AT89C51单片机的中断系统
AT89C51单片机性能介绍
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1.主要特性：·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2.管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
89C51
89C518代表8位单片机9代表falsh存储器，此位置为0代表无rom，7代表eprom存储器c代表CMOS工艺，此位置为S代表ISP编程方式1代表片内程序存储器容量，容量大小对应为该位数字*4KB89C52:8KB容量at89s51_&_stc89c51命名规则本文介绍了最常见的两种厂家的单片机的命名规则.以后见了stc和atmel的单片机看看型号就知道,什么配置了.先说ATMEL公司的AT系列单片机89系列单片机的型号编码由三个部分组成，它们是前缀、型号和后缀。
格式如下：AT89C XXXXXXXX其中，AT是前缀，89CXXXX是型号，XXXX是后缀。
下面分别对这三个部分进行说明，并且对其中有关参数的表示和意义作相应的解释。
(l)前缀由字母“AT”组成，表示该器件是ATMEL公司的产品。
(2)型号由“89CXXXX”或“89LVXXXX”或“89SXXXX”等表示。
“89CXXXX”中，9是表示内部含Flash存储器，C表示为CMOS产品。
“89LVXXXX”中，LV表示低压产品。
“89SXXXX”中，S表示含有串行下载Flash存储器。
在这个部分的“XXXX”表示器件型号数，如51、1051、8252等。
(3)后缀由“XXXX”四个参数组成，每个参数的表示和意义不同。
在型号与后缀部分有“—”号隔开。
后缀中的第一个参数X用于表示速度，它的意义如下：X＝12，表示速度为12 MHz。
X＝20，表示速度为20 MHz。
X＝16，表示速度为16 MHz。
X＝24，表示速度为24 MHz。
后缀中的第二个参数X用于表示封装，它的意义如下：X＝D，表示陶瓷封装。
X＝Q，表示PQFP封装。
’X＝J，表示PLCC封装。
X＝A，表示TQFP封装。
X＝P，表示塑料双列直插DIP封装。
X＝W，表示裸芯片。
X＝S，表示SOIC封装。
后缀中第三个参数X用于表示温度范围，它的意义如下：X＝C，表示商业用产品，温度范围为0～十70℃。
(完整)AT89C51单片机的概述
AT89C51单片机的概述（1）AT89C51单片机的结构AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM)和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大［3]。
AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
上图为AT89C51单片机的基本组成功能方块图.由图可见,在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分,其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。
下面介绍几个主要部分。
外时钟源外部事件计数外中断控制并行口串行通信AT89C51 功能方块图（2）AT89C51的管脚说明ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器.采用40引脚双列直插封装形式。
AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
VCC：供电电压.GND：接地.P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时,P0输出原码，此时P0外部必须被拉高.P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高，可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流,这是由于内部上拉的缘故.在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流,当P2口被写1时,其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
AT89C51单片机说明
PSEN 此为"Program Store Enable"的缩写。访问外部程序存储器选通信号，低电平有效。在访
(60KB)
0FFFFH
1000H
外部 程序 存储器
0FFFH
EA＝0 (4KB)
0000H
0FFFFH
外 部 数 据 存 储 器
（64KB）
0000H
图 2-2 只读程序存储器
图 2-3 外部数据存储器
直接地址
