河北工程大学科信学院毕业设计说明书
第3章 系统硬件模块电路设计
3.1 控制模块设计
3.1.1 AT89C51单片机的介绍
AT89C51是美国ATMEL公司推出的与MCS-51单片机兼容的衍生机型，在我国目前的8位单片机市场中占有较大的市场份额。
ATMEL公司是美国20世纪80年代发展起来的半导体公司，1994年以E2PROM技术与Intel公司的80C51的内核使用权进行交换。ATMEL公司的技术优势是其Flash存储器技术，将Flash技术与80C51的内核技术相结合，形成了片内带有Flash存储器的AT89C5X/AT89S5x系列单片机。该系列单片机继承了MCS-51的原有功能，与MCS-51系列单片机在原有功能、引脚及指令系统方面完全兼容。此外，其中某些品种又增加了一些新的功能。AT89C51与MCS-51系列中的87C51相比，片内4KB Flash存储器取代了片内4KB的EPROM,可在线编程或使用编程器重复编程，且价格较低，因此收到了应用设计者的欢迎，AT89C51是目前取代MCS-51系列单片机的主流芯片之一。
AT89C51的上限工作频率为33MHz ,其片内硬件组成结构如图3.1：
图3.1 AT89C51片内硬件组成结构
有如下功能部件和特性： （1）8位微处理器（CPU）； （2）数据存储器（128B RAM）； （3）程序存储器（4KB 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）1个全双工的异步串行口；
（6）2个可编程的16位定时器/计数器； （7）1个看门狗定时器；
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（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。
AT89C51与51系列中各型号芯片的引脚互相兼容，目前多采用40只引脚双列直插。
图3.2 AT89C51双列直插封装方式的引脚
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（RESET）。 （3）I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口。 1．电源引脚
（1）VCC（40脚）：+5V电源。 （2）VSS（20脚）：数字地。 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。
3．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
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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。
（2）EA/VPP (Enable Address/Voltage Pulse of Programing，31脚)：
EA引脚第一功能，即外部程序存储器访问允许控制端。EA=1，在
PC值不超出0FFFH
（即不超出片内4KB Flash存储器的地址范围）时，单片机读片内程序存储器（4KB）中的程序，但PC值超出0FFFH