第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构PPT课件
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复位，使程序恢复正常运行。 AT89S52完全兼容AT89C51/AT89S51单片机，使用AT89C51/
AT89S51单片机的系统，在保留原来软硬件的基础上，可用AT89S52直接 代换。
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2.2 AT89S52的引脚功能
AT89S52与各种8051单片机的引脚是兼容的。目前，AT89S52多采用40 引脚的DIP封装（双列直插），以及44引脚的PLCC和TQFP封装方式的芯片, 外形见图2-2（a）和图2-2（b）。
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2.4.3 特殊功能寄存器 2.4.4 位地址空间 2.4.5 存储器结构总结 2.5 AT89S52的并行I/O端口 2.5.1 P0口 2.5.2 P1口 2.5.3 P2口 2.5.4 P3口 2.6 时钟电路与时序 2.6.1 时钟电路设计
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2.6.2 时钟周期、机器周期、指令周期与指令时序 2.7 复位操作和复位电路
（8）特殊功能寄存器（SFR） 共有32个特殊功能寄存器，用于CPU对片内各外设部件进行管理、控制
和监视。特殊功能寄存器实际上是片内各外设部件的控制寄存器和状态寄 存器，这些特殊功能寄存器映射在片内RAM区的80H～FFH的地址区间内 。
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（9）1个看门狗定时器WDT 当单片机由于干扰而使程序陷入死循环或跑飞状态时，可引起单片机
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图2-1 AT89S52单片机片内结构
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（7）中断系统具有6个中断源、6个中断向量； （8）特殊功能寄存器（SFቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）32个； （9）1个看门狗定时器； （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。
片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。
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(a)DIP封装的引脚分布
(b) PLCC封装的引脚分布
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(c) TQFP封装的引脚分布 图2-3 AT89S52各种封装方式的引脚
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引脚按其功能可分为如下3类： （1）电源及时钟引脚—VCC、VSS；XTAL1、XTAL2。 （2）控制引脚— PSEN*、ALE/PROG*、EA* /VPP、RST （3）I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口 下面结合图2-3(a)介绍各引脚的功能。
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2.1 AT89S52单片机的硬件组成 片内硬件组成结构如图2-1所示。把作为控制应用所必需的基本功能部件都
集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
有如下功能部件和特性： （1）8位微处理器（CPU）； （2）数据存储器（256B RAM）； （3）程序存储器（8KB 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）3个可编程的16位定时器/计数器（T0、T1和T2）； （6）1个全双工的异步串行口；
（4）定时器/计数器 片内有3个16位的定时器/计数器，具有4种工作方式。
（5）中断系统 具有6个中断源，2级中断优先权。
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（6）串行口 1个全双工的异步串行口，4种工作方式。可进行串行通信，扩展并行
I/O口，可与多个单片机构成多机系统。
（7）P0口、P1口、P2口和P3口 4个8位并行I/O口。
2.7.1 复位操作 2.7.2 复位电路设计 2.8 AT89S52单片机的最小应用系统 2.9 看门狗定时器（WDT）功能简介 2.10 低功耗节电模式 2.10.1 空闲模式 2.10.2 掉电运行模式
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内容概要
本章介绍AT89S52单片机的片内硬件结构。读者应了解并 熟知AT89S52单片机的片内硬件结构，以及片内外设资源的工 作原理与基本功能，重点掌握AT89S52单片机的存储器结构、 常见的特殊功能寄存器的基本功能以及复位电路与时钟电路的 设计，掌握单片机最小系统的概念。此外还介绍了低功耗节电 模式。
成，可加快单片机运行的速度和降低功耗。
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（3）程序存储器（Flash ROM） 用来存储程序。AT89S52 片内有8KB的Flash存储器；
AT89S53/AT89S54/AT89S55片内集成了12KB/16KB /20KB的Flash存储器，如果片内程序存储器容量不够，片外最多可外扩 至64KB程序存储器，即“片内+片外”的程序存储器总容量不超过64KB 。
2.2.1 电源及时钟引脚 1．电源引脚 （1）VCC（40脚）：+5V电源。 （2）VSS（20脚）：数字地。
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2．时钟引脚 （1）XTAL1（19脚）：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路输入端。
用片内振荡器时，该脚接外部石英晶体和微调电容。外接时钟源时，该 脚接外部时钟振荡器的信号。 （2）XTAL2（18脚）：片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡 器，该脚连接外部石英晶体和微调电容。当使用外部时钟源时，本脚悬 空。
(a)40引脚的DIP封装
(b) 44引脚的PLCC封装或TQFP封装
图2-2 AT89S52单片机的外形
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AT89S52单片机的DIP封装的引脚名称见图2-3（a） ，44引脚的 PLCC和TQFP封装方式的引脚名称, 见图2-3（b）和图2-3（c）。44引 脚的PLCC和TQFP封装方式的芯片，有4只引脚是无用的，标为“NC” 。
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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。
下面介绍图2-1中片内各功能部件。
（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） 片内为为256B，片外最多可扩64KB。片内256B的RAM以高速RAM的形式集
第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构
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第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构 2.1 AT89S52单片机的硬件组成 2.2 AT89S52的引脚功能
