主要包括运算器和控制器两部分。
（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。
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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。
单片机型号带有字母“C”的，表示该单片机采用的 是CHMOS工艺，具有低功耗的特点。
8051 的 功 耗 为 630mW ， 而 80C51 的 功 耗 只 有
120mW。
1
5
8032 8052 8752 8KB 256B 2×64KB 3×16 4×8
1
6
52 子
系列
80C32 80C52 87C52 8KB 256B 2×64KB 3×16 4×8
1
6
51子系列、52子系列主要是片内资源上的区别
4
与80C51兼容的51系列单片机或51单片机。
5
❖ Atmel公司的AT89系列单片机
3
MCS-51系列单片机技术参数表
子系列
片内ROM形式
无
ROM EPROM
片内 ROM
片内 RAM
寻址 范围
I/O特性 中 断
定时器 并行口 串行口 源
8031 8051 8751 4KB 128B 2×64KB 2×16 4×8
15
51 子
系列
80C31 80C51 87C51 4KB 128B 2×64KB 2×16 4×8
C2
XTAL2
外部时钟 信号
TTL
XTAL2
8051
XTAL1
VSS
12
❖ 控制引脚（4根）
6
40
3
6
40
2
5
40
3
6
40
备注
ISP ISP 低电压 低电压
7
AT89C51单片机的硬件结构
Intel MCS系列单片机简介 总体结构 存储器配置 并行I/O口 时钟电路和复位电路
一、AT89C51单片机的基本组成
外部时钟 源
外部事件计数
振荡器和 时 序 OSC
程序存储器 4 K B RFOlasMh
P0 口 P1 口 P2 口
11
❖ 电源引脚(2根) VCC(40脚)：电源端，接+5V电源。 VSS(20脚)：接地端。
❖ 时钟引脚(2根) XTAL1(19脚)：接外部晶振和微调电容的一端。 XTAL2(18脚)：接外部晶振和微调电容的另一端。 （*外部时钟）
VCC
XTAL1
C1 晶振 8051
二、Freescale(Motorola公司半导体产品部)系列单片机
全系列（8、16、32、DSP）、多种系统时钟模块、多种通 讯模块接口、具有更多的可 选模块、可靠性高、抗干扰性强、 低功耗、多种引脚数和封装选择。
2
三、 MCS-51系列单片机
MCS-51是美国Intel公司的8位高档单片机系列，也 是我国目前应用最为广泛的一种单片机系列。 8051/80C51 是 整 个 MCS-51 系 列 单 片 机 的 核 心 ， 该 系列其他型号的单片机都是在这一内核的基础上发展 起来的。
数据存储器 256B RAM
定 时 /计 数 器 2 个 16 位
8051 CPU
内部总线
内中断
64KB 总 线 扩展控制器
并 行 I/O 接口 4 个
串 行 I/O 接口 1 个
外中断
控制
P0 P1 P2 P3 串行输入 串行输出
9
二、AT89C51单片机的引脚功能说明 （一）概述 51单片机的封装形式有两种，一种是双列直插式 (DIP)封装，另一种是方形封装。 AT89C51的40个引脚可分为：
片内Flash ROM (KB) 1 2 4 4 8 8 4 8
片内 RAM
(B) 128 128 128 128 256 256 128 256
I/O口线 （位）
15 15 32 32 32 32 32 32
定时器/ 中断 引脚 计数器 源 （条） （个） （个）
1
3
20
2
5
20
2
5
40
2
5
40
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ATMEL公司将Flash存储器与80C51内核相结合， 形成了AT89系列。 AT89系列与MCS-51系列单片 机在功能、引脚及指令系统方面完全兼容。又增 加了一些新的功能，如看门狗定时器WDT、 ISP(In System Programming )及SPI串行接口等。
AT89系列单片机不但具有一般MCS-51单片机的
所有特性，而且其Flash程序存储器可以用电擦除
方式瞬间擦除、改写, 写入单片机内的程序还可以 进行加密。
Atmel公司的89系列单片机主要有AT89S51、
AT89S52 AT89C51、AT89C2051和AT89C1051等
型号。
6
ATMEL的51系列单片机
型号
AT89C1051 AT89C2051 AT89C51 AT89S51 AT89C52 AT89S52 AT89LV51 AT89LV52
P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5
P0.6 P0.7
EA/VPP ALE/ PROG
PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2
P2.1 P2.0
XTAL1 XTAL2 EA/VPP PSEN ALE/ PROG
P3 口
8051
DIP引脚图 图 2-3 805逻1 单辑片符机号引脚图