单片机AT89C51简介ppt课件
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AT89C51单片机简介
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单片机学习课件PPT课件
矩阵键盘输入
{ while(t--);
矩阵键盘输入
}
void key_scan() //扫描函数
矩阵键盘输入
01
{
02
uchar i,j,k;
03
for(i = 0;i < 8;i) //行扫描w = ~i & 0x01; //置行线为高电平
for( j = 0x3f;j > 0;j--) //列扫描
单片机的发展历程
总结词
单片机的发展历程可以分为三个阶段，即单片机起源、单片机发展和单片机智能化。
详细描述
单片机起源于20世纪70年代，最初的单片机是4位或8位的，只能完成简单的控制功能。随着技术的发展，单片 机逐渐发展为16位、32位等更高位数的微处理器，功能也越来越强大。现在，单片机已经进入了智能化阶段，具 有更强的数据处理能力和更丰富的外设接口，如WiFi、蓝牙等通信接口。
delay(1000); //延时，控制数码管亮灭时间
DIG5=0;DIG6=0;DIG7=0;DIG8=1; //位选码 设置，显示数字“2”的第五位
数码管显示
• delay(1000); //延时，控制数码管亮灭时间
数码管显示
} } ```
矩阵键盘输入
矩阵键盘原理
矩阵键盘是一种常用的键盘输入方式，通过行和列的交叉连接，实现多个按键的识别。 AT89C51单片机可以通过扫描行和列的值，判断哪个按键被按下。
AT89C51单片机学习课件
• 简介 • 硬件结构 • 软件编程 • 应用实例 • 常见问题与解决方案
01
简介
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了微处理器、存储器、输入输出接口等，具有完整的计算机系统功 能。
AT89C51单片机PPT展示
项目19 项目19
19.1 实训目的 19.
数字电子钟的设计
（1）这是一个工学结合综合性的实训，在原基础性、技能性 ）这是一个工学结合综合性的实训，在原基础性、 的基础上，综合引用数字电路、 的基础上，综合引用数字电路、仿真以及多种软件绘制原理图 及印制电路图，是一个能多种技能进行综合考核的实训项目。 及印制电路图，是一个能多种技能进行综合考核的实训项目。 （2）该实训项目的一部分是线路设计，以提高理论知识灵活 ）该实训项目的一部分是线路设计， 引用的能力， 引用的能力，也可让学生懂得要达到同样的功能可以采用多种 线路，而一个看似很简单的功能，在具体实施时， 线路，而一个看似很简单的功能，在具体实施时，也可能会产 生一些意想不到的问题，以提高学生解决实际问题的能力。 生一些意想不到的问题，以提高学生解决实际问题的能力。 （3）在这个产品的制作过程中，逐步提高学生对电子产品的 ）在这个产品的制作过程中， 兴趣。 兴趣。
1、石英晶体振荡器 振荡器是电子钟的核心，用它产生标 准频率信号，再由分频器分成秒时钟信号。振荡器震荡频率 的精度和稳定度基本上决定了时钟的准确度。 震荡电路是由石英晶体，微调电容与集成反相器等元件构成， 原理图如图19.2.2所示。 图中门1、门2是反相器，门1用于振荡，门2用于缓冲整形， Rf Rf为反馈电阻，反馈电阻的作用是为反相器提供偏置，使其 工作在放大状态。反馈电阻Rf的取值太大，会使放大器偏置 不稳甚至不能正常工作，Rf值太小又会使反馈网络负担加重。 图中C1 是频率微调电容，一般取5/35pF。C2是温度校正用电 容，一般取20—40pF。电容C1、C2与晶体共同构成π型网络， 以控制振荡频率，并使输入输出相移180°。
实训项目完
再 见！
石英晶体振荡器的振荡频率稳定，输出波形近似于正弦波， 可用反相器整形而得到矩形脉冲输出。
19.1 实训目的 19.
