《單片機(jī)原理及工程應(yīng)用》課件-第2章 單片機(jī)硬件系統(tǒng) （第1次課）

12.1.1MCS-51系列單片機(jī)

MCS-51單片機(jī)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(jī)相比，其結(jié)構(gòu)更先進(jìn)，功能更強(qiáng)，增加了更多的電路單元和功能模塊,指令數(shù)達(dá)111條。MCS-51單片機(jī)是相當(dāng)成功的產(chǎn)品，直到現(xiàn)在，MCS-51系列或與其兼容的單片機(jī)仍是單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的主流產(chǎn)品。2.151系列單片機(jī)家族成員2

MCS-51系列單片機(jī)雖種類繁多，但總體來說可分為兩個(gè)子系列：

MCS-51子系列與MCS-52子系列。

MCS-51子系列中典型機(jī)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(jī)型。3Intel公司的MCS-51系列單片機(jī)

系列片內(nèi)存儲(chǔ)器(BYTE)定時(shí)器/計(jì)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(jī)

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

1994年，Atmel率先把MCS-51內(nèi)核與其擅長(zhǎng)的Flash存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合，推出轟動(dòng)業(yè)界的AT89系列單片機(jī)。Atmel的這些先進(jìn)技術(shù)用于單片機(jī)生產(chǎn)，其單片機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能等方面更具明顯優(yōu)勢(shì)，使得AT89系列產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)十多年來已獲得了巨大成功。589系列單片機(jī)以AT89C51和AT89C52為代表AT89C51的主要特點(diǎn)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(dòng)LED顯示器兩個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器兩個(gè)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(shè)置睡眠和喚醒功能6表2.2AT89系列單片機(jī)配置一覽表型號(hào)/特性AT89C51AT89C52AT89S51AT89S52AT89LS51AT89LS52AT89LV51AT89LV52程序存儲(chǔ)器Flash4k8k4k8k4k8k4k8k數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器128256128256128256128256工作頻率33MHz24MHz16MHz定時(shí)/計(jì)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(jī)

除了上述AT89系列單片外，Atmel還提供一種低價(jià)位、高性能、小尺寸的8位單片機(jī)AT89C2051。兼容MCS-51指令系統(tǒng)，其功能強(qiáng)大，但它只有20個(gè)引腳，采用DIP-20封裝形式。10AT89C2051內(nèi)部含2KBFlash存儲(chǔ)器，128BRAM。與89C51相比，89C2051少了P0和P2兩個(gè)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(dòng)LED顯示器，為應(yīng)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(gè)完整的8位雙向I/O口（P1.7～P1.0），另有兩個(gè)外中斷口（INT0，INT1），兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器信號(hào)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(gè)模擬比較放大器輸入端。112.1.4Philips公司的51系列單片機(jī)Philips公司的51系列單片機(jī)以P89C51為代表，該產(chǎn)品基于80C51內(nèi)核、采用Philips高密度CMOS技術(shù)設(shè)計(jì)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(chǔ)器、128字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口線、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和6個(gè)中斷源，4個(gè)優(yōu)先級(jí)中斷嵌套結(jié)構(gòu)，可用于多機(jī)通信的串行I/O口，I/O擴(kuò)展或全雙工UART，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。12

2.1.5STC89C51系列單片機(jī)STC89C51RC是采用8051為內(nèi)核的ISP（InSystemProgramming）在線可編程單片機(jī)，片內(nèi)含4KBytes的可反復(fù)擦寫1000次以上的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)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(jī)，省去了專用編程器，編程速度更快。13

2.1.5STC89C51系列單片機(jī)增強(qiáng)型1T流水線/精簡(jiǎn)指令集，兼容8051內(nèi)核電源5V、3V兩種可選時(shí)鐘頻率0~35MHz應(yīng)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(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不得超過55mA14

2.1.5STC89C51系列單片機(jī)ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)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(fù)位電路有2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器15

2.1.5STC89C51系列單片機(jī)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(jì)數(shù)器陣列），也可用來再實(shí)現(xiàn)4個(gè)定時(shí)器或4個(gè)外部中斷STC89Cc516AD還具有ADC功能。有8路10位ADC一個(gè)通用異步串行口(UART)SPI同步通信口162.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能內(nèi)部結(jié)構(gòu)1751系列單片機(jī)外部引腳及功能

18P3口第2功能表引腳符號(hào)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(qǐng)求輸入端，低電平有效P3.3/INTl外部中斷1請(qǐng)求輸入端，低電平有效P3.4T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖輸入端P3.5T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)脈沖輸入端P3.6/WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端，低電平有效P3.7/RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效1951系列單片機(jī)外特性有以下特點(diǎn)：(1)單片機(jī)功能多，引腳少，因而許多引腳都具有第2功能；(2)單片機(jī)對(duì)外呈3總線形式，由P2、PO口構(gòu)成