2.2.1 电源及时钟引脚 2.2.2 控制引脚 2.2.3 并行I/O口引脚 2.3 AT89S52的CPU 2.3.1 运算器 2.3.2 控制器 2.4 AT89S52的存储器结构 2.4.1 程序存储器空间 2.4.2 数据存储器空间
AT89S51单片机的系统，在保留原来软硬件的基础上，可用AT89S52直接 代换。
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2.2 AT89S52的引脚功能
AT89S52与各种8051单片机的引脚是兼容的。目前，AT89S52多采用40 引脚的DIP封装（双列直插），以及44引脚的PLCC和TQFP封装方式的芯片, 外形见图2-2（a）和图2-2（b）。
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2.4.3 特殊功能寄存器 2.4.4 位地址空间 2.4.5 存储器结构总结 2.5 AT89S52的并行I/O端口 2.5.1 P0口 2.5.2 P1口 2.5.3 P2口 2.5.4 P3口 2.6 时钟电路与时序 2.6.1 时钟电路设计
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2.6.2 时钟周期、机器周期、指令周期与指令时序 2.7 复位操作和复位电路
（8）特殊功能寄存器（SFR） 共有32个特殊功能寄存器，用于CPU对片内各外设部件进行管理、控制
和监视。特殊功能寄存器实际上是片内各外设部件的控制寄存器和状态寄 存器，这些特殊功能寄存器映射在片内RAM区的80H～FFH的地址区间内 。
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（9）1个看门狗定时器WDT 当单片机由于干扰而使程序陷入死循环或跑飞状态时，可引起单片机
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图2-1 AT89S52单片机片内结构
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（7）中断系统具有6个中断源、6个中断向量； （8）特殊功能寄存器（SFቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）32个； （9）1个看门狗定时器； （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。
片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。
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(a)DIP封装的引脚分布
(b) PLCC封装的引脚分布
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(c) TQFP封装的引脚分布 图2-3 AT89S52各种封装方式的引脚
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引脚按其功能可分为如下3类： （1）电源及时钟引脚—VCC、VSS；XTAL1、XTAL2。 （2）控制引脚— PSEN*、ALE/PROG*、EA* /VPP、RST （3）I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口 下面结合图2-3(a)介绍各引脚的功能。
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2.1 AT89S52单片机的硬件组成 片内硬件组成结构如图2-1所示。把作为控制应用所必需的基本功能部件都
集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
有如下功能部件和特性： （1）8位微处理器（CPU）； （2）数据存储器（256B RAM）； （3）程序存储器（8KB 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）3个可编程的16位定时器/计数器（T0、T1和T2）； （6）1个全双工的异步串行口；
（4）定时器/计数器 片内有3个16位的定时器/计数器，具有4种工作方式。
（5）中断系统 具有6个中断源，2级中断优先权。
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（6）串行口 1个全双工的异步串行口，4种工作方式。可进行串行通信，扩展并行
I/O口，可与多个单片机构成多机系统。
（7）P0口、P1口、P2口和P3口 4个8位并行I/O口。
2.7.1 复位操作 2.7.2 复位电路设计 2.8 AT89S52单片机的最小应用系统 2.9 看门狗定时器（WDT）功能简介 2.10 低功耗节电模式 2.10.1 空闲模式 2.10.2 掉电运行模式
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内容概要
本章介绍AT89S52单片机的片内硬件结构。读者应了解并 熟知AT89S52单片机的片内硬件结构，以及片内外设资源的工 作原理与基本功能，重点掌握AT89S52单片机的存储器结构、 常见的特殊功能寄存器的基本功能以及复位电路与时钟电路的 设计，掌握单片机最小系统的概念。此外还介绍了低功耗节电 模式。
成，可加快单片机运行的速度和降低功耗。
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（3）程序存储器（Flash ROM） 用来存储程序。AT89S52 片内有8KB的Flash存储器；
AT89S53/AT89S54/AT89S55片内集成了12KB/16KB /20KB的Flash存储器，如果片内程序存储器容量不够，片外最多可外扩 至64KB程序存储器，即“片内+片外”的程序存储器总容量不超过64KB 。
2.2.1 电源及时钟引脚 1．电源引脚 （1）VCC（40脚）：+5V电源。 （2）VSS（20脚）：数字地。
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2．时钟引脚 （1）XTAL1（19脚）：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路输入端。
用片内振荡器时，该脚接外部石英晶体和微调电容。外接时钟源时，该 脚接外部时钟振荡器的信号。 （2）XTAL2（18脚）：片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡 器，该脚连接外部石英晶体和微调电容。当使用外部时钟源时，本脚悬 空。
(a)40引脚的DIP封装
(b) 44引脚的PLCC封装或TQFP封装
图2-2 AT89S52单片机的外形
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AT89S52单片机的DIP封装的引脚名称见图2-3（a） ，44引脚的 PLCC和TQFP封装方式的引脚名称, 见图2-3（b）和图2-3（c）。44引 脚的PLCC和TQFP封装方式的芯片，有4只引脚是无用的，标为“NC” 。
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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。
下面介绍图2-1中片内各功能部件。
（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） 片内为为256B，片外最多可扩64KB。片内256B的RAM以高速RAM的形式集
第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构
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第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构 2.1 AT89S52单片机的硬件组成 2.2 AT89S52的引脚功能
2.2.1 电源及时钟引脚 2.2.2 控制引脚 2.2.3 并行I/O口引脚 2.3 AT89S52的CPU 2.3.1 运算器 2.3.2 控制器 2.4 AT89S52的存储器结构 2.4.1 程序存储器空间 2.4.2 数据存储器空间