数字电子钟的设计
（1）这是一个工学结合综合性的实训，在原基础性、技能性 ）这是一个工学结合综合性的实训，在原基础性、 的基础上，综合引用数字电路、 的基础上，综合引用数字电路、仿真以及多种软件绘制原理图 及印制电路图，是一个能多种技能进行综合考核的实训项目。 及印制电路图，是一个能多种技能进行综合考核的实训项目。 （2）该实训项目的一部分是线路设计，以提高理论知识灵活 ）该实训项目的一部分是线路设计， 引用的能力， 引用的能力，也可让学生懂得要达到同样的功能可以采用多种 线路，而一个看似很简单的功能，在具体实施时， 线路，而一个看似很简单的功能，在具体实施时，也可能会产 生一些意想不到的问题，以提高学生解决实际问题的能力。 生一些意想不到的问题，以提高学生解决实际问题的能力。 （3）在这个产品的制作过程中，逐步提高学生对电子产品的 ）在这个产品的制作过程中， 兴趣。 兴趣。
1、石英晶体振荡器 振荡器是电子钟的核心，用它产生标 准频率信号，再由分频器分成秒时钟信号。振荡器震荡频率 的精度和稳定度基本上决定了时钟的准确度。 震荡电路是由石英晶体，微调电容与集成反相器等元件构成， 原理图如图19.2.2所示。 图中门1、门2是反相器，门1用于振荡，门2用于缓冲整形， Rf Rf为反馈电阻，反馈电阻的作用是为反相器提供偏置，使其 工作在放大状态。反馈电阻Rf的取值太大，会使放大器偏置 不稳甚至不能正常工作，Rf值太小又会使反馈网络负担加重。 图中C1 是频率微调电容，一般取5/35pF。C2是温度校正用电 容，一般取20—40pF。电容C1、C2与晶体共同构成π型网络， 以控制振荡频率，并使输入输出相移180°。
实训项目完
再 见！
石英晶体振荡器的振荡频率稳定，输出波形近似于正弦波， 可用反相器整形而得到矩形脉冲输出。
AT89C51单片机综合设计PPT课件
硬件连接
将LED灯的正极连接到单片机的I/O口，负 极接地。
软件编程
使用C语言编写程序，通过循环语句控制I/O 口的电平状态，实现LED的闪烁。
实现效果
LED灯按照设定的频率快速闪烁，可实现基 本的信号指示功能。
实例二：按键输入
按键输入原理
通过检测AT89C51单片机的I/O口电平变化， 判断是否有按键按下。
单片机广泛应用于智能仪表、工业控制、智能家居、消费电子等领域。
AT89C51单片机特性
8位处理器
AT89C51单片机采用8位处理器 ，可处理8位二进制数据。
Flash存储器
AT89C51单片机内部集成了 Flash存储器，可用于程序存储 和数据存储。
丰富的I/O接口
AT89C51单片机具有丰富的输 入/输出接口，可连接各种外设 。
应用拓展
未来，AT89C51单片机将在物联网、智能制造、人工智能等领域 发挥更大的作用，为智能化生活提供更多便利。
开发环境与工具
随着开发环境和工具的不断完善，AT89C51单片机的开发将更加 便捷高效。
课程建议与展望
课程内容
在未来的课程中，应加强对AT89C51单片机的原理、外设接口、 开发工具等方面的介绍，以便学生更好地理解和应用。
软件编程
使用C语言编写程序，通过检测I/O口的电平 状态变化，判断是否有按键按下。
硬件连接
将按键的一端连接到单片机的I/O口，另一 端接地。
实现效果
当按键被按下时，程序会检测到电平变化并 执行相应的操作，实现人机交互功能。
实例三：数码管显示
数码管显示原理
通过控制数码管的各个段（a-g）的亮灭，显示数字或字符。
实践环节
AT89C51单片机学习课件
AT89C51 ATMEL
FLASH型
87C51
EPROM型
P1口 P3口 RXD TXD /INT0 /INT1 P2口 T0 T1 /WR /RD GND
返回
返回上一次
1.4 MCS-51单片机的存储器的配置
1.4.0 MCS-51单片机的存储器的配置特点 1.4.1 程序存储器(片内与片外)
美国Microchip公司生产的PIC单片机等产品就是这类产品 的代表，实际上PIC单片机也称为“嵌入式微控制器”， 如PIC16F877等。 返回
嵌入式计算机系统
人们在工业控制、家电产品、智能仪表、汽车电子等领域 进行智能化设计时，将嵌入到被控制对象（如：家电、汽 车、机床等）中的、已经失去了原有的计算机形态及功能 的专用计算机称之为“嵌入式计算机系统”。 在这些被控制对象中，往往要求嵌入式计算机系统要有极 小的体积和极低的成本，要有极小的功耗和较高的可靠性。 而这些又恰恰是通用计算机无法作到的。因此以单片机为 代表的嵌入式计算机系统（也称嵌入式微控制器）极大的 满足了这种市场的需求。反过来，市场的需要也迫使单片 机去不断完善、发展，使其分类越来越细，品种越来越多。
P3.0 – P3.7 P3端口线 （10 – 17脚）： P3口除了做通用的I/O端口外，同时它还有第二功 能），负载能力为4个TTL。
P3口第二功能表
口线 P3.0 P3.1 定义 RXD TXD 说明 串行数据输入口 串行数据输出口 口线 P3.4 P3.5 定义 T0 T1 说明 计数器０外部输入信号 计数器１外部输入信号
引脚图 时序图
4，并行输入输出端口引脚（P0-P3）
P0.0 - P0.7 P0端口线(39-32脚)：输出能力最强的端口，
