单片机的c语言教程 第二课　初步认识51芯片

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单片机的c语言教程...由磁动力工作室明浩编写.　第二课：初步认识51芯片

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/L d A-s'c#R.e'}+^0第二课　初步认识51芯片

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-t;Z1J]5a"e!j0　　上一课我们的第一个项目完成了，可能有懂C语言的朋友会说，"这和PC机上的C语言没有多大的区别呀"。的确没有太大的区别，C语言只是一种程序语言的统称，针对不同的处理器相关的C语言都会有一些细节的改变。编写PC机的C程序时，如要对硬件编程你就必须对硬件要有一定的认识，51单片机编程就更是如此，因它的开发应用是不可与硬件脱节的，所以我们先要来初步认识一下51片的结构和引脚功能。MSC51架构的芯片种类很多，具体特点和功能不尽相同（在以后编写的附录中会加入常用的一些51芯片的资料列表），在此后的教程中就以Atmel公司的AT89C51和AT89C2051为中心对象来进行学习，两者是AT89系列的典型代表，在爱好者中使用相当的多，应用资料很多，价格便宜，是初学51的首选芯片。嘿嘿，口水多多有点卖广告之嫌了。：P

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图2－1 AT89C51和AT89C2051引脚功能图

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AT89C51电子园51单片机学习网W4bZ4GCG	AT89C2051 u0C8y6yag]3e0
4KB可编程Flash存储器（可擦写1000次）电子园51单片机学习网4GQ&k"^O ZR	2KB可编程Flash存储器（可擦写1000次） 9?ZV2P)b V[s:};^9U0
三级程序存储器保密 +G3h'}9U/Hz$\0	两级程序存储器保密电子园51单片机学习网6jG:V)M"y#Xj
静态工作频率:0Hz-24MHz M`0f9|7p.^0	静态工作频率:0Hz-24MHz电子园51单片机学习网jed8@cd R0v3s$N
128字节内部RAM Y'oTWmO GS0	128字节内部RAM zlyT X }0
2个16位定时/计数器电子园51单片机学习网;w,|3TUW%E7iW{'?	2个16位定时/计数器电子园51单片机学习网8Y;E Qw6lJ
一个串行通讯口 8`lM6?8lg {\0	一个串行通讯口 h vck]c0
6个中断源 t5lN#o DU9k0y-Mr%y:os0	6个中断源 $J D$AY%D'ga7L0
32条I/O引线 ?;LzNr.fQs0	15条I/O引线 :QC'N!a3q-LGy0
片内时种振荡器 6y Ky!O2Oo1s Q:H0	1个片内模拟比较器电子园51单片机学习网4? V c0nKXy

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表2－1　AT89C51和AT89C2051主要性能表电子园51单片机学习网[(E%}$t^LGa

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W(_V0　　图2－1中是AT89C51和AT89C2051的引脚功能图。而表2－1中则是它们的主要性能表。以上可以看出它们是大体相同的，由于AT89C2051的IO线很少，导致它无法外加RAM和程序ROM，片内Flash存储器也少，但它的体积比AT89C51小很多，以后大家可根据实际需要来选用。它们各有其特点但其核心是一样的，下面就来看看AT89C51的引脚具体功能。电子园51单片机学习网 k9B(_2P7g1Xn$d

Cl%O&y9X$gE0　　1.电源引脚

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　　　　Vcc　40　电源端

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`J#[NY|,S0　　　　GND　20　接地端电子园51单片机学习网yL1P8pt n?n

&`_1z wQ)T0　　　　＊工作电压为5V，另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V,引脚功能一样。

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　　2.外接晶体引脚电子园51单片机学习网"uB3n;Ong

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图2－2　外接晶体引脚

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n,NC.[{+U{q0　　　　XTAL1　19电子园51单片机学习网A!b%g-sn
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tSZl1y^3T)\0　　　　XTAL2　18

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^#Y9_0　　　　XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。电子园51单片机学习网El{~2?7wh7n$c!e

p2h;u-F H*]#y.O Pv0　　　　＊型号同样为AT89C51的芯片，在其后面还有频率编号，有12,16,20,24MHz可选。大家在购买和选用时要注意了。如AT89C51 24PC就是最高振荡频率为24MHz,40P6封装的普通商用芯片。

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,KJx'c1Vh1w8gM"[0　　3.复位　RST　9电子园51单片机学习网fQ%R/^t

|w V4k2x1Xl0　　　　在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的00H处开始运行程序。常用的复位电路如图2－3所示。

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　　　　＊复位操作不会对内部RAM有所影响。电子园51单片机学习网iwOu4` Mht

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图2－3　常用复位电路电子园51单片机学习网e\4s8g1v&\~xg

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　　4.输入输出引脚电子园51单片机学习网^,Od.W8^5v

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　　　　(1) P0端口[P0.0-P0.7]电子园51单片机学习网f#zCCkRdn

(AQ4?u!_1[|1}u,k0P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动8个TTL。

4aajQK`])d`6|0 电子园51单片机学习网0hrl+W5S

　　　　　　对内部Flash程序存储器编程时，接收指令字节;校验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻。

