AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業中有著廣泛的應用。

　　AT89C52單片機硬件結構

　　如圖3-1所示，為AT89C52的硬件結構圖。AT89C52單片機的內部結構與MCS-51系列單片機的構成基本相同。CPU是由運算器和控制器所構成的。運算器主要用來對操作數進行算術、邏輯運算和位操作的。控制器是單片機的指揮控制部件，主要任務的識別指令，并根據指令的性質控制單片機各功能部件，從而保證單片機各部分能自動而協調地工作。它的程序存儲器為8K字節可重擦寫Flash閃速存儲器，閃爍存儲器允許在線+5V電擦除、電寫入或使用編程器對其重復編程。數據存儲器比51系列的單片機相比大了許多為256字節RAM。AT89C52單片機的指令系統和引腳功能與MCS-51的完全兼容。

　　主要性能參數

　　? 8K字節可重擦寫Flash閃速存儲器

　　? 1000次可擦寫周期

　　? 全靜態操作：0Hz-24MHz

　　? 三級加密程序存儲器

　　? 256×8字節內部RAM

　　? 32個可編程I/O口線

　　? 3個16位定時/計數器

　　? 8個中斷源

　　? 可編程串行UART通道

　　? 低功耗空閑和掉電模式

　　AT89C52外部引腳圖

　　AT89C52管腳說明

　　VCC：電源 GND：接地

　　P0口：P0口是一個8位漏級開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。對P0口端口寫“1”時，引腳作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數據存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數據復用。在這種模式下，P0具有內部上拉電阻。

　　在flash編程時，P0口也用來接受指令字節：在程序效驗時，輸出指令字節。程序效驗時，需要外部上拉電阻。

　　P1口：P1口是一個具有內部上拉電阻的8位是雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯電平。對P1口寫“1”時，內部上拉電阻的原因，將輸出電流ILL。

　　AT89C52晶振特性

　　AT89C52單片機有一個用于構成內部振蕩器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入、輸出端。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構成自激振蕩器。從外部時鐘遠驅動器件的話，XTAL2可以不接，而從XTAL1接入。由于外部時鐘信號經過二分頻觸發后作為外部時鐘電路輸入的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有其它要求，最長低電平持續時間和最少高電平持續時間等還是要符合要求的。

　　石英晶振 C1，C2=30PF+-10PF 陶瓷諧振器 C1，C2=40PF+-10PF

　　AT89C52單片機最小系統接口電路設計

　　AT89C52與時鐘電路（包括晶體振蕩器、電容C19、C20），上電復位電路（包括R42、C5、S3、VD1、C3、R9）構成單片機的最小系統。其中，晶體振蕩器選用12MHz的高穩定無源晶體振蕩器，它與AT89C52中的反向放大器構成振蕩器，給CPU提供高穩定的時鐘信號。電容C19、C20可起頻率微調作用，電容值在5pF～30pF之間選擇，本電路選20pF。電容C5和電阻R42構成上電復位電路。電源開啟時，電源對電容C5 充電，在CPU的復位端產生一高脈沖。只要高電平的維持時間大于兩個機器周期（24 個振蕩周期）。CPU就可復位。二極管VD1的作用是當斷電時，可使電容C5所儲存的 電荷迅速釋放，以便下次上電時可靠復位。電容C5可濾除高頻干擾，防止單片機誤復位。按鍵S3和電阻R9構成按鍵復位電路。

　　AT89C52定時器2工作方式：

　　定時器2是一個16 位定時/計數器。它既可當定時器使用，也可作為外部事件計數器使用，其工作方式由特殊功能寄

　　存器T2CON（如表3）的C/T2 位選擇。定時器2 有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數）方式和波特率發生器方式，工作方式由T2CON 的控制位來選擇。定時器2 由兩個8 位寄存器TH2 和TL2 組成，在定時器工作方式中，每個機器周期TL2 寄存器的值加1，由于一個機器周期由12 個振蕩時鐘構成，因此，計數速率為振蕩頻率的1/12。在計數工作方式時，當T2 引腳上外部輸入信號產生由1 至0 的下降沿時，寄存器的值加1，在這種工作方式下，每個機器周期的5SP2 期間，對外部輸入進行采樣。若在第一個機器周期中采到的值為1，而在下一個機器周期中采到的值為0，則在緊跟著的下一個周期的S3P1 期間寄存器加1。由于識別1 至0 的跳變需要2 個機器周期（24 個振蕩周期），因此，最高計數速率為振蕩頻率的1/24。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次。 ·捕獲方式：

