8051单片机结构图

❶ 什么是8051

8051单片微型计算机简称为单片机，有称为微型控制器，是微型计算机的一个重
要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
引脚功能：
MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照----单片机引脚图：
l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的39~32号端子）。
l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的1~8号端子）。
l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的21~28号端子）。
l P3.0~P3.7 P2口8位双向口线（在引脚的10~17号端子）。
这4个I/O口具有不完全相同的功能，大家可得学好了，其它书本里虽然有，但写的太深，初学者很难理解，这里都是按我自已的表达方式来写的，相信你也能够理解。
P0口有三个功能：
1、外部扩展存储器时，当做数据总线（如图1中的D0~D7为数据总线接口）
2、外部扩展存储器时，当作地址总线（如图1中的A0~A7为地址总线接口）
3、不扩展时，可做一般的I/O使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O口使用：其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能：
1、扩展外部存储器时，当作地址总线使用
2、做一般I/O口使用，其内部有上拉电阻；
P3口有两个功能：
除了作为I/O使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置，具体功能请参考我们后面的引脚说明。
有内部EPROM的单片机芯片（例如8751），为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，这些信号也是由信号引脚的形式提供的，
即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG）
编程电压（25V）：31脚（EA/Vpp）
接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池，这个电池是干什么用的呢？这就是单片机的备用电源，当外接电源下降到下限值时，备用电源就会经第二功能的方式由第9脚（即RST/VPD）引入，以保护内部RAM中的信息不会丢失。
（注：这些引脚的功能应用，除9脚的第二功能外，在“新动力2004版”学习套件中都有应用到。）
在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢？他起什么作用呢？都说了是电阻那当然就是一个电阻啦，当作为输入时，上拉电阻将其电位拉高，若输入为低电平则可提供电流源；所以如果P0口如果作为输入时，处在高阻抗状态，只有外接一个上拉电阻才能有效。
ALE/PROG 地址锁存控制信号：在系统扩展时，ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。（在后面关于扩展的课程中我们就会看到8051扩展 EEPROM电路，在图中ALE与74LS373锁存器的G相连接，当CPU对外部进行存取时，用以锁住地址的低位地址，即P0口输出。ALE有可能是高电平也有可能是低电平，当ALE是高电平时，允许地址锁存信号，当访问外部存储器时，ALE信号负跳变（即由正变负）将P0口上低8位地址信号送入锁存器。当ALE是低电平时，P0口上的内容和锁存器输出一致。关于锁存器的内容，我们稍后也会介绍。
在没有访问外部存储器期间，ALE以1/6振荡周期频率输出（即6分频），当访问外部存储器以1/12振荡周期输出（12分频）。从这里我们可以看到，当系统没有进行扩展时ALE会以1/6振荡周期的固定频率输出，因此可以做为外部时钟，或者外部定时脉冲使用。
PORG为编程脉冲的输入端：在第五课 单片机的内部结构及其组成中，我们已知道，在8051单片机内部有一个4KB或8KB的程序存储器（ROM），ROM的作用就是用来存放用户需要执行的程序的，那么我们是怎样把编写好的程序存入进这个ROM中的呢？实际上是通过编程脉冲输入才能写进去的，这个脉冲的输入端口就是PROG。
PSEN 外部程序存储器读选通信号：在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。
1、内部ROM读取时，PSEN不动作；
2、外部ROM读取时，在每个机器周期会动作两次；
3、外部RAM读取时，两个PSEN脉冲被跳过不会输出；
4、外接ROM时，与ROM的OE脚相接。
参见图2—（8051扩展2KB EEPROM电路，在图中PSEN与扩展ROM的OE脚相接）
EA/VPP 访问和序存储器控制信号
1、接高电平时：
CPU读取内部程序存储器（ROM）
扩展外部ROM：当读取内部程序存储器超过0FFFH（8051）1FFFH（8052）时自动读取外部ROM。
2、接低电平时：CPU读取外部程序存储器（ROM）。 在前面的学习中我们已知道，8031单片机内部是没有ROM的，那么在应用8031单片机时，这个脚是一直接低电平的。
3、8751烧写内部EPROM时，利用此脚输入21V的烧写电压。
RST 复位信号：当输入的信号连续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作，当复位后程序计数器PC=0000H，即复位后将从程序存储器的0000H单元读取第一条指令码。
XTAL1和XTAL2 外接晶振引脚。当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。
VCC：电源+5V输入
VSS：GND接地。
AVR和pic都是跟8051结构不同的8位单片机，因为结构不同，所以汇编指令也有所不同，而且区别于使用CISC指令集的8051,他们都是RISC指令集的，只有几十条指令，大部分指令都是单指令周期的指令，所以在同样晶振频率下，较8051速度要快。另PIC的8位单片机前几年是世界上出货量最大的单片机，飞思卡尔的单片机紧随其后。
ARM实际上就是32位的单片机，它的内部资源（寄存器和外设功能）较8051和PIC、AVR都要多得多，跟计算机的CPU芯片很接近了。常用于手机、路由器等等。
DSP其实也是一种特殊的单片机，它从8位到32位的都有。它是专门用来计算数字信号的。在某些公式运算上，它比现行家用计算机的最快的CPU还要快。比如说一般32位的DSP能在一个指令周期内运算完一个32位数乘32位数积再加一个32位数。应用于某些对实时处理要求较高的场合

