AT89C2051是精簡版的51單片機(jī)

AT89C2051是精簡版的51單片機(jī)，

精簡掉了P0口和P2口，只有20引腳，但其內(nèi)部集成了一個(gè)很實(shí)用的模擬比較器，特別適合開發(fā)精簡的51應(yīng)用系統(tǒng)，畢竟很多時(shí)候我們開發(fā)簡單的產(chǎn)品時(shí)用不了全部32個(gè)I/O口，用AT89C2051更合適，芯片體積更小，而且AT89C2051的工作電壓最低為2.7V，因此可以用來開發(fā)兩節(jié)5號(hào)電池供電的便攜式產(chǎn)品。本文以ATMEL公司生產(chǎn)的51系列家族的AT89S51和AT89C2051兩種單片機(jī)來講解，兩種單片機(jī)是目前最常用的單片機(jī)，其中AT89S51為標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)，當(dāng)然其功能比早期的51單片機(jī)更強(qiáng)大，支持ISP在系統(tǒng)編程技術(shù)，內(nèi)置硬件看門狗。。。

一、AT89S51單片機(jī)引腳介紹

AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三種封裝方式，其中最常見的就是采用40Pin封裝的雙列直接PDIP封裝，外形結(jié)構(gòu)下圖。芯片共有40個(gè)引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨冢ㄒ娪覉D）左邊那列引腳逆時(shí)針數(shù)起，依次為1、2、3、4。。。40，其中芯片的1腳頂上有個(gè)凹點(diǎn)（見右圖）。在單片機(jī)的40個(gè)引腳中，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳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(nèi)振蕩電路的輸入端

XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端

3、控制引腳（4根）

RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。

ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)

PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)

EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。芯片實(shí)物圖片芯片引腳功能4、可編程輸入/輸出引腳（32根）

AT89S51單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個(gè)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(jī)、交通燈、霓虹燈等，開發(fā)產(chǎn)品時(shí)就是利用這些可編程引腳來實(shí)現(xiàn)我們想要的功能，盡情發(fā)揮你的想象力吧，實(shí)現(xiàn)你想要的：）強(qiáng)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(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7

P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7

P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7

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

二、AT89C2051單片機(jī)引腳介紹

AT89C2051為20引腳小型封裝，2K內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，15個(gè)可編程I/O口線，沒有P0口和P2口的16根I/O線，內(nèi)部集成了一個(gè)模擬比較器。AT89C2051單片機(jī)的引腳排列如下圖所示。芯片實(shí)物圖片芯片引腳功能

芯片共有20個(gè)引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨冢ㄒ娚蠄D）左邊那列引腳逆時(shí)針數(shù)起，依次為1、2、3。。。20，在單片機(jī)的20個(gè)引腳中，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳2根，復(fù)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(nèi)振蕩電路的輸入端

XTAL2(Pin4)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端

3、控制引腳（1根）

RST/VPP(Pin1)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。

4、可編程輸入/輸出引腳（15根）

P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，P1.0～P1.7，共8根

P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，P3.0～P3.5、P3.7，共7根聰明的你一定會(huì)發(fā)現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī)有32根可編程I/O口線，89C2051精簡掉P0、P2口16根I/O線后，應(yīng)該還有16根I/O口線，現(xiàn)在只有15根，另一根跑那里去了呢？！前面講到AT89C2051內(nèi)部集成了一個(gè)模擬比較器，正是因?yàn)榧闪四M比較器把另一根引線占用了，比較器的輸出端占用了一個(gè)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(shí)，P3.6就只能用來讀比較器的狀態(tài)了，不能象其它I/O口一樣用來驅(qū)動(dòng)外部指示燈等設(shè)備了，不過模擬比較器很實(shí)用的，在開發(fā)中就可以省去外加比較器的麻煩，右圖為比較器的原理。

三、主要性能參數(shù)介紹AT89S51·與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容

·4k字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲(chǔ)器

·1000次擦寫周期

·4.0－5.5V的工作電壓范圍

·全靜態(tài)工作模式：0Hz－33MHz

·三級(jí)程序加密鎖

·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM

·32個(gè)可編程I／O口線

·2個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器

·6個(gè)中斷源

·全雙工串行UART通道

·低功耗空閑和掉電模式

·中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng)

·看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針

·掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性

·靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）AT89C2051·與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容

