【文章內(nèi)容簡介】 大。但近年來已開始出現(xiàn)了片內(nèi)固化有 BASIC 解釋程序及 FROTH 操作系統(tǒng)的單片機(jī) ,使單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)提高了一個(gè)新水平。 此外 ,單片機(jī)成本低、集成度高、控制功能多 ,可靈活地組裝成各種智能控制5 裝置 ,并能有針對性設(shè)計(jì)成專用系統(tǒng) ,解決從簡單到復(fù)雜的各種需要 ,實(shí)現(xiàn)最佳的性價(jià)比。 特別是單片機(jī)與傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合 ,使原有機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡化、控制智能化。如數(shù)控機(jī)床就是典型實(shí)例。近年來 ,單片機(jī)發(fā)展極快 ,其產(chǎn)量占微機(jī)產(chǎn)量的 70%以上。目前，至少有 50個(gè)系列 400余種機(jī)型，性能和結(jié)構(gòu)各不相同 ,INTEL、MOTOROLA、 ZILCG等公司都有系列單片微型計(jì)算機(jī)。國內(nèi)普及的幾乎都是 INTEL公司的產(chǎn)品。 1． 4 AT89C51 單片機(jī)簡介 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能的 CMOS8 位單片機(jī)片內(nèi)4Kbytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 128bytes 的隨 機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。AT89C51 單片機(jī)可為你提供許多高性價(jià)的應(yīng)用場合，可靈活的應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 圖 單片機(jī) AT89C51 主要性能參數(shù)： 與 MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)的全兼容 4k 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 1000 次可擦寫周期 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz 三級加密程序存儲(chǔ)器 1288 字節(jié)內(nèi)部 RAM 6 32個(gè)可編程 I/O口線 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 6 個(gè)中斷源 可編程串行 UART通道 低功耗空閑和掉電模式 AT89C51 功能特性描述： AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個(gè) I/O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)， AT89C51可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，竄行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 （ 1） AT89C51 引腳功能說明： Vcc ：電源電壓 GND ：地 P0 口： PO口是一組 8位漏極開路行雙向 I/O 口，也既地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。可作為輸出口使用時(shí)，每位可吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電路，對端口寫 “1” 可作為高阻抗輸入輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) ，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 Flash編程時(shí)， PO 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求接上拉電阻。 P1 口： P1口是一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸入緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。作輸入口時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)輸出一個(gè)電流（ I）。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接收 8 位地址。 P2 口： P2口是一個(gè)帶有 內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2的輸入緩沖極可以驅(qū)動(dòng)（輸入或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)和作為輸出口，作輸出口時(shí)，因?yàn)榇嬖趦?nèi)部上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問外部存儲(chǔ)器或 1位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX@DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地7 址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX@RI 指令）時(shí)， P2 口線的內(nèi)容（也既特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。 Flash編程或 校驗(yàn)時(shí)， P2亦接收高地址和其他控制信號。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸入緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL 邏輯門電路。對 P3口寫入 “1” 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。作輸出端口時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。 P3 口除可作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 ： P3 口還接收一些用于 Flas 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號 圖 AT89C51 方框圖 RST ：復(fù)位輸出。當(dāng)震蕩器工作時(shí)， RST 引腳出 現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電8 平使機(jī)器復(fù)位。 ALE/ PROG 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)，即使不訪問外部字節(jié)， ALE 仍時(shí)鐘震蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。要注意的是：每次訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。對 Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖（ PROG ）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令可激活。此外，此引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)該置 ALE無效。 PSEN ：程序存入允許（ PSEN ）輸出的是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng) 表 AT89C51 端口 AT89C51 由外部程序取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，既輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。 EA/VPP ：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。要注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V的編程電壓 Vpp。 XTAL1 ：震蕩器反向放大器及內(nèi)部時(shí)鐘的輸入端。 XAAL2 ：震蕩器反向放大器的 輸出端。 時(shí)鐘震蕩器： AT89C51 中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖。外接石英晶體9 （或陶瓷震蕩器）及電容 C C2 接在放大器的震蕩回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容 C C2 雖然沒有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用 30pF177。10pF ，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。 10pF。用戶還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘如圖所示。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，既內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 懸空。 圖 內(nèi)部震蕩電路 圖 外部震蕩電路 由于外部時(shí)鐘信號是通過一個(gè) 2 分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號的所以外部 寄存器 內(nèi)容 寄存器 內(nèi)容 PC 0000H TMOD 00H ACC 00H TCOM 00H B 00H TH0 00H PSW 00H TLO 00H SP 07H TH1 00H0 DPTR 0000H TH1 00H P1— P3 0FFH SCON 00H IP xxx00000 SBUF 不定 IE 0xxx00000 PCON 0xxx00000 表 AT89C51 寄存器 時(shí)鐘的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 Flash 閃速存儲(chǔ)器的編程： AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有 4K 字節(jié)的 Flash PEROM，這個(gè) Flash 存儲(chǔ)存儲(chǔ)陣列出廠時(shí)已處于擦除狀態(tài)（既所有存儲(chǔ)單元的內(nèi)容均為 FFH），用戶隨時(shí)可對其進(jìn)行編程。程序接收高電壓（ +12V）或低電壓（ Vcc）的允許編程信號。低電壓編程模式，10 適用與用戶在線編