❷ 8051单片机系统扩展RAM和ROM时，分别使用哪些扩展信号

8051单片机系统扩展RAM和ROM时，要用P0口做8位数据总线，并用一片锁存器74LS373接在P0口锁存低8位地址总线，用P2口做高8位地址总线。控制信号有: ROM用的PSEN，锁存器用ALE。RAM用写信号WR/P3.6，读信号RD/P3.7。单片机引脚图如下。

❸ 简述51单片机的存储器逻辑空间分布,并说明当存储器地址发生重叠时应如何处

MCS-51单片机存储器结构
1、 程序存储器
MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。
8051片内有4kB的程序存储单元，其地址为0000H—0FFFH，单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元，这在使用中应加以注意：
其中一组特殊是0000H—0002H单元，系统复位后，PC为0000H，单片机从0000H单元开始执行程序，如果程序不是从0000H单元开始，则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，让CPU直接去执行用户指定的程序。
另一组特殊单元是0003H—002AH，这40个单元各有用途，它们被均匀地分为五段，它们的定义如下：
0003H—000AH 外部中断0中断地址区。
000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。
0013H—001AH 外部中断1中断地址区。
001BH—0022H 定时/计数器1中断地址区。
0023H—002AH 串行中断地址区。
可见以上的40个单元是专门用于存放中断处理程序的地址单元，中断响应后，按中断的类型，自动转到各自的中断区去执行程序。因此以上地址单元不能用于存放程序的其他内容，只能存放中断服务程序。但是通常情况下，每段只有8个地址单元是不能存下完整的中断服务程序的，因而一般也在中断响应的地址区安放一条无条件转移指令，指向程序存储器的其它真正存放中断服务程序的空间去执行,这样中断响应后，CPU读到这条转移指令，便转向其他地方去继续执行中断服务程序。
2、 数据存储器
数据存储器也称为随机存取数据存储器。MCS-51单片机的数据存储器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间，一个是内部数据存储区和一个外部数据存储区。MCS-51内部RAM有128或256个字节的用户数据存储（不同的型号有分别），它们是用于存放执行的中间结果和过程数据的。MCS-51的数据存储器均可读写，部分单元还可以位寻址。
8051内部RAM共有256个单元，这256个单元共分为两部分。其一是地址从00H—7FH单元（共128个字节）为用户数据RAM。从80H—FFH地址单元（也是128个字节）为特殊寄存器（SFR）单元。从图1中可清楚地看出它们的结构分布。
在00H—1FH共32个单元中被均匀地分为四块，每块包含八个8位寄存器，均以R0—R7来命名，我们常称这些寄存器为通用寄存器。这四块中的寄存器都称为R0—R7，那么在程序中怎么区分和使用它们呢？聪明的INTEL工程师们又安排了一个寄存器——程序状态字寄存器（PSW）来管理它们，CPU只要定义这个寄存的PSW的第3和第4位（RS0和RS1），即可选中这四组通用寄存器。对应的编码关系如图2所示。
内部RAM的20H—2FH单元为位寻址区，既可作为一般单元用字节寻址，也可对它们的位进行寻址。位寻址区共有16个字节，128个位，位地址为00H—7FH。位地址分配如表1所示，CPU能直接寻址这些位，执行例如置“1”、清“0”、求“反”、转移，传送和逻辑等操作。我们常称MCS-51具有布尔处理功能，布尔处理的存储空间指的就是这些为寻址区。

❹ 国芯思辰｜海速芯低功耗8051单片机TM52FN8276厨房定时器中

探索智能厨房新体验：海速芯TM52FN8276低功耗8051单片机厨房定时器详解

在现代生活中，厨房定时器作为一款实用的小工具，已深深扎根于日常琐碎却又必不可少的场景中。本文将深入解析海速芯TM52FN8276这款单片机在厨房定时器领域的卓越表现，它凭借其低功耗设计和全面的功能特性，为现代家庭带来智能、节能的新体验。

系统结构与配置

TM52FN8276单片机的设计精巧，内部集成有LCD驱动器，为用户带来直观的显示效果。其引脚配置灵活，满足不同应用需求。系统框图清晰展示了各个模块间的协作，而厨房定时器功能框图则直观地展示了它的主要功能模块。

智能功能篇

这款单片机厨房定时器具备多项智能特性：低功耗待机模式，系统在无操作时自动切换，节省能源；清晰易读的LCD显示，实时显示设定和倒计时时间，以“XX:XX”格式呈现；时间设定简单易行，只需轻触“MIN”和“SEC”键，配合“START/STOP”键，即可灵活调整和启动计时。

