河南大学本科毕业生学士学位论文
第3章 单片机AT89C51简介
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
3.1 单片机的组成和特点
单片机的基本结构可用图3-1所示的方框图描述。包括：中央处理器、程序存储器、数据存储器、并行输入/输出端口、串行输入/输出端口、定时/计数器、系统时钟。
图3-1 单片机的基本结构
以上只是单片机的基本结构，现代的单片机又加入了许多新的功能部件，如模拟/数字转换器(ADC)、数字/模拟转换器（DAC）、温度传感器、液晶驱动器、电压监控、“看门狗”电路、抵押检测电路等。
到目前为止，世界各地厂商研制出大约50个系列、300多个品种的单片机产品。其中有Motorola公司的6801、6802，Zilog公司的Z-8系列，Rockwell公司的6501、6502等，NEC公司、日立公司及EPSON公司等也相继推出了各具特色的单片机产品。 尽管目前单片机的品种繁多，但其中最具典型性的仍当属Intel公司的MCS-51系列单片机，MCS-51系列单片机应用非常广泛，是单片机的主流机型。国内尤以MCS-51系列单片机应用最为广泛。
3.2 AT89C51的主要特性和实物图
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K Bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 字节的随机存取数据存储器（RAM），
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器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8051产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机适合于许多较为复杂控制场合应用，可灵活应用于各种控制领域。 AT89C51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。它的实物图如图3-2所示。它的主要特性如下：
图3-2 AT89C51的实物图
·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
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3.3 AT89C51的引脚功能介绍
GND：接地。
VCC：供电电压。
各引脚功能简单介绍如下：
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图3-3 AT89C51的引脚图
AT89C51单片机为40引脚双列直插式封装。其引脚排列和逻辑符号如图3-3所示。
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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。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表3.1所示：
表3.1 P3口引脚与第二功能 引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 信号名称 串行数据接收 串行数据接收 外部中断0申请 外部中断1申请 定时/计数器0的外部输入 定时/计数器1的外部输入 外部RAM写选通 外部RAM读选通 T0 T1 WR RD 注：P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想
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