第四讲: AT89C51单片机的结构及引脚功能 一、 AT89C51单片机的结构 二、 AT89C51单片机的引脚功能
一、 AT89C51单片机的结构 1、ATMEL89系列单片机简介 （1）特点：ATMEL89系列(以下简称AT89)单片机是美国ATMEL公司生产的8位高性能单片机，其主要技术优势是内部含有可编程Flash存储器，用户可以很方便地进行程序的擦写操作，在嵌入式控制领域中被广泛的应用。AT89系列单片机与工业标准MCS-51系列单片机的指令组和引脚是兼容的，因而可替代MCS-51系列单片机使用。 （2）分类：AT89系列单片机可分为标准型、低档型和高档型三种类型。表1-1列举出AT89系列单片机的概况。
表1-1 AT89系列单片机概况 型 号 AT89C51 AT89C52 AT89C1051 AT89C2051 AT89S8252 档次 型 号 AT89C51 AT89C52 AT89C1051 AT89C2051 AT89S8252 档次 标准型 低档型 高档型 Flash/KB 4 8 1 2 片内RAM/B 128 256 64 I/O/条 32 15 定时器/个 3 中断源/个 6 9 串行接口/个 M加密/级 片内振荡器 有 EEPROM/KB 无
2、 AT89C51单片机的结构（见14页图2-1） 单片机的定义→内部有哪些部件→AT89C51单片机的内部结构框图 （1）8位中央处理器（CPU） 核心部件，被喻为单片机的大脑和心脏。 组成：运算器、控制器、专用寄存器（SFR）等。 功能：读取用户程序并执行。具体功能有二：①控制：产生各种控制信号，保证各部件协调一致地工作；②运算：算术、逻辑、位操作等运算。 （2）内部数据存储器（内部RAM） 共256个RAM单元，分为①低1238B：内部数据存储器 ②高128B：存放21个专用寄存器（SFR） 作用：存放数据、运算的中间结果等。 特点：断电，其中的信息将丢失。 （3）内部程序存储器（内部ROM） 4 KB的闪存程序存储器(Flash ROM)，用于存放编好的程序以及程序中到的原始数据（常数）或表格。
图2-1 AT89C51内部结构框图
（4）定时器/计数器 T0（TH0、TL0）；T1 （TH1、TL1）2个，16位。功能：实现定时或计数，并以其定时或计数的结果对计算机进行控制。 （5）并行I/O口 共有4个8位的并行I/O端口 ，分别命名为P0口、P1口、P2口、P3口。功能：实现数据的并行I/O。 （6）串行口 有1个全双工的可编程串行I/O端口。功能：实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。 （7）中断控制系统 共有5个中断源：外中断2个，定时器/计数器中断2个，串行口中断1个。
（8）时钟电路（OSC） 由反向放大器反馈连接组成。外接稳频元件石英晶体和微调电容。为单片机产生时钟脉冲序列，系统允许的最高晶振频率为12MHz，一般选6MHz。 （9）内部总线（三总线） 系统总线：将中央处理器、存储器和输入/输出接口等相对独立的功能部件连接起来进行信息交换的公共通道。 ①数据总线(DB)：用于传递数据信号。共8条：D0~D7 ②地址总线(AB)：用于传递地址信号。共16条：A0~A15 ③控制总线(CB)：用于传递控制信号。因机型而异。
二、 AT89C51单片机的引脚功能 AT89C51有40条引脚，与其他51系列单片机引脚是兼容的。这40条引脚可分为电源线、 I/O端口线、外接晶体线（或叫时钟线） 、控制线 四部分。其封装形式有两种：双列直插封装(DIP)形式和方形封装形式，如图2-2所示。 1、电源线（2条） Vcc（40）：主电源+5V GND（20）：电源接地端 2、外接晶体引脚（2条，也叫时钟线） XTAL1（19）、XTAL2（18）：外接晶振引线端。当使用内部时钟时，这两个引脚外接石英晶振和微调电容。当使用外部信号源时，XTAL2接信号源，XTAL1接地。
图2-2 AT89C51封装和引脚分配图 (a) 双列直插式封装；(b) 方形封装
3、I/O端口引脚（32条） （1）P0.0~P0.7（39~32脚）：P0口的8位准双向I/O端口线。 第一功能：普通的I/O口。用于传送用户输入/输出的信息。 第二功能：在对单片机总线扩展时，用于分时传送用户输入/输出的数据和低8位地址（A0~A7） 负载能力：每位能驱动8个LSTTL负载。 （2）P1.0~P1.7（1~8脚）：P1口的8位准双向I/O端口线。 功能：用于传送用户输入/输出的信息（即普通的I/O口）。 负载能力：每位能驱动4个LSTTL负载。
（3）P2.0~P2.7（21~28脚）：P2口的8位准双向I/O端口线。 第二功能：在对单片机总线扩展时，用于分时传送高8位地址（A8~A15） 负载能力：每位能驱动4个LSTTL负载。 （4）P3.0~P3.7（10~17脚）：P3口的8位准双向I/O端口线。 第二功能：见21页表2-3所示。
4、 控制线（4条） AT89C51单片机的控制线有以下几种： （1）RST/VPD(9脚)：复位输入端，高电平有效。当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期以上的高电平将使单片机复位。 （2）ALE/ (30脚)：地址锁存允许/编程信号线。用于将P0口送出的片外存储器的低8位地址锁存到外部地址锁存器中。 （3） (29脚)：外部程序存储器的读选通线。 （4） /VPP(31脚)：片外ROM允许访问端/编程电源端。