AT89C51单片机
89C51 CPU功能介绍
单片机的核心
由运算器和控制器构成
• 运算器：进行算术运算、逻辑运算，由 ALU、A、B、PSW、暂存器组成。 • 控制器：包括PC、IR、ID、振荡器和 时钟电路
2.2
89C51单片机的引脚及功能
89C51引脚的双列直差封装（DIP）方式
89C51
89C51
单片机引脚及其功能
若采用外部脉冲信号
80C 51
• 时钟发生器：根据脉冲信号产生时钟信号 • 振荡周期P：脉冲信号周期 • 时钟周期（状态周期）S ：(机器状态时间)S=P1+P2 • 机器周期： 指令执行的单位=6S=12P • 指令周期： 指令执行的时间=N * 6S，N=1、2、3…… 提问：若采用12MHz的晶振频率，计算机器周期？
特殊功能寄存器（SFR）
• ACC：累加器，8位，经常使用的寄存器，专门存放 操作数或运算结果。 如：MOV A，#03H； ADD A，#05H • B ：通用寄存器，8位，专门为乘除法而设置的寄存 器。 • DPTR：数据指针(Data Pointer)，可存放16位地 址，以便对64kB片外RAM和外围设备作间接寻址。 由高字节DPH和低字节DPL两个独立8位寄存器组合 而成。 例：MOV DPTR,#2000H MOVX A，@DPTR 则：
片内RAM低128B：
3. 一般RAM区：30～7FH。 习惯上将60～7FH作为堆栈区， MOV SP,#60H；栈底设为60H
栈顶为61H
片内RAM高128B ：
特殊功能寄存器（SFR）区。
• 21个SFR，离散分布在80～FFH。见 表2-5。如A为E0H，SP为81H，B为 F0H。 • 其中11个SFR（字节地址能被8整除） 还可以进行位寻址。如CLR PSW.4 / SETB PSW.3（等同于CLR RS1 / SETB RS0），将RS1、RS0设定为0、 1，选择第1组工作寄存器区。
AT89C51单片机应用系统的设计与调试.ppt
1. 硬件电路设计 硬件电路从功能模块上来划分有： • 主机电路 • 数据采集电路 • 键盘、显示电路 • 控制执行电路
（1）硬件功能结构框图 硬件功能结构框图如图13-7所示。
图13-7
（2）数据采集电路的设计 主机采用AT89C51，系统时钟采用12MHz，内部含有4K字节 的闪烁存储器。无须外扩程序存储器。 数据采集电路主要由温度传感器、A/D转换器、放大电路等 组成，见图13-8。
P1、P2、P3口的每一位只能驱动4个LSTTL。所以，任何一个口 要想获得较大的驱动能力，只能用低电平输出。AT89C51通 常将P0、P2口用作访问外部存储器，所以P1、P3口只能用作 输入/输出口。P1、P3口的驱动能力有限，在低电平输出时， 一般也只能提供不到2mA的灌电流。当应用系统规模过大时， 可能造成负载过重，使驱动能力不够，系统不能可靠地工作， 所以通常要附加总线驱动器或其他驱动电路。
13.2 应用系统的硬件设计 为使硬件设计尽可能合理，应重点考虑以下几点。 1．尽可能采用功能强的芯片 （1）单片机的选型。随着集成电路技术的飞速发展，许多外
围部件都已集成在芯片内，本身就是一个系统，这样可以 省去许多外围部件的扩展工作，设计工作大大简化。 例如，美国Cygnal公司的C8051F020 8位单片机，片内集成有 8通道A/D、两路D/A、两路电压比较器，内置温度传感器、 定时器、可编程数字交叉开关和64个通用I/O口、电源监 测、看门狗、多种类型的串行总线（两个UART、SPI）等。
若系统中扩展了RAM存储器，应把使用频率最高的数据缓冲器 安排在片内RAM中，以提高处理速度。当RAM资源规划好后， 应列出一张详细的RAM资源分配表，以备编程时查用方便。
13.4.2 系统软件的总体框架设计
第2章AT89C51单片机结构和原理
入 / 输出功能 , 每一位都能 独立地设定为输入或输出。 当有输出方式变为输入方 式时, 该位的锁存器必须写 入“1”, 然后才能进入输入 操作。
内部总线 写锁存器
D P1.x Q 锁存器 CL Q
P1.X T
读引脚
P2口是 8 位准双向I/O口。外接I/O设备时, 可作为扩 展系统的地址总线, 输出高8位地址, 与P0 口一起组成 16 位地址总线。
始化为07H。
2. 外部RAM 外部数据存储器一般由静态 RAM 构成，其容量大小由 用户根据需要而定, 最大可扩展到 64 KB RAM , 地址是
0000H~0FFFFH。 CPU通过MOVX指令访问外部数据存储器, 用间接寻址方式, R0、R1和 DPTR都可作间接寄存器。注意, 外部RAM和扩展的I/O接口是统一编址的, 所有的外扩I/O 口
都要占用 64 KB中的地址单元。
2.4 单片机工作方式
1. 2. 程序执行方式 3. 省电方式 4. EPROM编程和校验方式
表2-7 特殊功能寄存器的复位状态 特殊功能寄 存器 ACC PSW 初始状态 00H 00H 特殊功能寄 存器 TH1 P0~P3 初始状态 00H FFH
SP DPTR TCON TL0 TH0 TL1
07H 0000H 00H 00H 00H 00H
IP IE TMOD SCON SBUF PCON