·2k字節(jié)可重擦寫閃速存儲(chǔ)器

·1000次擦寫周期

·2.7V－6V的工作電壓范圍

·全靜態(tài)操作：0Hz－24MHz

·兩級(jí)加密程序存儲(chǔ)器

·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM

·15個(gè)可編程I／O口線

·2個(gè)l6位定時(shí)／計(jì)數(shù)器

·6個(gè)中斷源

·可編程串行UART通道

·可直接驅(qū)動(dòng)LED的輸出端口

·內(nèi)置一個(gè)模擬比較器

·低功耗空閑和掉電模式

AT89S51是什么?這里，初學(xué)者要澄清單片機(jī)實(shí)際使用方面的一個(gè)產(chǎn)品概念，MCS-51單片機(jī)是美國INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有

8031（內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場淘汰）和8751等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在，

MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的89S51、已經(jīng)停產(chǎn)的89C51等），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與MCS-51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。

有些文獻(xiàn)甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機(jī)，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說MCS-51內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè)8位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。

其他的公司的51單片機(jī)產(chǎn)品都是和MCS-51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。同樣的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、89S51，

PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51指的是ATMEL公司的

AT89C51單片機(jī)，同時(shí)是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時(shí)鐘，更優(yōu)秀的是由Flash（程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容至少可以改寫1000次）存儲(chǔ)器取帶了原來的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對(duì)于8051已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。

不過在市場化方面，89C51受到了PIC單片機(jī)陣營的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現(xiàn)在，89S51目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同時(shí)，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場上見到的89C51實(shí)際都是Atmel前期生產(chǎn)的巨量庫存而以。

89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括：

--

新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格卻基本不變，甚至比89C51更低！

--

ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。

--

工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。

--

具有雙工UART串行通道。

--

內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。

--

雙數(shù)據(jù)指示器。

--

電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。

--

全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。

--

兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。

比較結(jié)果：就如同INTEL的P3向P4升級(jí)一樣，雖然都可以跑Windows98，不過速度是不同的。

從AT89C51升級(jí)到AT89S51

,也是同理。和S51比起來，C51就要遜色多了，實(shí)際應(yīng)用市場方面技術(shù)的進(jìn)步是永遠(yuǎn)向前的?！嘉恼罗D(zhuǎn)載或出處〗≡中國電子技術(shù)信息網(wǎng)AT89S51單片機(jī)內(nèi)部模擬比較器的應(yīng)用技術(shù)分類：模擬設(shè)計(jì)

微處理器與DSP

|2006-12-14

來源：國外電子元器件|作者:(廣州海關(guān))廖向峰

一般來說，\o"內(nèi)部"內(nèi)部帶A／D轉(zhuǎn)換器的\o"單片機(jī)"單片機(jī)價(jià)格都比較昂貴，而且一般只有8到10位的分辨率，這在高分辨率要求的場合顯然不適用；而普通的單片機(jī)則根本沒有A／D轉(zhuǎn)換器。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些體積小、內(nèi)含\o"模擬"模擬\o"比較器"比較器的單片機(jī)，如ATMAL的AT89C2051、ZILOG的Z86E04、MICROCHIP的PIC16C620等，這些單片機(jī)在使用時(shí)連接比較器的端口一般只作普通I／O使用，而對(duì)其內(nèi)置的模擬比較器的應(yīng)用卻很少。下面以AT89C2051為例，談?wù)劺脝纹瑱C(jī)內(nèi)置模擬比較器來構(gòu)成A／D轉(zhuǎn)換器的新方法。

1硬件轉(zhuǎn)換電路

AT89C2051是MCS51單片機(jī)系列中的一種，它雖然只有20個(gè)引腳，卻集成了51系列單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核，其中包括2k程序存儲(chǔ)器、128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)全雙工UART和一個(gè)精確的模擬比較器，而這個(gè)模擬比較器是以前產(chǎn)品所沒有的。圖1是利用AT89C2051的模擬比較器來構(gòu)成雙積分式A／D轉(zhuǎn)換器的電路原理圖。其中：內(nèi)置模擬比較器的結(jié)構(gòu)如圖中虛線包圍部分所示，比較器的正、反相輸入端分別與P1．0、P1．1連接，這是兩個(gè)漏極開路無上拉電阻的輸出和輸入端口，當(dāng)向P1．0、P1．1寫“1”時(shí)，M1、M2截止，相當(dāng)于P1．0、P1．1對(duì)數(shù)字部分懸空，這時(shí)比較器的輸入不受單片機(jī)端口輸出的影響；由于P1．0、P1．1具有很強(qiáng)的灌電流能力，當(dāng)寫入“0”時(shí)，P1．0、P1．1能吸入20mA的灌電流，而且M1、M2的飽和電壓很低，利用