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文档简介
1第2章AT89S51单片机
硬件结构
22.1AT89S51单片机的硬件组成AT89S51单片机主要由以下部分组成:(1)8位微处理器(CPU);(2)数据存储器(128BRAM);(3)程序存储器(4KBFlashROM);(4)4个8位可编程并行I/O口(P0口、P1口、P2口和P3口);(5)1个全双工的异步串行口(UART);(6)2个可编程的16位定时器/计数器;(7)1个看门狗定时器;(8)中断系统具有5个中断源、5个中断向量;(9)特殊功能寄存器(SFR)26个;(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;(11)3个程序加密锁定位。3图2-1
AT89S51单片机片内结构数据手册datasheet的网络获取:..\资料\PDF\AT89S_datasheet.pdf(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128B(52子系列为256B),片外最多可扩64KB。片内128B的RAM以高速RAM的形式集成,可加快单片机运行的速度和降低功耗。(3)程序存储器(FlashROM)片内集成有4KB的Flash存储器(AT89S52则为8KB;AT89C55片内20KB),如片内容量不够,片外可外扩至64KB。(4)中断系统具有6个中断源,2级中断优先权。(5)定时器/计数器2个16位定时器/计数器(52子系列有3个),4种工作方式。4(6)1个看门狗定时器WDT当CPU陷入死循环或程序跑飞时,WDT可使程序恢复正常运行。(7)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,还可与多个单片机构成多机系统。(8)P0口、P1口、P2口和P3口4个8位并行I/O口。(9)特殊功能寄存器(SFR)26个,对片内各功能部件管理、控制和监视。是各个功能部件的控制寄存器和状态寄存器,映射在片内RAM区80H~FFH内。AT89S51完全兼容AT89C51,在充分保留原来软、硬件条件下,完全可以用AT89S51直接代换。52.2AT89S51的引脚功能
先了解引脚,牢记各引脚的功能。 AT89S51与51系列中各种型号芯片的引脚互相兼容。目前多采用40只引脚双列直插,如图2-2所示。
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-
、ALE/、/VPP、RST(RESET)(3)I/O口引脚——P0、P1、P2、P3,为4个8位I/O口62.2.1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。7图2-2
AT89S51双列直插封装方式的引脚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。2.2.2控制引脚(1)RST(RESET,9脚)复位信号输入,在引脚加上持续时间大于2个机器周期的高电平,可使单片机复位。正常工作,此脚电平应≤0.5V。当看门狗定时器溢出输出时,该脚将输出长达96个时钟振荡周期的高电平。8(2)
EnableAddress/VoltagePulseofPrograming,31脚),引脚第一功能:外部程序存储器访问允许控制端。,仅读取外部程序存储器中的内容,寻址范围为0000H~FFFFH,片内4KB程序存储器不起作用。
,单片机先读片内程序存储器(4KB)中的程序,当PC值超出0FFFH(即超出片内4KB地址范围)时,将自动读取片外程序存储器。VPP为引脚的第二功能,对片内Flash编程,接编程电压。(3)
(AddressLatchEnable/PROGramming,30脚)ALE为CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器提供地址锁存信号,将低8位地址锁存在片外的地址锁存器中。:引脚第二功能,对片内Flash编程,为编程脉冲输入引脚。(4)
(ProgramStrobeENable,29脚)片外程序存储器读选通信号,低电平有效。92.2.3并行I/O口引脚(1)P0口:8位,漏极开路的双向I/O口P0口可用作通用的I/O口,这时需外接上拉电阻,为准双向口。作为输入端口使用时,应先向端口写入1。当外扩存储器及I/O接口芯片时,P0口作为低8位地址总线及数据总线(8位)的端口,分时复用。(2)P1口:8位,准双向I/O口,具有内部上拉电阻。准双向I/O口,作为通用I/O输入时,应先向端口锁存器写1。注意:准双向口与双向口的差别。准双向口仅有两个状态。而P0口作为总线使用,口线内无上拉电阻,处于高阻“悬浮”态。故P0口为双向三态I/O口。准双向I/O口则无高阻的“悬浮”状态。10(3)P2口:8位,准双向I/O口,具有内部上拉电阻。P2口也可作为普通的I/O口使用。当作为通用I/O输入时,
应先向端口输出锁存器写1。P2口可驱动4个LS型TTL负载。当AT89S51扩展外部存储器及I/O口时,P2口作为高8位地址总线用,输出高8位地址。(4)P3口:8位,准双向I/O口,具有内部上拉电阻。
可作为通用的I/O口使用。作为通用I/O输入,应先向端口输出锁存器写入1。可驱动4个LS型TTL负载。 P3口还可
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