2FH 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2EH 77 76 75 74 73 72 71 70 2DH 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68 2CH 67 66 65 64 63 62 61 60 2BH 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58 2AH 57 56 55 54 53 52 51 50 29H 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 28H 47 46 45 44 43 42 41 40 位寻址区 27H 3F 3E 3D 3B 3C 3A 39 38 26H 37 36 35 34 33 32 31 30 25H 2F 2E 2D 2B 2C 2A 29 28 24H 27 26 25 24 23 22 21 20 23H 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 22H 17 16 15 14 13 12 11 10 21H 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 20H 07 06 05 04 03 02 01 00 1FH
AT89C51系列单片机介绍
3.1 AT89C51系列单片机介绍3.1.1 AT89C51系列基本组成及特性AT89C51是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
而在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51更实用，也是一种高效微控制器，因为它不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器，用户可以用电的方式达到瞬间擦除、改写。
而这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。
AT89C51基本功能描述如下：AT89C51是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，而且在其片种还有4k字节的在线可重复编程快擦快写程序存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。
它与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替MCS-51系列单片机，而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。
AT89C51可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积, 增加系统的可靠性，降低了系统成本。
只要程序长度小于4k, 四个I/O口全部提供给用户。
可用5V电压编程，而且写入时间仅10毫秒, 仅为8751/87C51 的擦除时间的百分之一，与8751/87C51的12V电压擦写相比, 不易损坏器件, 没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。
AT89C51 芯片提供三级程序存储器锁定加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段, 能完全保证程序或系统不被仿制。
另外,AT89C51 还具有MCS-51系列单片机的所有优点。
128×8 位内部RAM, 32 位双向输入输出线, 两个十六位定时器/计时器, 5个中断源, 两级中断优先级, 一个全双工异步串行口及时钟发生器等。
AT89C51有间歇、掉电两种工作模式。
间歇模式是由软件来设置的, 当外围器件仍然处于工作状态时, CPU可根据工作情况适时地进入睡眠状态, 内部RAM和所有特殊的寄存器值将保持不变。
(单片机原理及应用)第8章AT89C51串行通信及其应用
目录
• at89c51简介 • at89c51串行通信原理 • at89c51串行通信应用实例 • at89c51串行通信编程 • at89c51串行通信常见问题及解决方案
01 at89c51简介
at89c51单片机简介
at89c51是一种基于CMOS技术 的8位微控制器，由Atmel公司
解决方案
针对信号干扰问题，可以采取增加信 号线屏蔽、优化电源滤波等措施；针 对通信协议不匹配问题，需要统一发 送和接收设备的通信协议；针对数据 校验不通过问题，可以在数据传输过 程中加入校验码，并在接收端进行校 验。
串行通信接口电路设计问题
总结词
接口电路设计不合理可能导致串行通信性能下降或通信失败。
波特率设置
波特率是数据传输的速率， 需要根据实际情况进行合理 设置，以保证数据传输的稳
定性和正确性。
数据校验
为了防止数据传输过程中出 现错误，需要进行数据校验 ，常用的校验方法有奇偶校
验和CRC校验等。
硬件流控制
当数据传输速率较高时，可 以采用硬件流控制来保证数 据传输的稳定性，常用的硬 件流控制方式有RTS/CTS流 控制和XON/XOFF流控制。
串行通信的基本概念
串行通信是一种数据传输方式，数据在单条线路上按顺序一位一位 地传输，具有线路简单、成本低等优点。
at89c51的串行通信接口
at89c51单片机内置一个全双工的串行通信接口，可以同时进行数 据的发送和接收。
串行通信协议
包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等，用于规定数据的传 输格式和顺序。
一个6向量两级中断结构。
片内振荡器和时钟电路。
