8051單片機結構圖

❶ 什麼是8051

8051單片微型計算機簡稱為單片機，有稱為微型控制器，是微型計算機的一個重
要分支。單片機是70年代中期發展起來的一種大規模集成電路晶元，是CPU、RAM、ROM、I/O介面和中斷系統於同一矽片的器件。80年代以來，單片機發展迅速，各類新產品不斷涌現，出現了許多高性能新型機種，現已逐漸成為工廠自動化和各控制領域的支柱產業之一。
引腳功能：
MCS-51是標準的40引腳雙列直插式集成電路晶元，引腳分布請參照----單片機引腳圖：
l P0.0~P0.7 P0口8位雙向口線（在引腳的39~32號端子）。
l P1.0~P1.7 P1口8位雙向口線（在引腳的1~8號端子）。
l P2.0~P2.7 P2口8位雙向口線（在引腳的21~28號端子）。
l P3.0~P3.7 P2口8位雙向口線（在引腳的10~17號端子）。
這4個I/O口具有不完全相同的功能，大家可得學好了，其它書本里雖然有，但寫的太深，初學者很難理解，這里都是按我自已的表達方式來寫的，相信你也能夠理解。
P0口有三個功能：
1、外部擴展存儲器時，當做數據匯流排（如圖1中的D0~D7為數據匯流排介面）
2、外部擴展存儲器時，當作地址匯流排（如圖1中的A0~A7為地址匯流排介面）
3、不擴展時，可做一般的I/O使用，但內部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。
P1口只做I/O口使用：其內部有上拉電阻。
P2口有兩個功能：
1、擴展外部存儲器時，當作地址匯流排使用
2、做一般I/O口使用，其內部有上拉電阻；
P3口有兩個功能：
除了作為I/O使用外（其內部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設置，具體功能請參考我們後面的引腳說明。
有內部EPROM的單片機晶元（例如8751），為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號也是由信號引腳的形式提供的，
即：編程脈沖：30腳（ALE/PROG）
編程電壓（25V）：31腳（EA/Vpp）
接觸過工業設備的兄弟可能會看到有些印刷線路板上會有一個電池，這個電池是干什麼用的呢？這就是單片機的備用電源，當外接電源下降到下限值時，備用電源就會經第二功能的方式由第9腳（即RST/VPD）引入，以保護內部RAM中的信息不會丟失。
（註：這些引腳的功能應用，除9腳的第二功能外，在「新動力2004版」學習套件中都有應用到。）
在介紹這四個I/O口時提到了一個「上拉電阻」那麼上拉電阻又是一個什麼東東呢？他起什麼作用呢？都說了是電阻那當然就是一個電阻啦，當作為輸入時，上拉電阻將其電位拉高，若輸入為低電平則可提供電流源；所以如果P0口如果作為輸入時，處在高阻抗狀態，只有外接一個上拉電阻才能有效。
ALE/PROG 地址鎖存控制信號：在系統擴展時，ALE用於控制把P0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來，以實現低位地址和數據的隔離。（在後面關於擴展的課程中我們就會看到8051擴展 EEPROM電路，在圖中ALE與74LS373鎖存器的G相連接，當CPU對外部進行存取時，用以鎖住地址的低位地址，即P0口輸出。ALE有可能是高電平也有可能是低電平，當ALE是高電平時，允許地址鎖存信號，當訪問外部存儲器時，ALE信號負跳變（即由正變負）將P0口上低8位地址信號送入鎖存器。當ALE是低電平時，P0口上的內容和鎖存器輸出一致。關於鎖存器的內容，我們稍後也會介紹。
在沒有訪問外部存儲器期間，ALE以1/6振盪周期頻率輸出（即6分頻），當訪問外部存儲器以1/12振盪周期輸出（12分頻）。從這里我們可以看到，當系統沒有進行擴展時ALE會以1/6振盪周期的固定頻率輸出，因此可以做為外部時鍾，或者外部定時脈沖使用。
PORG為編程脈沖的輸入端：在第五課 單片機的內部結構及其組成中，我們已知道，在8051單片機內部有一個4KB或8KB的程序存儲器（ROM），ROM的作用就是用來存放用戶需要執行的程序的，那麼我們是怎樣把編寫好的程序存入進這個ROM中的呢？實際上是通過編程脈沖輸入才能寫進去的，這個脈沖的輸入埠就是PROG。
PSEN 外部程序存儲器讀選通信號：在讀外部ROM時PSEN低電平有效，以實現外部ROM單元的讀操作。
1、內部ROM讀取時，PSEN不動作；
2、外部ROM讀取時，在每個機器周期會動作兩次；
3、外部RAM讀取時，兩個PSEN脈沖被跳過不會輸出；
4、外接ROM時，與ROM的OE腳相接。
參見圖2—（8051擴展2KB EEPROM電路，在圖中PSEN與擴展ROM的OE腳相接）
EA/VPP 訪問和序存儲器控制信號
1、接高電平時：
CPU讀取內部程序存儲器（ROM）
擴展外部ROM：當讀取內部程序存儲器超過0FFFH（8051）1FFFH（8052）時自動讀取外部ROM。
2、接低電平時：CPU讀取外部程序存儲器（ROM）。 在前面的學習中我們已知道，8031單片機內部是沒有ROM的，那麼在應用8031單片機時，這個腳是一直接低電平的。
3、8751燒寫內部EPROM時，利用此腳輸入21V的燒寫電壓。
RST 復位信號：當輸入的信號連續2個機器周期以上高電平時即為有效，用以完成單片機的復位初始化操作，當復位後程序計數器PC=0000H，即復位後將從程序存儲器的0000H單元讀取第一條指令碼。
XTAL1和XTAL2 外接晶振引腳。當使用晶元內部時鍾時，此二引腳用於外接石英晶體和微調電容；當使用外部時鍾時，用於接外部時鍾脈沖信號。
VCC：電源+5V輸入
VSS：GND接地。
AVR和pic都是跟8051結構不同的8位單片機，因為結構不同，所以匯編指令也有所不同，而且區別於使用CISC指令集的8051,他們都是RISC指令集的，只有幾十條指令，大部分指令都是單指令周期的指令，所以在同樣晶振頻率下，較8051速度要快。另PIC的8位單片機前幾年是世界上出貨量最大的單片機，飛思卡爾的單片機緊隨其後。
ARM實際上就是32位的單片機，它的內部資源（寄存器和外設功能）較8051和PIC、AVR都要多得多，跟計算機的CPU晶元很接近了。常用於手機、路由器等等。
DSP其實也是一種特殊的單片機，它從8位到32位的都有。它是專門用來計算數字信號的。在某些公式運算上，它比現行家用計算機的最快的CPU還要快。比如說一般32位的DSP能在一個指令周期內運算完一個32位數乘32位數積再加一個32位數。應用於某些對實時處理要求較高的場合

