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第2章 AT89S51单片机
硬件结构
1
内容概要
AT89S51片内硬件基本结构、引脚功能、存储器结构、特
殊功能寄存器功能、4个并行I/O口的结构和特点,
复位电路和时钟电路的设计,节电工作模式。
目的:为AT89S51系统的应用设计打下基础。
在原理和结构上,单片机把微机的许多概念、技术与特点都
继承下来。用学习微机的思路来学习单片机。
2
2.1 AT89S51单片机的硬件组成
片内结构如图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(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、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;
3
图2-1 AT89S51单片机片内结构
4
(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;
与AT89C51比,AT89S51更突出的优点:
(1)增加在线可编程功能ISP (In System Program),字
节和页编程,现场程序调试和修改更加方便灵活;
(2)数据指针增加到两个,方便了对片外RAM的访问过程;
(3)增加了看门狗定时器,提高了系统的抗干扰能力;
5
(4)增加断电标志;
(5)增加掉电状态下的中断恢复模式;
片内的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。
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。
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,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。
6
(2)数据存储器(RAM)
片内为128B (52子系列为256B),片外最多可扩64KB。
(3)程序存储器(Flash ROM)
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。
7
(6)1个看门狗定时器WDT
当CPU由于干扰使程序陷入死循环或跑飞时,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
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