《微机原理与接口技术》课程教学课件（PPT讲稿）第2章 AT89S52单片机硬件结构

第2章AT89S52单片机硬件结构

1 第2章 AT89S52单片机 硬件结构

第2章AT89S52单片机的片内硬件结构2.1AT89S52单片机的硬件组成2.2AT89S52的引脚功能2.2.1电源及时钟引脚2.2.2控制引脚并行/O口引脚2.2.3AT89S52的CPU2.3运算器2.3.12.3.2控制器2.4AT89S52的存储器结构2.4.1程序存储器空间2.4.2数据存储器空间

2 第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构 2.1 AT89S52单片机的硬件组成 2.2 AT89S52的引脚功能 2.2.1 电源及时钟引脚 2.2.2 控制引脚 2.2.3 并行I/O口引脚 2.3 AT89S52的CPU 2.3.1 运算器 2.3.2 控制器 2.4 AT89S52的存储器结构 2.4.1 程序存储器空间 2.4.2 数据存储器空间

2.4.3特殊功能寄存器位地址空间2.4.4存储器结构总结2.4.52.5AT89S52的并行I/O端口2.5.1PO口2.5.2P12.5.3P2口2.5.4P3口2.6时钟电路与时序时钟电路设计2.6.1时钟周期、机器周期、指令周期与指令时序2.6.22

3 2.4.3 特殊功能寄存器 2.4.4 位地址空间 2.4.5 存储器结构总结 2.5 AT89S52的并行I/O端口 2.5.1 P0口 2.5.2 P1口 2.5.3 P2口 2.5.4 P3口 2.6 时钟电路与时序 2.6.1 时钟电路设计 2.6.2 时钟周期、机器周期、指令周期与指令时序

2.7复位操作和复位电路2.7.1复位操作2.7.2复位电路设计2.8AT89S52单片机的最小应用系统2.9看门狗定时器（WDT）功能简介2.10低功耗节电模式空闲模式2.10.1掉电运行模式2.10.2

4 2.7 复位操作和复位电路 2.7.1 复位操作 2.7.2 复位电路设计 2.8 AT89S52单片机的最小应用系统 2.9 看门狗定时器（WDT）功能简介 2.10 低功耗节电模式 2.10.1 空闲模式 2.10.2 掉电运行模式

内容概要本章介绍AT89S52单片机的片内硬件结构。读者应了解并熟知AT89S52单片机的片内硬件结构，以及片内外设资源的工作原理与基本功能，重点掌握AT89S52单片机的存储器结构、常见的特殊功能寄存器的基本功能以及复位电路与时钟电路的设计，掌握单片机最小系统的概念。此外还介绍了低功耗节电模式。5

5 内容概要 本章介绍AT89S52单片机的片内硬件结构。读者应了解 并熟知AT89S52单片机的片内硬件结构，以及片内外设资源 的工作原理与基本功能，重点掌握AT89S52单片机的存储器 结构、常见的特殊功能寄存器的基本功能以及复位电路与时 钟电路的设计，掌握单片机最小系统的概念。此外还介绍了 低功耗节电模式

2. 1AT89S52单片机的硬件组成片内硬件组成结构如图2-1所示。把作为控制应用所必需的基本功能部件都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。有如下功能部件和特性：（1）8位微处理器（CPU）；（2）数据存储器（256BRAM）（3）程序存储器（8KBFlashROM）；（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口和P3口）（5）1个全双工的异步串行口；（6）3个可编程的16位定时器/计数器（T0、T1和T2）6

6 2.1 AT89S52单片机的硬件组成 片内硬件组成结构如图2-1所示。把作为控制应用所必需的基 本功能部件都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。 有如下功能部件和特性： （1）8位微处理器（CPU）； （2）数据存储器（256B RAM）； （3）程序存储器（8KB Flash ROM）； （4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口和P3口） ； （5）1个全双工的异步串行口； （6）3个可编程的16位定时器/计数器（T0、T1和T2）；

数据存储器POP2程序存储器RAM8KBFlashROMCPU特殊功能寄存器（运算器）(SFR)看门中断定时器/计数器(控制器）串行口狗定XTAL1系统16位3个时器XTAL2-P3P1AT89S5288ALEEAPSENRESET图2-1AT89S52单片机片内结构

7 图2-1 AT89S52单片机片内结构

（7）1个看门狗定时器；（8）中断系统具有6个中断源、6个中断向量；（9）特殊功能寄存器（SFR）32个；（10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式下的中断恢复模式；（11）3个程序加密锁定位片内各功能部件通过片内单一总线连接而成（见图2-1）基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统微机结构

8 （7）1个看门狗定时器； （8）中断系统具有6个中断源、6个中断向量； （9）特殊功能寄存器（SFR）32个； （10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式 下的中断恢复模式； （11）3个程序加密锁定位。 片内各功能部件通过片内单一总线连接而成（见图2-1）， 基本结构依旧是CPU 加上外围芯片的传统微机结构

(SFR,CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器SpecialFunctionRegister）的集中控制方式。下面介绍图2-1中片内各功能部件。（1）CPU（微处理器）8位的CPU，与通用CPU基本相同，同样包括了运算器和控制器两大部分，还有面向控制的位处理功能。(2)(RAM)数据存储器片内为为256B，片外最多可扩64KB。片内256B的RAM以高速RAM的形式集成，可加快单片机运行的速度和降低功耗

9 CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR， Special Function Register）的集中控制方式。 下面介绍图2-1中片内各功能部件。 （1）CPU（微处理器） 8位的CPU，与通用CPU基本相同，同样包括了运算器和控制 器两大部分，还有面向控制的位处理功能。 （2）数据存储器（RAM） 片内为为256B，片外最多可扩64KB。片内256B的RAM以高速 RAM的形式集成，可加快单片机运行的速度和降低功耗。 9

（3）程序存储器（FIashROM)用来存储程序。AT89S52片内有8KB的Flash存储器：AT89S53/AT89S54/AT89S55片内集成了12KB/16KB/20KB的Flash存储器，如果片内程序存储器容量不够，片外最多可外扩至64KB程序存储器，即“片内+片外”的程序存储器总容量不超过64KB。（4）定时器/计数器片内有3个16位的定时器/计数器，具有4种工作方式。(5）中断系统具有6个中断源，2级中断优先权。10

10 （3）程序存储器（Flash ROM） 用来存储程序。AT89S52 片内有8KB的Flash存储器； AT89S53/AT89S54/AT89S55片内集成了12KB/16KB /20KB的Flash存储器，如果片内程序存储器容量不够，片外 最多可外扩至64KB程序存储器，即“片内+片外”的程序存 储器总容量不超过64KB。 （4）定时器/计数器 片内有3个16位的定时器/计数器，具有4种工作方式。 （5）中断系统 具有6个中断源，2级中断优先权。 10