　　在捕獲方式下，通過T2CON 控制位EXEN2 來選擇兩種方式。如果EXEN2=0，定時器2 是一個16 位定時器或計數器，計數溢出時，對T2CON 的溢出標志TF2 置位，同時激活中斷。如果EXEN2=1，定時器2 完成相同的操作，而當T2EX 引 腳外部輸入信號發生1 至0 負跳變時，也出現TH2 和TL2 中的值分別被捕獲到RCAP2H 和RCAP2L 中。另外，T2EX 引腳信號的跳變使得T2CON 中的EXF2 置位，與TF2 相仿，EXF2 也會激活中斷。捕獲方式如圖4 所示。 ·自動重裝載（向上或向下計數器）方式：

　　當定時器2工作于16位自動重裝載方式時，能對其編程為向上或向下計數方式，這個功能可通過特殊功能寄存器T2CON

　　（見表5）的DCEN 位（允許向下計數）來選擇的。復位時，DCEN 位置“0”，定時器2 默認設置為向上計數。當DCEN置位時，定時器2 既可向上計數也可向下計數，這取決于T2EX 引腳的值，參見圖5，當DCEN=0 時，定時器2 自動設置為向上計數，在這種方式下，T2CON 中的EXEN2 控制位有兩種選擇，若EXEN2=0，定時器2 為向上計數至0FFFFH 溢出，置位TF2 激活中斷，同時把16 位計數寄存器RCAP2H 和RCAP2L重裝載，RCAP2H 和RCAP2L 的值可由軟件預置。 若EXEN2=1，定時器2 的16 位重裝載由溢出或外部輸入端T2EX 從1 至0 的下降沿觸發。這個脈沖使EXF2 置位，如果 中斷允許，同樣產生中斷。

　　AT89C52定時器

　　定時器2 的中斷入口地址是：002BH ——0032H 。

　　當DCEN=1 時，允許定時器2 向上或向下計數，如圖6 所示。這種方式下，T2EX 引腳控制計數器方向。T2EX 引腳為邏輯“1”時，定時器向上計數，當計數0FFFFH 向上溢出時，置位TF2，同時把16 位計數寄存器RCAP2H 和RCAP2L 重裝載到TH2 和TL2 中。 T2EX 引腳為邏輯“0”時，定時器2 向下計數，當TH2 和TL2 中的數值等于RCAP2H 和RCAP2L中的值時，計數溢出，置位TF2，同時將0FFFFH 數值重新裝入定時寄存器中。

　　當定時/計數器2 向上溢出或向下溢出時，置位EXF2 位。 ·波特率發生器：當T2CON中的TCLK 和RCLK 置位時，定時/計數器2 作為波特率發生器使用。如果定時/計數器2 作為發送器或接收器，其發送和接收的波特率可以是不同的，定時器1 用于其它功能，如圖7 所示。若RCLK 和TCLK 置位，則定時器2 工作于波特率發生器方式。

　　波特率發生器的方式與自動重裝載方式相仿，在此方式下，TH2 翻轉使定時器2 的寄存器用RCAP2H 和RCAP2L 中的16 位數值重新裝載，該數值由軟件設置。在方式1 和方式3 中，波特率由定時器2 的溢出速率根據下式確定： 方式1和3的波特率=定時器的溢出率/16定時器既能工作于定時方式也能工作于計數方式，在大多數的應用中，是工作在定時方式（C/T2=0）。定時器2 作為波特率發生器時，與作為定時器的操作是不同的，通常作為定時器時，在每個機器周期（1/12 振蕩頻率）寄存器的值加1，而作為波特率發生器使用時，在每個狀態時間（1/2 振蕩頻率）寄存器的值加1。波特率的計算公式如下：