单片机AT89C51应用及结构功能
AT89C51单片机功能及应用和来源参考主要性能参数：与MCS-51产品指令系统完全兼容4K字节可重檫写Flash闪速存储器1000次檫写周期全静态操作：0HZ-24MHZ三级加密程序存储器128*8字节内部RAM32个可编程I/O口线2个16位定时/记数器6个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/记数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/记数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作直到下一个硬件复位。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
AT89C51方框图引脚功能说明·Vcc：电源电压·GND：地·P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I／O 口，也即地址／数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在FIash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
第十八讲中断系统ppt - 可能页面已经被删除,你可以选择
第5 章
中断系统
高优先级
P 3.2 INT 0 IT0 TCON.0 T0溢出
IE0 TCON.1 EX0 IE.0 TF0 TCON.5 ET0 IE.1 PT0 IP.1 PX0 IP.0
低优先级
P 3.3 INT1 IT1 TCON.2 T1溢出
IE1 TCON.3 EX1 IE.2 TF1 TCON.7 TX RX RI SCON.0 TI SCON.1
≥1
PX1 IP.2
查 询 次 序
ET1 IE.3
PT1 IP.3
ES IE.4
EA IE.7
PS IP.4
图5-1 AT89C51中断系统结构图
第5 章
中断系统
5.2.2 中断标志与中断控制 1．中断标志 1) 定时器控制寄存器TCON 图5-2给出了定时器控制寄存器TCON各位的定义。
TCON
第5 章
中断系统
5.2 AT89C51中断系统
5.2.1 中断源及中断系统构成
AT89C51 具有五个中断源，分为内部中断源和外部中断
源。外部中断源有两个，通常指由外部设备发出中断请求 信号，从P3.2和P3.3 引脚输入单片机，用电平或边沿触发两 种方式申请中断。内部中断源有三个，两个定时器/计数器 (T0 ， T1) 中断源和一个串行口中断源， T0 和 T1 的中断申请 是在它们计数从全“1”变为全“0”溢出时自动向中断系统提 出的，串行口中断源的中断申请是在串行口每发送或接收 完一个8位二进制数后自动向中断系统提出的。AT89C51的 中断系统结构如图5-1所示。
位地址
9FH
9EH
9DH
9CH
9BH
9AH
99H
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（3）IE1—外部中断请求1的中断请求标志位。 IE1=0，无中断请求。 IE1=1，外部中断1有中断请求。当CPU响应该中断，转向中 断服务程序时，由硬件清“0”IE1。
• 程序如下: L0: MOV DX,PST
•
IN AL,DX
D0
•
TEST AL,01H; 00000001 判D0
•
JZ L0 ;D0为1下走,为0→L0
•
MOV AL,BL;
•
MOV DX,PDATA
•
OUT DX,AL;DX←数据
5.2 AT89C51单片机中断系统的结构
有5个中断请求源，两个中断优先级，可两级嵌套。
图5-1所示。对事件的整个处理过程，称为中断处 理（或中断服务）。
图5-1 中断响应和处理过程
能够实现中断处理功能的部件称为中断系统；产生中断的 请求源称为中断请求源。 中断源向CPU提出的处理请求，称为中断请求(或中断申请)。 进入中断→保护现场→中断处理恢复现场→中断返回 优点：大大地提高了CPU的工作效率。
第5章 AT89C51单片机的中断系统
实时测控，单片机能及时地响应和处理单片机外部事件或 内部事件所提出的中断请求。
5.1 中断的概念
CPU正在执行程序时，单片机外部或内部发生的某一事件， 请求CPU迅速去处理。
CPU暂时中止当前的工作，转到中断服务处理程序处理所 发生的事件。处理完该事件后，再回到原来被中止的地方， 继续原来的工作，这称为中断。 CPU处理事件的过程，称为CPU的中断响应过程。
D7～D0
DB
AB M/IO CPU
WR
RD
端口 译码器
输出 锁存器
74LS373
往输出 设备
(LED显示器)
输入 缓冲器
74LS240
来自输 入设备
(开关状态)
无条件传送方式的工作原理
二、查询工作方式
适用场合： • 外设并不总是准备好 • 对传送速率和效率要求不高 对外设及接口的要求： • 外设应提供设备状态信息 • 接口应具备状态端口
• 低，轮流查各个外设，实时性差。
I/O 数据
数据端口
外设
状态端口
状态
信号
端口选择 及控制
DB M
AB P
CB U
图5-5 查询式接口的硬件结构
查询工作方式 • 优点：软件比较简单 • 缺点：CPU效率低，数据传送的实时性
差，速度较慢
单一外设时 的工作流程
防止死循环
超时?