警报功能更是亮点，倒计时结束时，清脆的蜂鸣器提醒，人性化的设计确保不被遗忘。通过按键驱动电路，系统能准确识别和响应按键操作，防抖设计确保操作的灵敏度和稳定性。

硬件优势

TM52FN8276单片机集成了一系列强大的硬件资源，包括8K/16K字节闪存、128字节EEPROM、1024字节SRAM，以及多种定时器和ADC，确保了稳定且高效的运行。其独特的双时钟省电模式、LCD/LED驱动器，以及多达26个可编程I/O引脚，为各种应用场景提供了强大支持。

绿色环保与应用广泛

凭借其低电压复位、宽广的电压范围和极端的温度适应性，TM52FN8276成为厨房定时器的理想选择。它的高可靠性和低功耗特性，使它不仅适用于厨房，还广泛应用于其他消费电子和家用电器，如音响系统和智能设备中。

结语

海速芯TM52FN8276凭借其卓越性能和创新设计，为现代厨房带来了更智能、更便捷的定时体验。无论是倒计时、计时提醒，还是低功耗节能，它都是提升生活品质的实用工具。如果你正在寻找一款高效、可靠的厨房定时器解决方案，这款单片机无疑值得考虑。

注：如涉及作品版权问题，请联系删除。

❺ 51单片机的引脚结构和功能

T89C2051是精简版的51单片机，精简掉了P0口和P2口，只有20引脚，但其内部集成了一个很实用的模拟比较器，特别适合开发精简的51应用系统，毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口，用AT89C2051更合适，芯片体积更小，而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V，因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。

本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解，两种单片机是目前最常用的单片机，其中AT89S51为标准51单片机，当然其功能比早期的51单片机更强大，支持ISP在系统编程技术，内置硬件看门狗。。。

一、AT89S51单片机引脚介绍
AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，其中最常见的就是采用40Pin封装的双列直接PDIP封装，外形结构下图。
芯片共有40个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见右图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3、4。。。40，其中芯片的1脚顶上有个凹点（见右图）。在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。

1、主电源引脚（2根）
VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源
GND(Pin20)：接地线

2、外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端

3、控制引脚（4根）
RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号
PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
芯片实物图片 芯片引脚功能

4、可编程输入/输出引脚（32根）
AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。每一根引脚都可以编程，比如用来控制电机、交通灯、霓虹灯等，开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能，尽情发挥你的想象力吧，实现你想要的：） 强大无比。。。

PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7
P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7
P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7
P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7

上面就是AT89S51单片机引脚的简单介绍，其它51系列家族的单片机8031、8051、89C51等引脚和89S51兼容，只是个别引脚功能定义不同。

二、AT89C2051单片机引脚介绍

AT89C2051为20引脚小型封装，2K内部程序存储器，15个可编程I/O口线，没有P0口和P2口的16根I/O线，内部集成了一个模拟比较器。AT89C2051单片机的引脚排列如下图所示。

芯片实物图片 芯片引脚功能



芯片共有20个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见上图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3。。。20，在单片机的20个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，复位引脚1根以及P1、P3口可编程I/O引脚15根。

1、主电源引脚（2根）
VCC(Pin20)：电源输入，接＋5V电源
GND(Pin10)：接地线

2、外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin5)：片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin4)：片内振荡电路的输出端

3、控制引脚（1根）
RST/VPP(Pin1)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

4、可编程输入/输出引脚（15根）
P1口： 8位准双向I/O口线，P1.0～P1.7 ，共8根
P3口： 8位准双向I/O口线，P3.0～P3.5、P3.7，共7根

聪明的你一定会发现：标准51单片机有32根可编程I/O口线，89C2051精简掉P0、P2口16根I/O线后，应该还有16根I/O口线，现在只有15根，另一根跑那里去了呢？！前面讲到AT89C2051内部集成了一个模拟比较器，正是因为集成了模拟比较器把另一根引线占用了，比较器的输出端占用了一个I/O口，它就是P3.6口，引脚P3.6没有接出来的，所以少一根I/O口线。在编程时，P3.6就只能用来读比较器的状态了，不能象其它I/O口一样用来驱动外部指示灯等设备了，不过模拟比较器很实用的，在开发中就可以省去外加比较器的麻烦，图为比较器的原理。

三、主要性能参数介绍

AT89S51
·与MCS-51产品指令系统完全兼容
·4k字节在系统编程（ISP）Flash闪速存储器
·1000次擦写周期
·4.0－5.5V的工作电压范围
·全静态工作模式：0Hz－33MHz
·三级程序加密锁
·128×8字节内部RAM
·32个可编程I／O口线
·2个16位定时／计数器
·6个中断源
·全双工串行UART通道
·低功耗空闲和掉电模式
·中断可从空闲模唤醒系统
·看门狗（WDT）及双数据指针
·掉电标识和快速编程特性
·灵活的在系统编程（ISP字节或页写模式）
AT89C2051
·与MCS-51产品指令系统完全兼容
·2k字节可重擦写闪速存储器
·1000次擦写周期
·2.7V－6V的工作电压范围

·全静态操作：0Hz－24MHz
·两级加密程序存储器
·128×8字节内部RAM
·15个可编程I／O口线
·2个l6位定时／计数器
·6个中断源
·可编程串行UART通道
·可直接驱动LED的输出端口
·内置一个模拟比较器
·低功耗空闲和掉电模式