51单片机修正为AT89C51,是一种单片机微控制器,它是一种8位的CISC结构的单片机芯片,可以进行多种应用,如工业控制、家电控制、数据采集、嵌入式等。
它的设计初衷就是为了替代原来采用集成电路的控制方式,减小整体电路的体积、降低成本、提高可靠性,因为单个芯片可以实现系统功能,还可以根据需要自动适应不同输入输出方式及控制周期。
51单片机整体结构由CPU、 ROM、 RAM、IO口、定时器和中断等部分组成,这些部分紧密配合,实现了单片机的功能,并且它的结构如图所示:
51单片机的CPU是由ALU、通用寄存器、程序计数器、状态寄存器和指令译码器等部分组成,它的结构如下:
其中,ALU(算术逻辑单元)是CPU的核心,在它内部进行加、减、与、或、非等逻辑运算。指令译码器则负责将存储器中的指令解码成具体的操作,程序计数器则存放指令执行的地址,状态寄存器则用于存放各种标志位。
51单片机的IO口和中断部分是实现多种应用的重要组成部分。其中,IO口可以作为输入和输出口,可以直接连接并对外控制外设;而中断则是实现多任务和多进程并发工作的重要机制。它的结构如下:
其中,P0、P1、P2、P3端口可以分别作为8位输入和输出口;IE寄存器用于控制中断操作;EA寄存器用于总中断开关的控制,决定是否允许中断响应。