　　方式1和3的波特率=振蕩頻率/{32*［65536-（RCP2H，RCP2L）］}

　　式中（RCAP2H，RCAP2L）是RCAP2H 和RCAP2L中的16 位無符號數。 定時器2 作為波特率發生器使用的電路如圖7 所示。T2CON 中的RCLK 或TCLK=1 時，波特率工作方式才有效。在波特率發生器工作方式中，TH2 翻轉不能使TF2 置位，故而不產生中斷。但若EXEN2 置位，且T2EX 端產生由1 至0 的負跳變，則會使EXF2 置位，此時并不能將（RCAP2H，RCAP2L）的內容重新裝入TH2 和TL2 中。所以，當定時器2 作為波特率發生器使用時，T2EX 可作為附加的外部中斷源來使用。需要注意的是，當定時器2 工作于波特率器時，作為定時器運行（TR2=1）時，并不能訪問TH2 和TL2。因為此時每個狀態時間定時器都會加1，對其讀寫將得到一個不確定的 數值。

　　然而，對RCAP2 則可讀而不可寫，因為寫入操作將是重新裝載，寫入操作可能令寫和/或重裝載出錯。在訪問定時器2或RCAP2 寄存器之前，應將定時器關閉（清除TR2）。 ·可編程時鐘輸出：定時器2 可通過編程從P1.0 輸出一個占空比為50%的時鐘信號，如圖8 所示。P1.0 引腳除了是一個標準的I/O 口外，還可以通過編程使其作為定時/計數器2 的外部時鐘輸入和輸出占空比50%的時鐘脈沖。當時鐘振蕩頻率為16MHz 時，輸 出時鐘頻率范圍為61Hz—4MHz。

　　當設置定時/計數器2 為時鐘發生器時，C/T2（T2CON .1）=0，T2OE （T2MOD.1） =1，必須由TR2（T2CON.2）啟動或停止定時器。時鐘輸出頻率取決于振蕩頻率和定時器2 捕獲寄存器（RCAP2H，RCAP2L）的重新裝載值，公式如下：

　　輸出時鐘頻率=振蕩器頻率/{4*［65536-（RCP2H，RCP2L）］}

　　在時鐘輸出方式下，定時器2 的翻轉不會產生中斷，這個特性與作為波特率發生器使用時相仿。定時器2 作為波特率發生器使用時，還可作為時鐘發生器使用，但需要注意的是波特率和時鐘輸出頻率不能分開確定，這是因為它們同使用 RCAP2L和RCAP2L。 ·UART：

　　AT89C52的UART 工作方式與AT89C51 工作方式相同。 ·中斷：AT89C52 共有6 個中斷向量：兩個外中斷（INT0 和INT1），3 個定時器中斷（定時器0、1、2）和串行口中斷。所有 這些中斷源如圖9 所示。

　　這些中斷源可通過分別設置專用寄存器IE 的置位或清0 來控制每一個中斷的允許或禁止。IE 也有一個總禁止位EA， 它能控制所有中斷的允許或禁止。

　　注意表5 中的IE.6 為保留位，在AT89C51 中IE.5 也是保留位。程序員不應將“1”寫入這些位，它們是將來AT89 系 列產品作為擴展用的。定時器2 的中斷是由T2CON 中的TF2 和EXF2 邏輯或產生的，當轉向中斷服務程序時，這些標志位不能被硬件清除，

　　事實上，服務程序需確定是TF2 或EXF2 產生中斷，而由軟件清除中斷標志位。 定時器0 和定時器1 的標志位TF0 和TF1 在定時器溢出那個機器周期的S5P2 狀態置位，而會在下一個機器周期才查詢到該中斷標志。然而，定時器2 的標志位TF2 在定時器溢出的那個機器周期的S2P2 狀態置位，并在同一個機器周期內查詢到該標志。