AT89C51单片机的结构《单片机》

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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；
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。
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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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
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
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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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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。
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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。
P3.7
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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。
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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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。
（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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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。
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
பைடு நூலகம்
表2-1 P3口的第二功能表
（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。
引脚输入编程脉冲。 ⑵ PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
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。