❷ 8051單片機系統擴展RAM和ROM時，分別使用哪些擴展信號

8051單片機系統擴展RAM和ROM時，要用P0口做8位數據匯流排，並用一片鎖存器74LS373接在P0口鎖存低8位地址匯流排，用P2口做高8位地址匯流排。控制信號有: ROM用的PSEN，鎖存器用ALE。RAM用寫信號WR/P3.6，讀信號RD/P3.7。單片機引腳圖如下。

❸ 簡述51單片機的存儲器邏輯空間分布,並說明當存儲器地址發生重疊時應如何處

MCS-51單片機存儲器結構
1、 程序存儲器
MCS-51具有64kB程序存儲器定址空間，它是用於存放用戶程序、數據和表格等信息。對於內部無ROM的8031單片機，它的程序存儲器必須外接，空間地址為64kB，此時單片機的端必須接地。強制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對於內部有ROM的8051等單片機，正常運行時，則需接高電平，使CPU先從內部的程序存儲中讀取程序，當PC值超過內部ROM的容量時，才會轉向外部的程序存儲器讀取程序。
8051片內有4kB的程序存儲單元，其地址為0000H—0FFFH，單片機啟動復位後，程序計數器的內容為0000H，所以系統將從0000H單元開始執行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元，這在使用中應加以注意：
其中一組特殊是0000H—0002H單元，系統復位後，PC為0000H，單片機從0000H單元開始執行程序，如果程序不是從0000H單元開始，則應在這三個單元中存放一條無條件轉移指令，讓CPU直接去執行用戶指定的程序。
另一組特殊單元是0003H—002AH，這40個單元各有用途，它們被均勻地分為五段，它們的定義如下：
0003H—000AH 外部中斷0中斷地址區。
000BH—0012H 定時/計數器0中斷地址區。
0013H—001AH 外部中斷1中斷地址區。
001BH—0022H 定時/計數器1中斷地址區。
0023H—002AH 串列中斷地址區。
可見以上的40個單元是專門用於存放中斷處理程序的地址單元，中斷響應後，按中斷的類型，自動轉到各自的中斷區去執行程序。因此以上地址單元不能用於存放程序的其他內容，只能存放中斷服務程序。但是通常情況下，每段只有8個地址單元是不能存下完整的中斷服務程序的，因而一般也在中斷響應的地址區安放一條無條件轉移指令，指向程序存儲器的其它真正存放中斷服務程序的空間去執行,這樣中斷響應後，CPU讀到這條轉移指令，便轉向其他地方去繼續執行中斷服務程序。
2、 數據存儲器
數據存儲器也稱為隨機存取數據存儲器。MCS-51單片機的數據存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個地址空間，一個是內部數據存儲區和一個外部數據存儲區。MCS-51內部RAM有128或256個位元組的用戶數據存儲（不同的型號有分別），它們是用於存放執行的中間結果和過程數據的。MCS-51的數據存儲器均可讀寫，部分單元還可以位定址。
8051內部RAM共有256個單元，這256個單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元（共128個位元組）為用戶數據RAM。從80H—FFH地址單元（也是128個位元組）為特殊寄存器（SFR）單元。從圖1中可清楚地看出它們的結構分布。
在00H—1FH共32個單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個8位寄存器，均以R0—R7來命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為R0—R7，那麼在程序中怎麼區分和使用它們呢？聰明的INTEL工程師們又安排了一個寄存器——程序狀態字寄存器（PSW）來管理它們，CPU只要定義這個寄存的PSW的第3和第4位（RS0和RS1），即可選中這四組通用寄存器。對應的編碼關系如圖2所示。
內部RAM的20H—2FH單元為位定址區，既可作為一般單元用位元組定址，也可對它們的位進行定址。位定址區共有16個位元組，128個位，位地址為00H—7FH。位地址分配如表1所示，CPU能直接定址這些位，執行例如置「1」、清「0」、求「反」、轉移，傳送和邏輯等操作。我們常稱MCS-51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲空間指的就是這些為定址區。