××00 0000B 0××0 0000B 00H 00H
不定 0××× 0000B
2.5 单片机工作的基本时序
1. （1） 振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉 冲信号的振荡源的周期。 （2） 状态周期: 每个状态周期为时钟周期的2倍, 是振荡周 期经二分频后得到的。 （3） 机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也 就是 12 个时钟周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个 独立的操作。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。 MCS 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。
内部总线 写锁存器
D P1.x Q 锁存器 CL Q
P1.X T
读引脚
P2口是 8 位准双向I/O口。外接I/O设备时, 可作为扩 展系统的地址总线, 输出高8位地址, 与P0 口一起组成 16 位地址总线。
始化为07H。
2. 外部RAM 外部数据存储器一般由静态 RAM 构成，其容量大小由 用户根据需要而定, 最大可扩展到 64 KB RAM , 地址是
0000H~0FFFFH。 CPU通过MOVX指令访问外部数据存储器, 用间接寻址方式, R0、R1和 DPTR都可作间接寄存器。注意, 外部RAM和扩展的I/O接口是统一编址的, 所有的外扩I/O 口
都要占用 64 KB中的地址单元。
2.4 单片机工作方式
1. 2. 程序执行方式 3. 省电方式 4. EPROM编程和校验方式
表2-7 特殊功能寄存器的复位状态 特殊功能寄 存器 ACC PSW 初始状态 00H 00H 特殊功能寄 存器 TH1 P0~P3 初始状态 00H FFH
SP DPTR TCON TL0 TH0 TL1
07H 0000H 00H 00H 00H 00H
IP IE TMOD SCON SBUF PCON
××00 0000B 0××0 0000B 00H 00H
不定 0××× 0000B
2.5 单片机工作的基本时序
1. （1） 振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉 冲信号的振荡源的周期。 （2） 状态周期: 每个状态周期为时钟周期的2倍, 是振荡周 期经二分频后得到的。 （3） 机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也 就是 12 个时钟周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个 独立的操作。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。 MCS 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。
AT89C51的结构和原理解析 ppt课件
1
单片机原理及应用
教学目标
通过本章教学，要求达到以下目标：
1. 总体了解AT89C51单片机内部结构。 2. 熟悉AT89C51单片机40个引脚及其功能。 3. 熟悉AT89C51三个不同存储空间配置及地址范
围，了解不同存储空间的操作指令和控制信号。 4. 熟悉AT89C51片内RAM低128B分区结构和作用。 5. 了解特殊功能寄存器地址分布范围，理解ACC、
回目录
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结束
5
单片机原理及应用
温故知新检测
2号题
什么是BCD码和BCD数？ BCD数的加减运算有何特点？
回目录
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结束
6
单片机原理及应用
温故知新检测
3号题
什么是原码、反码和补码？
回目录
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结束
7
单片机原理及应用
温故知新检测
4号题
1101101.1011B =？H
回目录
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结束
19
单片机原理及应用
1. 运算器
RS0 D3H
OV D2H
— D1H
P D0H
① 进位标志位CY：表示累加器A在加减运算过程中其最高位 A7有无 进位或借位。
② 辅助进位位AC：表示累加器A在加减运算时低4位(A3)有无向高4 位(A4)进位或借位。
③ 用户标志位F0：是用户定义的一个状态标志位，根据需要可以用 软件来使它置位或清除。
常用的SFR的状态。 12. 理解时钟电路组成、时钟和机器周期的概念。
回目录
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结束
3
单片机原理及应用
