基于89c51的单片机开发

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1、物理与电子工程学院基于89C51的单片机开发设计报告设计者：张建祥摘要89C51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。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。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89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机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。单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。单片机一词最初是源于

2、“SingleChipMicrocomputer”,简称SCM。随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上逐渐采用“MCU”(MicroControllerUnit)来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词已约定俗成，故而可继续沿用。我们所做的是单片机板子，它在工作原理和结构上基本类似于单片机，是单片机的压缩型，便于我们需诶和研究。【关键词】：89C51，串行接口，发光二极管，数码管等。11物理与电子工程学院一、89C51单片机的基本组

3、成图所示为89C51系列单片机的基本结构框图。在一小块芯片上，集成了一个微型计算机的各个组成部分。每一个单片机包括：频率基准源计数器内部总线中断中断控制并行I/O口串行输入/输出振荡器及定时电路4K/8K字节程序存储器ROM128/256字节数据存储器RAM2个16位定时器/计数器8051CPU64K字节总线扩展控制可编程I/O口4×8位可编程串行口（1）一个8位的微处理器（CPU）。（2）片内数据存储器RAM(128B/256B)。存放可以读/写的数据---运算的中间结果、最终结果、欲显示的数据等。（3）片内程序存储器ROM/EPROM(4KB/8KB)。存放程序，一些原始数据和表格。但也

4、有一些单片机内部不带ROM/EPROM，如8031，8032，80C31等。（4）四个8位并行I/O接口P0-P3。每个口既可以用作输入，也可以用作输出。（5）两个定时器/计数器。每个定时器/计数器都可以设置成计数方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。11物理与电子工程学院（6）五个中断源的中断控制系统。（7）一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口。用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信。（8）片内振荡器和时钟产生电路。但石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振荡频率12MHZ。 以上各个部分通过内部数据总线相连接

5、。二、89C51单片机内部结构189C51单片机内部结构图8051/8751/8031芯片的外部引脚和指令系统完全兼容，其内部结构除ROM/EPROM不同外，其余完全相同。一个完整的计算机应该由运算器，控制器，存储器（ROM及RAM）和I/O接口组成。一般微处理器（如Z80）只包括运算器和控制器两部分。和一般微处理器相比，89C51增加了四个8位I/O口，一个串行口，4KBROM，128BRAM，很多工作寄存器及特殊功能寄存器（SFR）。各部分的功能简述如下.2、中央处理单元（CPU）   CPU是单片机的核心，是计算机的控制和指挥中心，有运算器和控制器等部件组成。2.1运算器   11物理

6、与电子工程学院运算器包括一个可进行8位算术运算和逻辑运算的单元ALU，8位的暂存器1，暂存器2，8位的累加器ACC，寄存器B和程序状态寄存器PSW等。   ALU：可对4位（半字节），8位（一字节）和16位（双字节）数据进行操作。能作加、减、乘、除、加1、减1、BCD数十进制调整及比较等算术运算和与、或、异或、求补及循环移位等逻辑操作。      ACC：累加器ACC，8位，一个运算数经暂存器2进入ALU的输入端，与另一个来自暂存器1的运算数进行运算，运算结果又送回ACC。在指令中用助记符A来表示。PSW：程序状态寄存器，用于指示指令执行后的状态信息，相当于一般微处理器的标志寄存器。PSW中

7、各位状态供程序查询和判别用。B：8位寄存器，在乘、除运算时，B寄存器用来存放一个操作数，也用来存放运算后的一部分结果；若不做乘、除运算时，则可作为通用寄存器使用。2.2控制器控制器包括程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、振荡器及定时电路等。程序计数器PC：由两个8位的计数器PCH及PCL组成，共16位。PC实际上是程序的字节地址计数器，PC中的内容是将要执行的下一条指令的地址。指令寄存器IR及指令