❹ 國芯思辰｜海速芯低功耗8051單片機TM52FN8276廚房定時器中

探索智能廚房新體驗：海速芯TM52FN8276低功耗8051單片機廚房定時器詳解

在現代生活中，廚房定時器作為一款實用的小工具，已深深紮根於日常瑣碎卻又必不可少的場景中。本文將深入解析海速芯TM52FN8276這款單片機在廚房定時器領域的卓越表現，它憑借其低功耗設計和全面的功能特性，為現代家庭帶來智能、節能的新體驗。

系統結構與配置

TM52FN8276單片機的設計精巧，內部集成有LCD驅動器，為用戶帶來直觀的顯示效果。其引腳配置靈活，滿足不同應用需求。系統框圖清晰展示了各個模塊間的協作，而廚房定時器功能框圖則直觀地展示了它的主要功能模塊。

智能功能篇

這款單片機廚房定時器具備多項智能特性：低功耗待機模式，系統在無操作時自動切換，節省能源；清晰易讀的LCD顯示，實時顯示設定和倒計時時間，以「XX:XX」格式呈現；時間設定簡單易行，只需輕觸「MIN」和「SEC」鍵，配合「START/STOP」鍵，即可靈活調整和啟動計時。

警報功能更是亮點，倒計時結束時，清脆的蜂鳴器提醒，人性化的設計確保不被遺忘。通過按鍵驅動電路，系統能准確識別和響應按鍵操作，防抖設計確保操作的靈敏度和穩定性。

硬體優勢

TM52FN8276單片機集成了一系列強大的硬體資源，包括8K/16K位元組快閃記憶體、128位元組EEPROM、1024位元組SRAM，以及多種定時器和ADC，確保了穩定且高效的運行。其獨特的雙時鍾省電模式、LCD/LED驅動器，以及多達26個可編程I/O引腳，為各種應用場景提供了強大支持。

綠色環保與應用廣泛

憑借其低電壓復位、寬廣的電壓范圍和極端的溫度適應性，TM52FN8276成為廚房定時器的理想選擇。它的高可靠性和低功耗特性，使它不僅適用於廚房，還廣泛應用於其他消費電子和家用電器，如音響系統和智能設備中。

結語

海速芯TM52FN8276憑借其卓越性能和創新設計，為現代廚房帶來了更智能、更便捷的定時體驗。無論是倒計時、計時提醒，還是低功耗節能，它都是提升生活品質的實用工具。如果你正在尋找一款高效、可靠的廚房定時器解決方案，這款單片機無疑值得考慮。

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❺ 51單片機的引腳結構和功能

T89C2051是精簡版的51單片機，精簡掉了P0口和P2口，只有20引腳，但其內部集成了一個很實用的模擬比較器，特別適合開發精簡的51應用系統，畢竟很多時候我們開發簡單的產品時用不了全部32個I/O口，用AT89C2051更合適，晶元體積更小，而且AT89C2051的工作電壓最低為2.7V，因此可以用來開發兩節5號電池供電的攜帶型產品。

本文以ATMEL公司生產的51系列家族的AT89S51和AT89C2051兩種單片機來講解，兩種單片機是目前最常用的單片機，其中AT89S51為標准51單片機，當然其功能比早期的51單片機更強大，支持ISP在系統編程技術，內置硬體看門狗。。。

