《单片机原理及接口技术(C51编程)02》.ppt

第2章 AT89S51单片机硬件结构 单片机原理及接口技术（C51编程）（第2版） 目 录 CONTENTS 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 2.2 AT89S51的引脚功能 2.3 AT89S51的CPU 2.4 AT89S51存储器的结构 2.5 AT89S51的并行I/O端口 2.6 时钟电路与时序 2.7 复位操作和复位电路 2.8 看门狗定时器（WDT）的使用 2.9 低功耗节电模式 2.10 AT89S52单片机与AT89S51单片机的差异 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。 图2-1 AT89S51单片机片内结构 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 有如下功能部件和特性： 8位微处理器（CPU）； 数据存储器（128B RAM）； 程序存储器（4KB Flash ROM）； 4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）； 1个全双工的异步串行口； 2个可编程的16位定时器/计数器； 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 有如下功能部件和特性： 1个看门狗定时器； 中断系统有5个中断源，对应5个中断向量； 特殊功能寄存器（SFR）26个； 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； 3个程序加密锁定位； 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 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，方便对片外RAM的访问； （3）增加了看门狗定时器，提高了系统的抗干扰能力； （4）增加断电标志； （5）增加掉电状态下的中断恢复模式； 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 片内各功能部件通过片内单一总线连接而成（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。 图2-1 AT89S51单片机片内结构 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 （1）CPU（微处理器） 8位，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。 （2）数据存储器（RAM） 片内为128B（52子系列为256B），片外最多可扩64KB。 图2-1 AT89S51单片机片内结构 （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。 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 （4）中断系统 具有5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。 图2-1 AT89S51单片机片内结构 （6）串行口 1个全双工的异步串口，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通信系统。 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 （7） 4个8位的并行口：P0口、P1口、P2口和P3口。 （8）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。是各功能件的控制寄存器和状态寄存器，映射片内RAM区80H～FFH内。 图2-1 AT89S51单片机片内结构 （9）1个看门狗定时器WDT 当由于干扰程序陷入死循环或跑飞时，可使程序恢复正常运行。 目 录 CONTENTS 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 2.2 AT89S51的引脚功能 2.3 AT89S51的CPU 2.4 AT89S51存储器的结构 2.5 AT89S51的并行I/O端口 2.6 时钟电路与时序 2.7 复位操作和复位电路 2.8 看门狗定时器（WDT）的使用 2.9 低功耗节电模式 2.10 AT89S52单片机与AT89S51单片机的差异 2.2 AT89S51的引脚功能 先了解引脚，牢记各引脚功能。 AT89S51与各种8051芯片的引脚兼容。目前多采用40只引脚双列直插，如图2-2。此外，还有44引脚的PLCC和TQFP封装方式的芯片。 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） （