N
读入并测试外设状态
N
当CPU与外设同步时，采用无条件传送方式较为方便实用。 当两者不同步时，采用无条件传送方式会出错，应 采用条件传送方式。
• 所有I/O操作处在正在执行程序的控制之下，外设设备
• 处在被动地位。
•
a CPU从状态口读状态字
•
b CPU检测状态字对应位，判是否准备好
•
c 准备好，传送数据
• 该方式比无条件传送可靠，应用场合多，但CPU效率极
低
高
主
级
级
程
中
中
序
断
断
中断嵌套流程
介绍几种传送方式
一、无条件传送
• 适用于总是处于准备好状态的外设
• 优点：软件及接口硬件简单
• 缺点：只适用于简单外设，适应范围较窄
• 无条件传送方式不用测试外设的状态，直接执行IN/OUT • 指令，主要用于外设各种动作为已知或固定的场合。
（如开关、LED、显示器、继电器等）程序设计简单， 该方式用的较少。
IOW
A9
|
&
A3
A15
|
≥1
A10
A2 A1 A0
IOR
74LS374
74LS138
G
Y0
G2A G2B
C
Y3
B
A
D5
≥1 3F8H
D7-D0 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1
CP Q0
OE
3FBH
≥1 状态端口
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
外 设
BUSY
程序段？
• 例1.设数据输入口PORT1,状态口地址为PORT2,传送
• MOV [SI],AL ;存数据
• INC SI ;修改地址指针
• LOOP START ;未完,继续传送,已完,继续后
•
续程序
• 例2.如果一个输出设备接口的状态端口(8位)的地址 为PST,状态端口的D0位为1,表明准备好。数据端口
• (8位)的地址为PDATA,采用条件传送方式传送1字节 数据(数据在BL中)
• 的数据字节数为N,则查询式数据输入的程序如下:
• MOV SI,0 ;地址指针初始化为0
• MOV CX,N ;传送的字节数送CX
• START: IN AL,PORT2 ;读状态位
D1
• TEST AL,02H ;检测数据是否准备好00000010
• JZ START ;未就绪,循环等待
• IN AL,PORT1 ;已准备好,读数据口数据
复位计时器
READY?
Y
与外设进 行数据交换
Y
超时错
N
传送完？
Y
查询工作方式实例
外设状态端口地址为03FBH，第5位(bit5) 为状态标志（=1忙，=0准备好）
外设数据端口地址为03F8H，写入数据会使 状态标志置1 ；外设把数据读走后又把 它置0。
试画出其电路图，并将DATA下100B数输出
D7-D0
5.2.1 中断请求源
中断系统结构示意图如图5-2所示。
图5-2 AT89C51单片机的中断系统结构示意图
五个中断请求源 ： （1）INT0*—外部中断请求0，由引脚INT0*输入，中断请求标
志为IE0。 （2）INT1*—外部中断请求1，由1。 （3）定时器/计数器T0溢出中断请求，中断请求标志为TF0。 （4）定时器/计数器T1溢出中断请求，中断请求标志为TF1。 （5）串行口中断请求，中断请求标志为TI或RI。
当CPU正在处理一个优先级的中断请求的时候,如果发生另一 个优先级比它高的中断请求,CPU暂停正在处理的中断源的处理 程序,转而处理优先级高的中断请求,待处理完之后,再回到原来 正在处理的低级中断请求,这种高级中断源能中断低级中断源的 中断处理称为中断嵌套。具有中断嵌套的系统称为多级中断系 统，没有中断嵌套的系统称为单级中断系统。
5.2.2 中断请求标志寄存器
特殊功能寄存器TCON和SCON的相应位锁存5个中断请求源 的中断请求标志。
1. TCON寄存器 TCON为定时器/计数器的控制寄存器，字节地址为88H。
各标志位的功能： 图5-3 TCON中的中断请求标志位 （1）TF1—T1溢出中断请求标志位。
T1计数后，溢出时，由硬件置“1”TF1，向CPU申请中断， CPU响应TF1中断时，硬件自动清“0”TF1，TF1也可由软件清 0。 （2）TF0—T0的溢出中断请求标志位，功能和TF1类似。