一、AT89S51單片機引腳介紹
AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三種封裝方式，其中最常見的就是採用40Pin封裝的雙列直接PDIP封裝，外形結構下圖。
晶元共有40個引腳，引腳的排列順序為從靠晶元的缺口（見右圖）左邊那列引腳逆時針數起，依次為1、2、3、4。。。40，其中晶元的1腳頂上有個凹點（見右圖）。在單片機的40個引腳中，電源引腳2根，外接晶體振盪器引腳2根，控制引腳4根以及4組8位可編程I/O引腳32根。

1、主電源引腳（2根）
VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源
GND(Pin20)：接地線

2、外接晶振引腳（2根）
XTAL1(Pin19)：片內振盪電路的輸入端
XTAL2(Pin20)：片內振盪電路的輸出端

3、控制引腳（4根）
RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現2個機器周期的高電平將使單片機復位。
ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號
PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號
EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內部程序存儲器讀指令。
晶元實物圖片 晶元引腳功能

4、可編程輸入/輸出引腳（32根）
AT89S51單片機有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個口有8位（8根引腳），共32根。每一根引腳都可以編程，比如用來控制電機、交通燈、霓虹燈等，開發產品時就是利用這些可編程引腳來實現我們想要的功能，盡情發揮你的想像力吧，實現你想要的：） 強大無比。。。

PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7
P1口（Pin1～Pin8）：8位準雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7
P2口（Pin21～Pin28）：8位準雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7
P3口（Pin10～Pin17）：8位準雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7

上面就是AT89S51單片機引腳的簡單介紹，其它51系列家族的單片機8031、8051、89C51等引腳和89S51兼容，只是個別引腳功能定義不同。

二、AT89C2051單片機引腳介紹

AT89C2051為20引腳小型封裝，2K內部程序存儲器，15個可編程I/O口線，沒有P0口和P2口的16根I/O線，內部集成了一個模擬比較器。AT89C2051單片機的引腳排列如下圖所示。

晶元實物圖片 晶元引腳功能



晶元共有20個引腳，引腳的排列順序為從靠晶元的缺口（見上圖）左邊那列引腳逆時針數起，依次為1、2、3。。。20，在單片機的20個引腳中，電源引腳2根，外接晶體振盪器引腳2根，復位引腳1根以及P1、P3口可編程I/O引腳15根。

1、主電源引腳（2根）
VCC(Pin20)：電源輸入，接＋5V電源
GND(Pin10)：接地線

2、外接晶振引腳（2根）
XTAL1(Pin5)：片內振盪電路的輸入端
XTAL2(Pin4)：片內振盪電路的輸出端

3、控制引腳（1根）
RST/VPP(Pin1)：復位引腳，引腳上出現2個機器周期的高電平將使單片機復位。

4、可編程輸入/輸出引腳（15根）
P1口： 8位準雙向I/O口線，P1.0～P1.7 ，共8根
P3口： 8位準雙向I/O口線，P3.0～P3.5、P3.7，共7根

聰明的你一定會發現：標准51單片機有32根可編程I/O口線，89C2051精簡掉P0、P2口16根I/O線後，應該還有16根I/O口線，現在只有15根，另一根跑那裡去了呢？！前面講到AT89C2051內部集成了一個模擬比較器，正是因為集成了模擬比較器把另一根引線佔用了，比較器的輸出端佔用了一個I/O口，它就是P3.6口，引腳P3.6沒有接出來的，所以少一根I/O口線。在編程時，P3.6就只能用來讀比較器的狀態了，不能象其它I/O口一樣用來驅動外部指示燈等設備了，不過模擬比較器很實用的，在開發中就可以省去外加比較器的麻煩，圖為比較器的原理。

三、主要性能參數介紹

AT89S51
·與MCS-51產品指令系統完全兼容
·4k位元組在系統編程（ISP）Flash閃速存儲器
·1000次擦寫周期
·4.0－5.5V的工作電壓范圍
·全靜態工作模式：0Hz－33MHz
·三級程序加密鎖
·128×8位元組內部RAM
·32個可編程I／O口線
·2個16位定時／計數器
·6個中斷源
·全雙工串列UART通道
·低功耗空閑和掉電模式
·中斷可從空閑模喚醒系統
·看門狗（WDT）及雙數據指針
·掉電標識和快速編程特性
·靈活的在系統編程（ISP位元組或頁寫模式）
AT89C2051
·與MCS-51產品指令系統完全兼容
·2k位元組可重擦寫閃速存儲器
·1000次擦寫周期
·2.7V－6V的工作電壓范圍

·全靜態操作：0Hz－24MHz
·兩級加密程序存儲器
·128×8位元組內部RAM
·15個可編程I／O口線
·2個l6位定時／計數器
·6個中斷源
·可編程串列UART通道
·可直接驅動LED的輸出埠
·內置一個模擬比較器
·低功耗空閑和掉電模式