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【摘 要】 随着计算机技术的发展，单片机技术已成为计算机技术中的一个独立的分支，单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。从应用领域看，单片机主要用于控制，所以也称它为微控制器。
【关键词】 单片机
一、单片机技术的介绍
从单片机呈现给用户的供应状态来看，单片机产品仅是一块集成电路芯片，即它的所有功能部件都是集成在一块芯片上，所以称之为单片机。单片机的结构和指令系统与通用微型计算机是有差异的，但毕竟它还属于计算机的一个种类，其最基本的功能模块和基本的工作原理仍是一样的。因为单片机主要是面向控制的，所以它的组成结构是在包含通用微机的基本组成部分的基础上，增强了具有实时控制能力的一些功能部件[13]。单片机的组成如图2.1所示：
图2.1 单片机的组成框图
单片机是这样一种芯片，它把微机的三大组成部分（CPU+存储器+I/O接口）和一些实时控制所需要的功能器件集成在该芯片上。实时控制器件包括A/D转换器、D/A转换器、脉冲调制器等。实时控制器件配置的多少也是衡量单片机性能的重要方面。不同系列或型号的单片机，其实时控制器件的配置可能不同。大多数单片机芯片上都集成有定时器/计数器。
目前计算机硬件技术向巨型化、微型化和单片化发展。自1975年美国德克萨斯仪器公司第一块单片机芯片TMS-1000问世以来，在短短的20余年间，单片机技术已发展成为计算机技术中一个非常有活力的分支，它有自己的技术特征、规范、发展道路和应用环境。按单片机的生产技术和应用对象，单片机先后经历了4位机、8位机、16位机、32位机几个有代表性的发展阶段。
二、单片机AT89C51的简介
AT89C51是美國ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS八位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATME公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机适用于高性价比的场合，可灵活应用于各种控制领域[1]。
1、AT89C51的主要性能参数和功能特性
AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两极中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
2、 AT89C51的引脚及引脚图的描述
AT89C51的引脚图如图2.2所示：
AT89C51的各个引脚的功能如下：
·VCC：电源电压
·GND：接地
·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
·P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
·P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2 口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容，在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。
·P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并作为输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.1所示：
P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
·RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
表2.1 单片机P3口的第二功能
端口引脚 第二功能
P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 （外部中断0）
P3.3 （外部中断1）
P3.4 T0 （定时/计数器0）
P3.5 T1 （定时/计数器1）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）
【关键词】 单片机
一、单片机技术的介绍
从单片机呈现给用户的供应状态来看，单片机产品仅是一块集成电路芯片，即它的所有功能部件都是集成在一块芯片上，所以称之为单片机。单片机的结构和指令系统与通用微型计算机是有差异的，但毕竟它还属于计算机的一个种类，其最基本的功能模块和基本的工作原理仍是一样的。因为单片机主要是面向控制的，所以它的组成结构是在包含通用微机的基本组成部分的基础上，增强了具有实时控制能力的一些功能部件[13]。单片机的组成如图2.1所示：
图2.1 单片机的组成框图
单片机是这样一种芯片，它把微机的三大组成部分（CPU+存储器+I/O接口）和一些实时控制所需要的功能器件集成在该芯片上。实时控制器件包括A/D转换器、D/A转换器、脉冲调制器等。实时控制器件配置的多少也是衡量单片机性能的重要方面。不同系列或型号的单片机，其实时控制器件的配置可能不同。大多数单片机芯片上都集成有定时器/计数器。
目前计算机硬件技术向巨型化、微型化和单片化发展。自1975年美国德克萨斯仪器公司第一块单片机芯片TMS-1000问世以来，在短短的20余年间，单片机技术已发展成为计算机技术中一个非常有活力的分支，它有自己的技术特征、规范、发展道路和应用环境。按单片机的生产技术和应用对象，单片机先后经历了4位机、8位机、16位机、32位机几个有代表性的发展阶段。
二、单片机AT89C51的简介
AT89C51是美國ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS八位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATME公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机适用于高性价比的场合，可灵活应用于各种控制领域[1]。
1、AT89C51的主要性能参数和功能特性
AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两极中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
2、 AT89C51的引脚及引脚图的描述
AT89C51的引脚图如图2.2所示：
AT89C51的各个引脚的功能如下：
·VCC：电源电压
·GND：接地
·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
·P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
·P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，P2 口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容，在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。
·P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并作为输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表2.1所示：
P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
·RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
表2.1 单片机P3口的第二功能
端口引脚 第二功能
P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 （外部中断0）
P3.3 （外部中断1）
P3.4 T0 （定时/计数器0）
P3.5 T1 （定时/计数器1）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）