AT89C51单片机内部结构基础
2.2 时钟电路与复位电路
2.2.1 时钟电路
89C51 C1 XTAL1 振荡器 /2 Q C2 XTAL2 时钟发生器 Q P1 状态时钟 P2
时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。通常有两 种方式：内部时钟方式；外部时钟方式。
XTAL2 XTAL1
/3 /6
ALE
GND
机器周期
A 内部时钟方式
89C51 Vcc
R
VCC +C
89C51 Vcc 10uF RST
RST R1 8.2K Vss
key
R1 8.2K Vss
（A）上电复位
（B）按键复位
图2-5复位电路图
2.3存储器结构
2.3.1 存储器组成ห้องสมุดไป่ตู้
2.3.2 程序存储器ROM
AT89C51存储器由ROM、RAM 组成。如图2-6、2-7所示。
ROM，程序存储器(只读) FFFFH
AT89C51有4KB片内ROM，用于存储（固化）程 序，故简称“程序内存”。当程序内存不够用 时，可扩展片外程序存储器（外ROM）。其结 构如图2-6所示。片内、片外ROM地址空间是统 一编址空间。地址范围0000H～FFFFH（64KB）。 单片机工作时，只能读ROM，不能写。单片机 断电后，存储在ROM中的程序不会消失。低4KB 程序可存储在片内FLASH ROM中，也可存储在 片外ROM中。外ROM的低4K地址与内ROM重叠。 执行选择由/EA引脚来控制。/EA=0（0电平）， 复位后，从片外ROM中的0000H地址单元开始执 行程序，且只能执行外ROM中的程序。/EA=1 （高电平），复位后，从片内ROM的0000H地址 单元开始执行程序，当（PC）＞0FFFH（4KB） 时，自动转到片外ROM中执行。
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PPT课件
产生单片机工作所需的时 钟信号。
工作原理
AT89C51单片机通过读取存储器中的指令，执行 相应的操作。
单片机通过输入/输出端口与外部设备进行数据交 换，实现控制功能。
时钟电路产生的时钟信号驱动中央处理器工作， 确保单片机运行速度和稳定性。
引脚说明
P0、P1、P2、P3
GND
I/O端口引脚，用于数据输入输出。
探索AT89C51单片机在 物联网和智能家居领域 的应用
学习更多先进的单片机 开发技术，提高自己的 技术水平
参与开源项目，与其他 单片机爱好者共同交流 和进步
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
02
简要说明AT89C51单片机的主要特点，如低功耗、高性能、易
于编程等。
简要介绍AT89C51单片机的发展历程和现状。
03
目的和目标
帮助学员了解 AT89C51单片机的应 用和开发方法。
通过案例分析和实践 操作，使学员掌握 AT89C51单片机的应 用开发技能。
提高学员对单片机系 统的认知和实际操作 能力。
01
命名规范
变量和函数名应具有描述性，能够 清晰地表达其用途。
缩进和格式化
保持代码的整洁和一致性，使代码 更易于阅读和理解。
03
02
注释规范
适当的注释可以帮助理解代码的逻 辑和实现细节。
错误处理
编写程序时应充分考虑错误处理， 包括异常处理和错误码返回。
04
06 AT89C51单片机应用实 例
LED闪烁程序
令。
汇编语言编写程序需要 对硬件有深入的了解， 能够直接控制硬件的细
节。
C语言
01
C语言是一种高级编程语言，适用于AT89C51单片机
AT89C51单片机结构和原理PPT课件
定的操作数，指示指令运行的状态等。
第12页/共76页
• 2.1.2 存储器
•
AT89C51 单 片 机 内 部 有 256 个 字 节 的 RAM 数 据 存 储 器 和 4 KB 的 闪
存程序存储器(Flash)，当不够使用时，可分别扩展为64 KB外部RAM存储
器和64 KB外部程序存储器。它们的逻辑空间是分开的，并有各自的寻址机
TH0、TL0、TH1、TL1都是SFR中的特殊功能寄存器(见表2-4)。
第16页/共76页
•
T0 和 T1 在 定 时 器 控 制 寄 存 器 TCON 和 定 时 器 方 式 选 择 寄 存 器
TMOD的控制下(TCON、TMOD为特殊功能寄存器)，可工作在定时器模式
或计数器模式下，每种模式下又有不同的工作方式。当定时或计数溢出时还
增强系统灵活性。
•
AT 8 9 C 5 1 单 片 机 内 部 总 线 是 单 总 线 结 构 ， 即 数 据 总 线 和 地 址 总 线
是公用的。
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2.2 AT89C51单片机引脚及其功能
•
AT89C51 有 40 条 引 脚 ， 与 其 他 51 系 列 单 片 机 引 脚 是 兼 容 的 。 这 40 条 引 脚 可 分 为 I/O 端 口 线 、 电 源
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VCC T1
T2
P0.X
•
