AT89C系列单片机是Atmel公司于1993年开始研制生产的，优越的性能价格比使其成为颇受欢迎的8位单片机。

AT89C系列与MCS 51系列单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪速存储器，使程序的写入更加方便;第二，提供了更小尺寸的芯片(AT89C2051/1051)，使整个硬件电路的体积更小。

AT89C系列单片机有4种型号：AT89C51、AT89C52、AT89C1051、AT90C2051。其中AT89C2051/1051以较小的体积、良好的性能价格比备受青睐，在家电产品、工业控制、计算机产品、医疗器械、汽车工业、智能仪器等应用方面成为用户降低成本的首选器件。下面以AT89C2051为代表对AT89C系列单片机作一简要阐述。

AT89C2051主要性能

AT89C2051是Atmel公司生产的带2KB闪速可编程可擦除只读存储器(EPROM)的8位单片机，它具有如下主要特性：

(1)与MCS 51兼容;

(2)内部带2KB可编程闪速存储器;

(3)寿命为1000次擦/写循环;

(4)数据保留时间为10年;

(5)工作电压范围为2.7~6V;

(6)全静态工作频率为0~24Hz;

(7)两级程序存储器锁定;

(8)128×8位内部RAM;

(9)15条可编程I/O线;

(10)2个16位定时器/计数器;

(11)5个两级中断源;

(12)可编程全双工串行UART通道;

(13)直接对LED驱动输出;

(14)片内精确的模拟比较器;

(15)片内振荡器和时钟电路;

(16)低功耗的休眠和掉电模式。

AT89C2051内部结构及引脚描述

AT89C2051单片机的内部结构如图10.1所示，从图中可以看出，其内部结构与8051单片机的内部结构基本一致，区别只是增加了一个模拟比较器，减少了两个对外的端口(P0、P2口)，输出端口P1、P3有独特的功能。

图10.1 AT89C2051内部结构

AT89C2051减少了两个外部端口，因而芯片的外部引脚可以大大减少，芯片尺寸可以

很小，其引脚配置如图10.2所示。它是一个有20个引脚双列直插式的芯片，其引脚描述如下：

VCC：电源电压。

GND：接地。

图10.2 AT89C2051引脚配置

RST：复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时，所有I/O引脚复位至高阻状态。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡放大器的输出。

P1口：8位双向I/O口，引脚P1.2和P1.1需要外部上拉，可用作片内精确模拟比较器的正向输入(AIN0)和反向输入(AIN1)。P1口输出缓冲器能接收20mA电流，并能直接驱动LED显示器;P1口引脚写入“1”后，可用作输入。在闪速编程和编程校验期间，P1口也可接收编码数据。

P3口：引脚P3.0~P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/O引脚。P3.6在内部已与片内比较器输出相连，不能作为通用I/O引脚访问。P3口的输出缓冲器能接收20 mA电流;P3口写入“1”后，内部上拉，可用作输入。P3口也可用作特殊功能口，其功能见表10.1。P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。

从上述引脚说明可看出，AT89C2051没有提供外部扩展存储器与I/O设备所需的地址、数据、控制信号，因此利用AT89C2051构成的单片机应用系统不能在AT89C2051之外扩展存储器或I/O设备，也即AT89C2051本身即构成了最小的单片机系统。

特殊功能寄存器SFR

与8051单片机特殊功能寄存器相对应，AT89C2051片内设置了19个特殊功能寄存器，统称为特殊功能寄存器块(SFR)，它们的地址散布在80H~0F0H区域内。表10.2给出了这19个SFR的名称、地址和复位后的初值。

程序存储器的加密

AT89C2051片内有两个锁定位，可以编程(P)，也可以不编程(U)，从而得到3种锁定位保护模式，见表10.3。

程序存储器加密后，CPU仍可执行其内部指令，但不能从外部读出它，锁定位只能由芯片擦除操作来实现其擦除。

低功耗工作方式

AT89C2051有两种低功耗工作方式：待机方式与掉电方式。

1)待机方式(休眠方式)

当利用软件使待机方式位IDL(PCON.0)=0时，单片机进入空闲方式。此时，CPU处于休眠状态，而片内所有其它外围设备都保持工作状态，片内RAM和所有特殊功能寄存器内容保持不变。

在待机方式下，当晶振fOSC=12 MHz，电源电压VCC=6V时，电源电流ICC从20mA降至5mA;而VCC=3V时，ICC由5.5mA降至1mA。

中断或硬件复位可以终止待机方式。

当待机方式由硬件复位终止时，CPU要从休眠处恢复程序的执行，执行2个机器周期后，内部复位电路才起作用。此时，硬件禁止访问内部RAM，但允许访问端口引脚。为了防止休眠被复位终止时对端口引脚意外写入的可能性，在生成待机方式的指令后不应紧跟对端口引脚的写指令。

如果不采用外部上拉，P1.0和P1.1应置为“0”;如果采用外部上拉，则应置为“1”。2)掉电方式掉电方式由掉电方式位PD(PCON.1)=1设置。此时，振荡器停止工作，设置掉电方式的指令成为最后执行的一条指令，片内RAM和特殊功能寄存器内容保持不变。

在掉电方式下，VCCmin=2 V。当VCC=6 V时，ICCmax=100μA;当VCC=3 V时，ICCmax=20μA。

退出掉电方式的唯一方式是硬件复位。

硬件复位将重新定义特殊功能寄存器，但不影响片内RAM。复位的保持时间应足够长，以便振荡器能重新开始工作并稳定下来。在VCC没有恢复到正常工作电压之前，不应进行复位。

如果不采用外部上拉，P1.0和P1.1应置“0”，否则置“1”。