第2章 AT89C51内部结构基础

2.1 内部结构和引脚功能

2.1.1 内部结构框图和主要部件

1.内部结构框图

AT89C51内部结构框图如图2-1所示。图中包含了该单片机的基本硬件资源。

2.内部结构主要部件

从图2-1可知，AT89C51有下列主要部件。

（1）一个以ALU为中心的8位中央处理器（CPU），完成运算和控制功能。

（2）128B的内部数据存取存储器（内部RAM），其地址范围为00H～7FH。

（3）21个特殊功能寄存器（在内部RAM的SFR块中，又称专用寄存器），离散分布于地址80H～FFH中。

（4）程序计数器PC，是一个独立的16位专用寄存器，其内容为将要执行的指令地址（程序存储器中的地址）。

（5）4KB Flash内部程序存储器（片内ROM），用来存储程序、原始数据、表格等。

（6）4个8位可编程I/O口（P0、P1、P2、P3）。

（7）一个UART串行通信口。

（8）两个16位定时器/计数器。

（9）5个中断源，两个中断优先级的中断控制系统。

（10）一个片内振荡电路和时钟电路。

2.1.2 引脚功能

如图2-2所示为AT89C51双列直插式封装的引脚图和逻辑符号图。40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。

1.电源引脚

（1）GND（20）：接地端。

（2）VCC（40）：接DC电源端，在-40～85℃时，VCC=5.0V±20%，极值为6.6V。

2.时钟引脚

（1）XTAL1（19）：外接振荡元件（如晶振）的一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚接振荡器的信号。

（2）XTAL2（18）：外接振荡元件（如晶振）的一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚悬浮。

3.控制线

（1）RST（9）：复位输入端。

（2）ALE/（）（30）：地址锁存允许/编程脉冲。在对Flash存储器编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（）。

（3）（29）：外部ROM读选通信号。

在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期出现两次有效信号。但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。有效信号作为外部ROM芯片输出允许OE的选通信号。在读内部ROM或RAM时，无效。

（4）（31）：内、外ROM选择/编程电源。

为片内、外ROM选择端。ROM寻址范围为64KB。AT89C51单片机有4KB的片内ROM，若不够用时，可扩展片外ROM。当保持高电平时，先访问片内ROM，当PC的值超过4KB时，自动转向执行片外ROM中的程序。当保持低电平时，只访问片外ROM。在Flash编程期间，此引脚用于施加编程电压VPP。

4.P0～P3口的32根引脚

4个并行I/O（输入/输出）口，即P0、P1、P2、P3。P0有P0.0～0.7引脚8根，P1有P1.0～1.7引脚8根，P2有P2.0～2.7引脚8根，P3有P3.0～3.7引脚8根，共32根引脚。