2. P1口
•
P1口有八条端口线，命名为P1.0～P1.7，每条线的结构组成如图2-
4所示。P1口是一个准双向口，只作普通的I/O口使用，其功能与P0口的第
一功能相同。作输出口使用时，由于其内部有上拉电阻，所以不需外接上拉
AT89C51的结构和原理解析 ppt课件
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14
单片机原理及应用
2.1 AT89C51单片机的结构
时钟源
外部事件
时序和振荡 电路
程序存储 器 ROM
数据存储器 RAM
2个16位定时/ 计数器
CPU
内部8位数据总线
中断 系统
内 部 中
并行 I/O口
断
串行I/O 口
外部中断
P0 P1 P2 P3
RXD TXD
图2.1 AT89C51单片机内部结构框图
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19
单片机原理及应用
1. 运算器
④ 寄存器选择位RS1、RS0：AT89C51共 有四组，每组八个工作寄存器R0～R7。编 程时用于存放数据或地址。但每组工作寄 存器在内部RAM中的物理地址不同。RS1 和RS0的四种状态组合就是用来确定四组工 作寄存器的实际物理地址的。RS1、RS0状 态与工作寄存器R0～R7的物理地址关系如 表2.2 所示。
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24
单片机原理及应用
2.1.2 存储器
AT89C51单片机内部有256个字节的RAM数据 存储器和4 KB的闪存程序存储器(Flash)，当不够 使用时，可分别扩展为64 KB外部RAM存储器和 64 KB外部程序存储器。它们的逻辑空间是分开的， 并有各自的寻址机构和寻址方式。这种结构的单 片机称为哈佛型结构单片机。
(4) 状态寄存器(PSW)：PSW是一个8位标志 寄存器，用来存放ALU操作结果的有关状态。
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单片机原理及应用
AT89C51简介(晶振为11.0592M 和12M)
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。
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常用的SFR的状态。 12. 理解时钟电路组成、时钟和机器周期的概念。
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3
单片机原理及应用
课前预习和复习检测
1号题
2号题
3号题
4号题
5号题
6号题
7号题
8号题
9号题
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4
单片机原理及应用
温故知新检测
1号题
微机中常用的进制有哪些？ 各有何特点？
单片机原理及应用
AT89C51的结构和原理
教学目标 2.1 AT89C51单片机的结构 2.2 AT89C51单片机外形及引脚功能 2.3 AT89C51存储器 2.4 AT89C51单片机工作方式 2.5 AT89C51时钟电路与时序 本章小结 思考题与习题
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1
单片机原理及应用
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单片机原理及应用
1. 运算器
④ 寄存器选择位RS1、RS0：AT89C51共 有四组，每组八个工作寄存器R0～R7。编 程时用于存放数据或地址。但每组工作寄 存器在内部RAM中的物理地址不同。RS1 和RS0的四种状态组合就是用来确定四组工 作寄存器的实际物理地址的。RS1、RS0状 态与工作寄存器R0～R7的物理地址关系如 表2.2 所示。
(4) 状态寄存器(PSW)：PSW是一个8位标志 寄存器，用来存放ALU操作结果的有关状态。
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单片机原理及应用
位编号 位定义 位地址
PSW7 CY D7H
表2.1 PSW各位定义表
PSW6
PSW5
PSW4 PSW3
AC D6H
F0 D5H
RS1 D4H
RS0 D3H
13
单片机原理及应用
2.1 AT89C51单片机的结构
AT89系列单片机在内部结构上基本相同，其中 不同型号的单片机只不过在个别模块和功能方面有些 区别。AT89C51单片机内部硬件结构框图如图2.1所示。 它由一个8位中央处理器（CPU）、一个256B片内 RAM及4KB Flash ROM 、21个特殊功能寄存器、4个 8位并行I/O口、两个16位定时/计数器、一个串行I/O 口以及中断系统等部分组成，各功能部件通过片内单 一总线联成一个整体，集成在一块芯片上。
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5
单片机原理及应用
