单片机嵌入式系统学习指导

嵌入式系统的定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

计算机系统可分为通用计算机系统和嵌入式计算机系统。嵌入式计算机系统包括嵌入式处理器、单片机、DSP、专用系统处理器。单片机的类型主要有8位、16位、32位单片机，CISC和RISC单片机，单核、双核、多核单片机，JTAG接口在线调试单片机，总线型单片机和非总线型单片机，专用型单片机。

AT89系列单片机的内部功能、引脚数量和排列方式、指令系统与MCS-51系列单片机完全兼容，因此，对于以MCS-51系列产品为基础的应用系统而言，十分容易进行替换。AT89系列有庞大的家族系列，每一系列下都有多个型号。总的来说，AT89系列单片机可分为低档型、标准型、高档型3个系列。

1.低档型AT89系列单片机的基本特性

低档型AT89系列单片机主要有AT89S2051、AT89S4051 2个型号。下面给出AT89S2051的主要特性：与MCS-51兼容；2KB的ISP程序存储器——串行接口下载，运行电压为2.7～5.5V，全静态操作模式（0～24MHz），两级程序存储器锁，256×8内部RAM，15条可编程I/O线，2个16位定时器/计数器，6个中断源，可编程串行UART，直接驱动LED，可选择中断的在片模拟比较器，8位PWM，低功耗空闲模式和掉电模式，掉电复位，具有帧错误检测和自动寻址识别的增强型UART，内部上电复位，从掉电模式中断可恢复，可选择的×2时钟选项，4级增强型中断控制器，掉电标志，灵活的编程方式，用户签名标志页（32B）。

如图1-1所示为AT89S2051单片机的引脚排列，AT89S4051单片机和AT89S2051单片机的引脚完全相同，只是内部的ISPFlash由2KB变为4KB。

2.标准型AT89系列单片机的基本特性

标准型AT89系列单片机包括AT89S51、AT89S52、AT89S8253以及低电压型号AT89LS51、AT89LS52。由于标准型AT89系列单片机与MCS-51完全兼容，又有着优良特性以及较高的性价比，因此，成为AT89系列单片机家族的主流机型。

AT89S51的主要工作特性如下：与MCS_-51兼容，4KB的ISP程序存储器——串行接口下载，运行电压4.0～5.5V，全静态操作模式（0～33MHz），3级程序存储器锁，128×8内部RAM，32条可编程I/O线，2个16位定时器/计数器，6个中断源，全双工串行UART，低功耗空闲模式和掉电模式，从掉电模式中断可恢复，看门狗定时器，双数据指针，掉电标志，灵活的编程方式。

图1-1 AT89S2051单片机的引脚排列

AT89S52除程序存储器为8KB、内部RAM为256B、定时器由2个增加到3个、中断源由6个增加到8个、中断矢量由5个增加到6个之外，其他和AT89S51基本相同。而AT89S8253的程序存储器有12KB。AT89LS51、AT89LS52除工作电压为2.7～4.0V之外，其他特性与AT89S51、AT89S52类似。

3.高档型AT89系列单片机的基本特性

高档型AT89系列单片机约有10个型号，主要包括AT89C51RE2、AT89C51RD2、AT89C51RC2、AT89C51RB2、AT89C51ID2、AT89C51IC2、AT89C51ED2、AT89C51AC3、AT89C51AC2、AT89C5115。限于篇幅，只给出AT89C51RD2的主要特性，读者不难从中体会到其功能的强大。

1）与80C52兼容，6个8位I/O端口（64引脚和68引脚），4个8位I/O端口（44引脚）；256B RAM，4个优先级9个中断源，电源内部监控。

2）2048B Boot ROM，包含低级别的Flash编程例程和默认的串行装载器。(www.xing528.com)

3）高速架构。

4）64KB在片Flash程序/数据存储器。

5）在片1792 B扩展RAM。

6）双数据指针。

7）对于慢速RAM或外设的可变长度MOVX指令。

8）键盘中断接口。

9）SPI接口。

10）8位时钟预标定器。

11）16位可编程计数器阵列，高速输出，比较/捕获，脉冲宽度调制，看门狗定时器。

12）异步端口复位。

13）全双工增强型UART。

14）低EMI（禁止ALE）。

15）硬件Watchdog Timer。

16）空闲模式和节电模式。

17）电压为2.7～5.5V。