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1、■内含
■内含
•具有
•具有
•具有
•具有
扩展控制
P0 P1 P2 P3
RXD TXD
AT89C51单片机的主要工作特性:4KB的FLASHY储器，擦写次数1000次；
28字节的RAM
32根可编程I/O线；
2个16位可编程定时器；
6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构;
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土）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz.
AT89C51各部分的
2、组成及功能：
外部中断
1.中央处理器
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。
EA
RST
PSEN
ALE
(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ACCB寄存器、程序状态字PSVf口两个暂存器等。
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
3、”、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PSVV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RA般I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC^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
4、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PCPC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。AT89C51单片机中，
PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H.(3)存储器
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FlashMemory,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
5、16位的可编程定时器以及中断系统等。
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
- P0H-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□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□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□可驱动8个TTL负载。
- P1口-8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
P1□是为用户准备的I/O双向口。在编程和校
6、验时，可用作输入低8位地址。用作
输入时，应先将输出锁存器置1。P1□可驱动4个TTL负载。
- P2-8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
当使用外存储器或外扩I/O口时，P2口输出高8位地址。在编程和校验时，P2口接收高字节地址和某些控制信号。
- P3-8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻。
P3口可作为普通I/O口。用作输入时，应先将输出锁存器置1。在编程/校验时，P3
口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。
(2)控制信号线
・RST—复位输入信号，高电平有效。在振荡器稳定工作时，在RST脚施加两个机器周期以上“高电平，将器件复位。
•EA/Vpp外部程
7、序存储器访问允许信号EA.
当"EA信号接地时，对ROM勺读操作限定在外部程序存储器，地址为0000H-FFFFH;当"Ea接
Vx时，对ROM勺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
存En—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PSENW■效时，程序存储器的内容被送至P0口；在访问外部RAM寸，PSEN无效。
・ALE/PROG-低字节锁存信号ALE.在系统扩展时，ALE的下降沿将P0口输出的低8位地址锁存在外接的地址锁存器中，以实现低字节地址和数据的分时传送
8、。此外，ALE端连
续输出正脉冲，频率为晶振频率的1/6,可做外部定时脉冲使用。
(3)外部晶振引线
• XTAL1—片内振荡器反向放大器和时钟发生线路的输入端。使用片内振荡器时，连接外部石英晶体和微调电容。
• XTAL2—片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器时，外接石英晶体和微调电容。
2 .存储器组织和特殊功能寄存器
AT89C51的存储器将程序存储器和数据存储器分开，并有各自的存储空间和访问指令。它有4个存储空间：片内存储器、片外存储器、片内数据存储器及片外存储器。
3 .时钟电路和工作时序
(1) 振荡器电路原理
XTAL1
(2)振荡电路的接法
C2
XTAL2
C1
n
XTAL1
CND
NC
外部振荡器信号
—
XTAL2
XTAL1
GND
AT89C51单片机的基本结构和工作原理