温故知新检测
2号题
什么是BCD码和BCD数？ BCD数的加减运算有何特点？
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6
单片机原理及应用
温故知新检测
3号题
什么是原码、反码和补码？
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7
单片机原理及应用
温故知新检测
4号题
1101101.1011B =？H
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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？
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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？
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15
单片机原理及应用
RAM 128B
B
RAM地址寄存器
P3口
P1口
P2口
P0口
SP
暂存器1
存储 运算 中断
定时/计数器
锁存器
器 器 串行口
锁存器
控制 锁存器
锁存器
器
I/O接口
ACC
指令寄存器IR
缓冲器
4K
DPH DPL
ROM
暂存器2 指令译码器ID
PC增量器
PSW
B、SP、DPTR的作用和功能，重点掌握PSW结构 组成和各位作用。
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2
单片机原理及应用
6. 理解程序计数器PC的功能。 7. 了解AT89C51 4个I/O端口结构及工作原理。 8. 理解在扩展外存储器情况下，P0、P2及
P3口的功能作用。 9. 了解堆栈指针SP及堆栈的作用； 10. 掌握堆栈的设置及使用方式； 11. 熟悉AT89C51复位条件、复位电路和复位后
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17
单片机原理及应用
1. 运算器
(1) 算术逻辑单元(ALU)：AT89C51中的ALU 由加法器和一个布尔处理器组成。
(2) 累加器(ACC)：用来存放参与算术运算和 逻辑运算的一个操作数或运算的结果。
(3) 暂存寄存器(TMP1、TMP2)：用来存放 参与算术运算和逻辑运算的另一个操作数，它 对用户不开放。
PSW2 OV D2H
PSW1 —
D1H
PSW0 P
D0H
① 进位标志位CY：表示累加器A在加减运算过程中其最高位 A7有无 进位或借位。
② 辅助进位位AC：表示累加器A在加减运算时低4位(A3)有无向高4 位(A4)进位或借位。
③ 用户标志位F0：是用户定义的一个状态标志位，根据需要可以用 软件来使它置位或清除。
教学目标
通过本章教学，要求达到以下目标：
1. 总体了解AT89C51单片机内部结构。 2. 熟悉AT89C51单片机40个引脚及其功能。 3. 熟悉AT89C51三个不同存储空间配置及地址范
围，了解不同存储空间的操作指令和控制信号。 4. 熟悉AT89C51片内RAM低128B分区结构和作用。 5. 了解特殊功能寄存器地址分布范围，理解ACC、
ALU
定时与控制
程序计数器PC 地址寄存器AR
回目图录2.2 AT上89一C页51单. 片下机一的页内部结结构示束意
16
单片机原理及应用
2.1.1 中央处理器(CPU)
CPU是单片机内部的核心部件，是一个8 位二进制数的中央处理单元，主要由运算器、 控制器和寄存器阵列构成。
1. 运算器
运算器用来完成算术运算和逻辑运算功能， 它是AT89C51内部处理各种信息的主要部件。 运算器主要由算术逻辑单元(ALU)、累加器 (ACC)、暂存寄存器(TMP1、TMP2)和状态 寄存器(PSW)组成。
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单机原理及应用
2.1 AT89C51单片机的结构
时钟源
外部事件
时序和振荡 电路
程序存储 器 ROM
数据存储器 RAM
2个16位定时/ 计数器
CPU
内部8位数据总线
中断
内
并行
系统
断部 中
I/O口
串行I/O 口
外部中断
P0 P1 P2 P3
RXD TXD
图2.1 AT89C51单片机内部结构框图
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单片机原理及应用
温故知新检测
5号题
AT89C51系列单片机内部 包含哪些主要功能部件？
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9
单片机原理及应用
温故知新检测
6号题
程序计数器PC的作用是什么？
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10
单片机原理及应用
温故知新检测
7号题
AT89C51 的 CPU 主 要 由哪几部分组成?
