《模拟电子元器件应用技术》-任务1

三、相关知识1．AT89C51单片机的内部结构2．AT89C51的引脚结构3．单片机通信知识4．十六进制数及与二进制数相互转换任务1认识AT89C51的内部结构及引脚（一）AT89C51单片机的内部结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚1个8位的CPU1个4KB的程序存储器ROM1个128B的数据存储器RAM4个并行的I/O端口P0~P31个全双工的串行接口2个16位的定时/计数器5个中断源：2个外中断，2个定时/计数器溢出中断，1个串口中断（一）AT89C51单片机的内部结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚（一）AT89C51单片机的内部结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚1．运算器（1）ALU：用于8位数据的算术（逻辑）运算、求补运算和位运算功能。（2）累加器ACC：核心部件，用于向ALU提供操作数和存放运算结果。（3）寄存器B：乘、除运算时存放一个操作数和一部分结果，非乘、除运算时可作普通寄存器使用。（4）程序状态字寄存器PSW：保存ALU运算结果的特征、状态，供程序查询和判别，以控制程序的转移。（一）AT89C51单片机的内部结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚2．控制器（1）程序计数器PC：16位，用于存放下一条要取指令的地址。（2）指令寄存器IR：保存当前正在执行的一条指令。执行指令时，操作码送指令译码器，地址码送操作数地址形成电路形成操作数的实际地址。（3）定时与控制电路：微处理器的核心，控制取指令、执行指令，存取操作数或运算结果等操作，向其他部件发出各种操作控制信号，协调各部件的工作。AT89C51内设振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容就可产生内部时钟信号，工作频率为1～12MHz。（二）AT89C51的引脚结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚双列直插40个引脚。1．电源：VCC接电源，+5V/3.3V/2.7V，VSS接地。2．时钟：XTAL1、XTAL2

晶振电路反相输入端和输出端。3．控制线：控制线共有4根。（1）ALE/：地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。ALE用于锁存P0端口送出的低8位地址；:片内EPROM芯片的编程脉冲输入端。（二）AT89C51的引脚结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚双列直插40个引脚。3．控制线：控制线共有4根。（2）

：外ROM读选通信号，寻址外部ROM时，选通外部EPROM的读控制端（OE），低电平有效。（3）RST/VPD：复位/备用电源。RST（Reset）是复位信号输入端；VPD用于在Vcc掉电情况下，接入备用电源。（二）AT89C51的引脚结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚双列直插40个引脚。3．控制线：控制线共有4根。（4）/Vpp：内外ROM选择/片内EPROM编程电源。用于选择内外ROM。时，先访问内ROM，当PC（程序计数器）值超过4KB（0FFFH）时，自动转向执行片外ROM中的程序。

时，只访问片外ROM；Vpp为片内EPROM芯片编程电源输入端。（二）AT89C51的引脚结构任务1认识AT89C51的内部结构及引脚双列直插40个引脚。4．I/O线：4个8位的并行I/O端口P0、P1、P2、P3，共32个引脚。P3口为复用端口，具有第二功能，用于特殊信号和控制信号输入、输出，属控制总线。其中：（三）单片机通信知识任务1认识AT89C51的内部结构及引脚1．并行通信与串行通信并行通信：多位数据同时通过多根数据线传输。速度快，但成本高。串行通信：多位数据沿一根数据线分时传输。速度慢，但成本低。串行通信分单工、半双工、全双工三种方式。（1）单工方式：数据只能按一个方向传输。（2）半双工方式：数据可以按两个方向传输，但同一时刻只能按一个方向传输。（3）全双工方式：是数据可同时按两个方向传输。（三）单片机通信知识任务1认识AT89C51的内部结构及引脚2．接口与端口接口：单片机与外部设备连接并进行数据交换的中间转换电路。端口：接口主要由寄存器构成，主要起缓冲和转换等作用。每个寄存器称为一个端口。3．中断中断：单片机处理外部事件的一种方式。当外部事件（如数据输入输出）需要CPU时，就向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求后，如允许响应该中断，就停止正在执行的程序，转去执行中断服务程序，进行中断处理，处理完毕再去执行原来的主程序。中断源：发中断请求的外部事件。中断向量：中断服务程序的入口地址。（四）十六进制数及与二进制数相互转换任务1认识AT89C51的内部结构及引脚1．十六进制数：有0~9、A~F十六个数码。计数规律是“逢十六进一”。单片机中表示地址及数据。2．二进制数转换十六进制数（1）方法：分组加权①分组：以小数点为基准，整数从低向高，4位一组，不足4位，高位用0补齐；小数从高向低，4位一组，不足4位，低位用0补齐。②加权：对每组的4位二进制数按二进制整数转十进制数的方法加权。思考：将二进制数转换为十六进制数为什么要分成4位一组？（四）十六进制数及与二进制数相互转换任务1认识AT89C51的内部结构及引脚2．二进制数转换十六进制数（2）案例：将二进制数1101011.1转换成十六进制数1101011.1=0110

1011.1000B=6B.8H3．十六进制数转换二进制数（1）方法：还原。即将每一位十六进制数分别用4位二进制数来表示。（2）案例：将十六进制数6B.8H转换为二进制数6B.8H=0110

1011.1000B=1101011.1B四、任务实施（一）识读AT89C51结构图，描述其主要部件功能。（1）AT89C51内部包含：一个（）位的CPU1个（）B的程序存储器ROM1个（）B的数据存储器RAM（）个并行的I/O端口（）个全双工的串行接口（）个（）位的定时/计数器（）个中断源。任务1认识AT89C51的内部结构及引脚84K128412165四、任务实施（一）识读AT89C51结构图，描述其主要部件功能。（2）AT89C51的CPU是由（）和（）组成的。其中：ALU是（），功能是（）；ACC是（），功能是（）；B是（），功能是（）；PSW是（），功能是（）；PC是（），其功能是（）；IR是（），其功能是（）。任务1认识AT89C51的内部结构及引脚运算器控制器算术逻辑运算单元进行8位的算术逻辑运算累加器向ALU提供操作数和存放运算结果寄存器乘、除运算时存放操作数和部分结果程序状态字寄存器保存运算结果的特征、状态程序计数器存放下一条要取指令的地址指令寄存器保存当前正在执行的一条指令四、任务实施（二）识读AT89C51引脚图，描述其主要引脚功能。AT89C51是一个双列直插（）个引脚的集成芯片。其中：XTAL1是（）引脚，XTAL2是（）引脚；RST是（）引脚；是（）引脚，当=1时，（）；当=0时，（）；RXD是（）引脚，与（）引脚复用；TXD是（）引脚，与（）引脚复用；是（）引脚，与（）引脚复用；是（）引脚，与（）引脚复用；任务1认识AT89C51的内部结构及引脚40晶振电路反相输入晶振电路同相输入复位内外ROM选择先访问内ROM，地址超出4KB后再自动转去访问外ROM直接访问外ROM串口接收P3.0串口发送P3.1外中断0输入P3.2外中断1输入P3.3四、任务实施（二）识读AT89C51引脚图，描述其主要引脚功能。AT89C51是一个双列直插（）个引脚的集成芯片。其中：T0是（）引脚，与（）引脚复用；T1是（）引脚，与（）引脚复用；VPD是（）引脚，功能是（