8f&?rDd r&_D0 电子园51单片机学习网1K4T'KCqg8| S2W5h

　　　　　　在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口是分时转换的地址(低8位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。电子园51单片机学习网D X i2^r*j'KZj

%C}HL:d6hl+sB0　　　　(2)P1端口[P1.0－P1.7]

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/Y1Yc"@:_9\[@-D0P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。

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)]PI/qY0　　　　　　对内部Flash程序存储器编程时，接收低8位地址信息。

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　　　　(3)P2端口[P2.0－P2.7]

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P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。电子园51单片机学习网;P-s.SM0Ra3U,P

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　　　　　　对内部Flash程序存储器编程时，接收高8位地址和控制信息。电子园51单片机学习网:s
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2\*H r L]Mk0　　　　　　在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P2口送出高8位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。

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　　　　(4)P3端口[P3.0－P3.7]电子园51单片机学习网 LNMdQ(bO

5aq4a p#Qj0P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。电子园51单片机学习网C.H
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　　　　　　对内部Flash程序存储器编程时，接控制信息。除此之外P3端口还用于一些专门功能，具体请看

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表2－2.。电子园51单片机学习网&n2[b'g0f(d@^r$v

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　　　　　　＊P1－3端口在做输入使用时，因内部有上接电阻，被外部拉低的引脚会输出一定的电流。

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P3引脚电子园51单片机学习网 f"o&S$X,B?u}k`+^1^	兼用功能 8hwup'tce0
P3.0电子园51单片机学习网,|7D2}*|6Qd0Q9Zf{	串行通讯输入（RXD）电子园51单片机学习网u,H6J h+L @l5`7G!B
P3.1电子园51单片机学习网Zy5Np&d-e-g	串行通讯输出（TXD） +A:}-Z.X,P @0
P3.2 )gg~ R+D*p!g0	外部中断0（INT0）电子园51单片机学习网 j^x/q#|3x
P3.3 1x%qS6UD(`0	外部中断1（INT1）电子园51单片机学习网`j\Q:YB@
P3.4 $~A i6T,]l7M0	定时器0输入(T0) #A!liYj y)g0
P3.5电子园51单片机学习网#q2e;l0k`	定时器1输入(T1)电子园51单片机学习网~ FUUGk-~z
P3.6电子园51单片机学习网/r3`e0Wn4]1^1p	外部数据存储器写选通WR 8^)p4ny^0
P3.7 7_ }3R:xF Ci Iq@]0	外部数据存储器写选通RD电子园51单片机学习网Q+w$E&W^~n)x `

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表2－2　P3端口引脚兼用功能表

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　　呼！一口气说了那么多，停一下吧。嗯，什么？什么叫上拉电阻？上拉电阻简单来说就是把电平拉高，通常用4.7－10K的电阻接到Vcc电源，下拉电阻则是把电平拉低，电阻接到GND地线上。具体说明也不是这里要讨论的，接下来还是接着看其它的引脚功能吧。电子园51单片机学习网4Yib]-znaRHat;V

6L"\1Y _E:ua zC0　　5.其它的控制或复用引脚

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　　　　(1)ALE/PROG 30电子园51单片机学习网cF;}Z(t'Z5w

Y+T%~](p"~;g!q0f0访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器时，出现一个ALE脉冲。对Flash存储器编程时，这个引脚用于输入编程脉冲PROG电子园51单片机学习网n#t
@ S/x
]KW%p\ TQ1a

Y7U] Q8Q3Ux)X0　　　　(2)PSEN 29

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该引是外部程序存储器的选通信号输出端。当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时，每个机器周期输出2个脉冲即两次有效。但访问外部数据存储器时，将不会有脉冲输出。电子园51单片机学习网0f D(@AB$\4hL5O

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　　　　(3)EA/Vpp 31

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外部访问允许端。当该引脚访问外部程序存储器时，应输入低电平。要使AT89C51只访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH）,这时该引脚必须保持低电平。对Flash存储器编程时，用于施加Vpp编程电压。Vpp电压有两种，类似芯片最大频率值要根据附加的编号或芯片内的特征字决定。

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具体如表2－3所列。电子园51单片机学习网n'F(A/u0t hjkr ` Q

Vpp = 12V			Vpp = 5V
	AT89C51	AT89LV51	AT89C51	AT89LV51
印刷在芯片面上的型号	xxxx	xxxx	xxxx-5	xxxx-5
	YYWW	YYWW	YYWW	YYWW
	030H=1EH	030H=1EH	030H=1EH	030H=1EH
	031H=51H	031H=61H	031H=51H	031H=61H
片内特征字	032H=FFH	032H=FFH	032H=05H	032H=05H

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表2－3　Vpp与芯片型号和片内特征字的关系

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　　看到这您对AT89C51引脚的功能应该有了一定的了解了，引脚在编程和校验时的时序我们在这里就不做详细的探讨，通常情况下我们也没有必要去撑握它，除非你想自己开发编程器。下来的课程我们要开始以一些简单的实例来讲述C程序的语法和编写方法技巧，中间穿插相关的硬件知识如串口，中断的用法等等。电子园51单片机学习网5}2R)fx-g4n?