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3
单片机原理及应用
课前预习和复习检测
1号题
2号题
3号题
4号题
5号题
6号题
7号题
8号题
9号题
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单片机原理及应用
温故知新检测
1号题
微机中常用的进制有哪些？ 各有何特点？
单片机原理及应用
AT89C51的结构和原理
教学目标 2.1 AT89C51单片机的结构 2.2 AT89C51单片机外形及引脚功能 2.3 AT89C51存储器 2.4 AT89C51单片机工作方式 2.5 AT89C51时钟电路与时序 本章小结 思考题与习题
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单片机原理及应用
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单片机原理及应用
1. 运算器
④ 寄存器选择位RS1、RS0：AT89C51共 有四组，每组八个工作寄存器R0～R7。编 程时用于存放数据或地址。但每组工作寄 存器在内部RAM中的物理地址不同。RS1 和RS0的四种状态组合就是用来确定四组工 作寄存器的实际物理地址的。RS1、RS0状 态与工作寄存器R0～R7的物理地址关系如 表2.2 所示。
(4) 状态寄存器(PSW)：PSW是一个8位标志 寄存器，用来存放ALU操作结果的有关状态。
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单片机原理及应用
位编号 位定义 位地址
PSW7 CY D7H
表2.1 PSW各位定义表
PSW6
PSW5
PSW4 PSW3
AC D6H
F0 D5H
RS1 D4H
RS0 D3H
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2.1 AT89C51单片机的结构
AT89系列单片机在内部结构上基本相同，其中 不同型号的单片机只不过在个别模块和功能方面有些 区别。AT89C51单片机内部硬件结构框图如图2.1所示。 它由一个8位中央处理器（CPU）、一个256B片内 RAM及4KB Flash ROM 、21个特殊功能寄存器、4个 8位并行I/O口、两个16位定时/计数器、一个串行I/O 口以及中断系统等部分组成，各功能部件通过片内单 一总线联成一个整体，集成在一块芯片上。
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温故知新检测
2号题
什么是BCD码和BCD数？ BCD数的加减运算有何特点？
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单片机原理及应用
温故知新检测
3号题
什么是原码、反码和补码？
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单片机原理及应用
温故知新检测
4号题
1101101.1011B =？H
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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？
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温故知新检测
9号题
AT89C51单片机内部 有多少字节的RAM和 FlashROM？
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单片机原理及应用
RAM 128B
B
RAM地址寄存器
P3口
P1口
P2口
P0口
SP
暂存器1
存储 运算 中断
定时/计数器
锁存器
器 器 串行口
锁存器
控制 锁存器
锁存器
器
I/O接口
ACC
指令寄存器IR
缓冲器
4K
DPH DPL
ROM
暂存器2 指令译码器ID
PC增量器
PSW
B、SP、DPTR的作用和功能，重点掌握PSW结构 组成和各位作用。
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单片机原理及应用
6. 理解程序计数器PC的功能。 7. 了解AT89C51 4个I/O端口结构及工作原理。 8. 理解在扩展外存储器情况下，P0、P2及
P3口的功能作用。 9. 了解堆栈指针SP及堆栈的作用； 10. 掌握堆栈的设置及使用方式； 11. 熟悉AT89C51复位条件、复位电路和复位后
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单片机原理及应用
1. 运算器
(1) 算术逻辑单元(ALU)：AT89C51中的ALU 由加法器和一个布尔处理器组成。
(2) 累加器(ACC)：用来存放参与算术运算和 逻辑运算的一个操作数或运算的结果。
(3) 暂存寄存器(TMP1、TMP2)：用来存放 参与算术运算和逻辑运算的另一个操作数，它 对用户不开放。
PSW2 OV D2H
PSW1 —
D1H
PSW0 P
D0H
① 进位标志位CY：表示累加器A在加减运算过程中其最高位 A7有无 进位或借位。
② 辅助进位位AC：表示累加器A在加减运算时低4位(A3)有无向高4 位(A4)进位或借位。
③ 用户标志位F0：是用户定义的一个状态标志位，根据需要可以用 软件来使它置位或清除。
教学目标
通过本章教学，要求达到以下目标：
1. 总体了解AT89C51单片机内部结构。 2. 熟悉AT89C51单片机40个引脚及其功能。 3. 熟悉AT89C51三个不同存储空间配置及地址范
围，了解不同存储空间的操作指令和控制信号。 4. 熟悉AT89C51片内RAM低128B分区结构和作用。 5. 了解特殊功能寄存器地址分布范围，理解ACC、
ALU
定时与控制
程序计数器PC 地址寄存器AR
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单片机原理及应用
2.1.1 中央处理器(CPU)
CPU是单片机内部的核心部件，是一个8 位二进制数的中央处理单元，主要由运算器、 控制器和寄存器阵列构成。
1. 运算器
运算器用来完成算术运算和逻辑运算功能， 它是AT89C51内部处理各种信息的主要部件。 运算器主要由算术逻辑单元(ALU)、累加器 (ACC)、暂存寄存器(TMP1、TMP2)和状态 寄存器(PSW)组成。
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单机原理及应用
2.1 AT89C51单片机的结构
时钟源
外部事件
时序和振荡 电路
程序存储 器 ROM
数据存储器 RAM
2个16位定时/ 计数器
CPU
内部8位数据总线
中断
内
并行
系统
断部 中
I/O口
串行I/O 口
外部中断
P0 P1 P2 P3
RXD TXD
图2.1 AT89C51单片机内部结构框图
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单片机原理及应用
温故知新检测
5号题
AT89C51系列单片机内部 包含哪些主要功能部件？
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温故知新检测
6号题
程序计数器PC的作用是什么？
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温故知新检测
7号题
AT89C51 的 CPU 主 要 由哪几部分组成?