《單片機原理及工程應用》課件-第2章 單片機硬件系統(tǒng) （第1次課）

12.1.1MCS-51系列單片機

MCS-51單片機是Intel公司于1980年推出的產(chǎn)品，與MCS-48（Intel公司于1976年推出的產(chǎn)品）單片機相比，其結構更先進，功能更強，增加了更多的電路單元和功能模塊,指令數(shù)達111條。MCS-51單片機是相當成功的產(chǎn)品，直到現(xiàn)在，MCS-51系列或與其兼容的單片機仍是單片機應用領域中的主流產(chǎn)品。2.151系列單片機家族成員2

MCS-51系列單片機雖種類繁多，但總體來說可分為兩個子系列：

MCS-51子系列與MCS-52子系列。

MCS-51子系列中典型機型有8031、8051和8751三種產(chǎn)品。

MCS-52子系列中也有8032、8052和8752三種典型機型。3Intel公司的MCS-51系列單片機

系列片內(nèi)存儲器(BYTE)定時器/計數(shù)器(位)并行I/O(位)串行口中斷源制造工藝封裝形式無ROMPROMEPROMRAM51子系列803180514KB87514KB128B2×164×815HMOSDIP80C3180C514KB87C514KB128B2×164×815CHMOS52子系列803280528KB87528KB256B3×164×816HMOS80C3280C528KB87C528KB256B3×164×816CHMOS42.1.2Atmel公司的AT89系列單片機

美國Atmel公司是世界著名的半導體制造公司，最引人注目的是它的E2PROM電可擦除技術、Flash存儲器技術和優(yōu)秀的生產(chǎn)工藝與封裝技術。

1994年，Atmel率先把MCS-51內(nèi)核與其擅長的Flash存儲技術相結合，推出轟動業(yè)界的AT89系列單片機。Atmel的這些先進技術用于單片機生產(chǎn)，其單片機在結構和性能等方面更具明顯優(yōu)勢，使得AT89系列產(chǎn)品進入中國市場十多年來已獲得了巨大成功。589系列單片機以AT89C51和AT89C52為代表AT89C51的主要特點歸納如下：兼容MCS-51指令系統(tǒng) 4KBFlashROM128×8bit內(nèi)部RAM32條雙向I/O口線 可直接驅(qū)動LED顯示器兩個16位可編程定時器/計數(shù)器兩個外部中斷源可編程UARL通道全靜態(tài)操作0～24MHz低功耗空閑和掉電模式 軟件設置睡眠和喚醒功能6表2.2AT89系列單片機配置一覽表型號/特性AT89C51AT89C52AT89S51AT89S52AT89LS51AT89LS52AT89LV51AT89LV52程序存儲器Flash4k8k4k8k4k8k4k8k數(shù)據(jù)存儲器128256128256128256128256工作頻率33MHz24MHz16MHz定時/計數(shù)器23232323UART通道1ISPyes工作電壓4.0～6.0V2.7～6.0V封裝形式DIP,PLCC,PQFP7各引腳的功能892.1.3AT89C2051單片機

除了上述AT89系列單片外，Atmel還提供一種低價位、高性能、小尺寸的8位單片機AT89C2051。兼容MCS-51指令系統(tǒng)，其功能強大，但它只有20個引腳，采用DIP-20封裝形式。10AT89C2051內(nèi)部含2KBFlash存儲器，128BRAM。與89C51相比，89C2051少了P0和P2兩個并行端口。它為用戶提供了15條可編程雙向輸入/輸出（I/O）口線，這些I/O線能提供20mA的電流，可直接驅(qū)動LED顯示器，為應用系統(tǒng)的開發(fā)帶來了方便。15條可編程雙向輸入/輸出口線中，P1是一個完整的8位雙向I/O口（P1.7～P1.0），另有兩個外中斷口（INT0，INT1），兩個16位可編程定時計數(shù)器信號輸入端（T0，T1）,全雙向串行通信口數(shù)據(jù)接收端RXD和數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD，一個模擬比較放大器輸入端。112.1.4Philips公司的51系列單片機Philips公司的51系列單片機以P89C51為代表，該產(chǎn)品基于80C51內(nèi)核、采用Philips高密度CMOS技術設計制造，包含中央處理單元、4k字節(jié)非易失性Flash只讀程序存儲器、128字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、32個雙向輸入/輸出(I/O)口線、3個16位定時/計數(shù)器和6個中斷源，4個優(yōu)先級中斷嵌套結構，可用于多機通信的串行I/O口，I/O擴展或全雙工UART，片內(nèi)時鐘振蕩電路。12

2.1.5STC89C51系列單片機STC89C51RC是采用8051為內(nèi)核的ISP（InSystemProgramming）在線可編程單片機，片內(nèi)含4KBytes的可反復擦寫1000次以上的Flash只讀程序存儲器，器件兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元，具有在線編程（ISP）功能，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載到單片機，省去了專用編程器，編程速度更快。13

2.1.5STC89C51系列單片機增強型1T流水線/精簡指令集，兼容8051內(nèi)核電源5V、3V兩種可選時鐘頻率0~35MHz應用程序空間12KB、10KB、8KB、6KB、4KB、2KB可選

片上集成512BRAM通用I/O口（27/23個），復位后為：準雙向口可設置成四種模式：準雙向口/弱上拉，推挽/強上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個I/O口驅(qū)動能力均可達到20mA，但整個芯片最大不得超過55mA14

2.1.5STC89C51系列單片機ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應用可編程），無需專用編程器，可通過串行口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序EEPROM

功能具有看門狗功能內(nèi)部集成MAX810專用復位電路有2個16位定時器/計數(shù)器15

2.1.5STC89C51系列單片機有2路外部中斷,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷PWM(4路）/PCA（可編程計數(shù)器陣列），也可用來再實現(xiàn)4個定時器或4個外部中斷STC89Cc516AD還具有ADC功能。有8路10位ADC一個通用異步串行口(UART)SPI同步通信口162.2內(nèi)部結構與引腳功能內(nèi)部結構1751系列單片機外部引腳及功能

18P3口第2功能表引腳符號第2功能P3.0RXD串行口輸入端P3.1TXD串行口輸出端P3.2/INTO外部中斷0請求輸入端，低電平有效P3.3/INTl外部中斷1請求輸入端，低電平有效P3.4T0定時器/計數(shù)器0計數(shù)脈沖輸入端P3.5T1定時器/計數(shù)器1計數(shù)脈沖輸入端P3.6/WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效P3.7/RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效1951系列單片機外特性有以下特點：(1)單片機功能多，引腳少，因而許多引腳都具有第2功能；(2)單片機對外呈3總線形式，由P2、PO口構成