单片机原理及应用技术 教学课件 作者 牛月兰 第2章 硬件结构.ppt

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1、第2章AT89S51单片机硬件结构1片内硬件组成结构如图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尺寸有限的集成电路芯片上。2.1AT89S51单片机的硬件组成图2-1AT89S51单片机片内结构2（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、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；（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（SF

2、R）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。AT89S51单片机硬件有如下功能部件和特性：3（1）增加在线可编程功能ISP（InSystemProgram），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；（4）增加断电标志；（5）增加掉电状态下的中断恢复模式。与AT89C51相比，AT89S51有更突出的优点：4图2-2AT89S51双列直插封装方式的引脚2.2AT89S51的引

3、脚功能AT89S51目前多采用40只引脚双列直插，如图2-2所示。5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2.2.1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。62．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

4、。（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。71.ALE/（30脚）ALE/（AddressLatchEnable/PROGramming）为低8位地址锁存控制信号/编程脉冲输入。ALE用于CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器时提供地址锁存信号，将低8位地址锁存在片外的地址锁存器中是30引脚的第二功能，在对片内Flash存储器编程时，该引脚作为编程脉冲输入脚。2.2.2控制引脚82.（29脚）（ProgramStrobeEnable）为片外程序存储器读

5、选通信号输出端，低电平有效。在AT89S51向片外程序存储器读取指令（或常数）期间，每个机器周期该信号两次有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器时，没有两次有效的该信号。93/VPP(31脚)：引脚第一功能：外部程序存储器访问允许控制端。=1，在PC值不超出0FFFH时，单片机读片内程序存储器（4KB）中的程序，但PC值超出0FFFH（即超出片内4KBFlash地址范围）时，将自动转向读取片外60KB（1000H-FFFFH）程序存储器空间中的程序。10=0，只读取外部的程序存储器中的内容，读取的地址范围为0000H～FFFFH，片内的4KBFl

6、ash程序存储器不起作用。VPP：引脚第二功能，对片内Flash编程，接编程电压。4.RST(RESET，9脚)RST(RESET)为复位信号输入端，高电平有效。当振荡器工作时，在该引脚加上持续时间大于2个机器周期（24个振荡周期）的高电平，可使单片机复位。11（1）P0口：8位，漏极开路的双向I/O口当外扩存储器及I/O接口芯片时，P0口作为低8位地址总线及数据总线的分时复用端口。P0口也可用作通用的I/O口，需加上拉电阻，这时为准双向口。作为通用I/O输入，应先向端口写入1。可驱动8个LS型TTL负载。（2）P1口：8位，准双向I/O口，具有内部

7、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。P1口可驱动4个LS型TTL负载。2.2.3并行I/O口引脚12P1.5/MOSI、P1.6/MISO和P1.7/SCK可用于对片内Flash存储器串行编程和校验，它们分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。（3）P2口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻。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。P2口也可作为普通的I/O口使用。P2口可驱动4个LS型TTL负载。13（4）P3口：8位，准双向I/O口，具有内部上拉电阻。可作为通用

8、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口还可提供第