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续表2.1 AT89C51特殊功能寄存器列表
*P3 PCON *SCON SBUF *TCON TMOD TL0 TL1 TH0 TH1 B0H 87H 98H 99H 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH 端口3 电源控制及波特率选择 串行口控制器 串行数据缓冲器 定时器控制 定时器方式选择 定时器0低8位 定时器1低8位 定时器0低8位 定时器1高8位 注：带*号的特殊功能寄存器都是可以位寻址的寄存器
虽然特殊功能寄存器地址在80H～FFH之中，但在80H～FFH的地址单元中，不是所有的单元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的单元，其内容是不确定的，如果对这些单元进行操作，得到的是一些随机数，而写入则无效。所以，用户编程时不应该将数据写入这些未确定的地址单元，它们是公司留待将来开发新产品时使用的。
2.6 AT89C51的功能及简介 2.6.1 89系列单片机的概况
AT89C51单片机是ATMAL公司89系列单片机的一种8位Flash单片机。它最大特点是片内含有Flash存储器，用途十分广泛，特别是在生产便携式商品，手提式仪器等方面，有着十分广泛的应用[3]。
1．系列单片机的特点：
89系列单片机是以8031为内核的产品，它与51系列单片机是兼容的。89系列单片机具有以下特点：
1)内部含有Flash存储器，使用户在开发过程中十分容易修改程序缩短系统的开发周期。可以重复多次编程，可根据需要对内部程序进行更新或升级。
2)89系列单片机的引脚和AT80C51引脚座兼容，用89系列单片机可以代替同档次的AT80C51单片机，不需要对外围电路进行改动。
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3)89系列单片机采用静态时钟方式，可以节省电能，降低便携式设备的功耗。 2．系列单片机的结构简介：
89系列单片机的内部结构与AT80C51相近，主要有以下部件：
1）31CPU；2）振荡电路；3）总线控制部件；4）中断控制部件；5）片内Flash存储器；6）片内RAM；7）并行I/O接口；8）定时器；9）串行I/O接口。
89系列的各种型号单片机，内部差别很大。例如，AT89C1051片内Flash存储器只有1KB，而AT89C52、AT89LV52和AT89S8252的片内Flash存储器有8KB。AT89S8252的结构最复杂，它的内部含有标准的串行口，还有一个串行的外围接口SPI，Watchdog定时器，双数据指针等部件，以及电源下降的中断恢复功能。
89系列的单片机一共有五种型号，分别为AT89C51，AT89LV51，AT89C52，AT89LV52和AT89S8252，其中AT89LV51和AT89LV52分别是AT89C51和AT89C52的低压产品，最低电压可以低2.7V，AT89C1051和AT89C2051则是抵挡的低压产品，只有20根引脚。
89系列单片机的型号编码中字母的意义是：AT表示该器件是ATMEL公司的产品，C表示该器件是CMOS产品，LV表示该器件是低电压产品，S表示该器件含可以下载的Flash存储器。
AT89C51是89系列单片机的标准型，它是与MSC-51系列单片机兼容的。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器，可进行1000次擦写操作。全静态工作为0-24MHZ，有3级程序锁存器，内部含有128-256字节的RAM，有32条可编程I/O口线，2-3个16位定时/计数器，6-8个中断源，通用的串行接口，低电压空闲及电源下降方式。 2.6.2 AT89C51单片机
AT89C51是一种低功耗、高性能的含有4KB闪速可编程电擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51指令系统和引脚完成兼容。芯片上的FPEROM允许在线或采用通用的非易失存储编程器对程序存储器重复编程。
1．89C51的主要性能包括：AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容，片内有
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4K可在线重复编程闪速电擦除存储器（Flash Memory），存储器可循环写入/擦除1000次；存储器数据保存时间可达10年；工作电压范围宽：Vcc可由2.7V到6V；全静态工作可由0Hz到16MHz；程序存储器具有3级锁存保护；128*8位内部RAM；32条可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；中断结构具有5个中断源和2个中断优先级；可编程全双工串行通信；空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。
2．EROM的编程：AT89C51的I/O口P0、P1、P2和P3除具有与80C51相同的一些性能和用途外，在FPEROM编程时，P0口接收代码字节，并在程序检验时输出代码字节，但在程序校验时需要外部上拉负载电阻，在FPEROM编程和程序校验期间，P1口接收低位地址字节，P2口接收高位地址字节和一些控制信号，P3口也接收一些FPEROM编程和校验用的信号，此时ALE/PROG引脚是编程脉冲输入（PROG）端，在FPEROM编程期间，如果选择12V编程电压、那么EA/Vpp引脚也允许接受12V编程电压（Vpp）。 2.6.3 AT89C51单片机的内部结构
AT89C51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM，128B的RAM，两个16位的定时/计数器T0和T1，4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。单片微机内部最核心的部分是CPU。CPU主要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等，CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。运算器由算术逻辑器部件ALU、累加器ACC、暂存器、程序状态字寄存器PSW，BCD码运算调整电路等组成。
为了提高数据处理和位操作功能，片内增加了一个通用寄存器和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能。 2.6.4 各类型单片机的比较分析
如表2.2所示，以下各种类型的单片机内除CPU外，还包括ROM、RAM、4*8 I/O口和2个16位定时/计数器，它们都是功能很强的单片微型计算机。但由
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于80C51片内为掩膜ROM，故内部程序不能改写，不用于实验开发。87C51具有片内EPROM，是真正的单片微机，但由于价格较贵，且程序改写时要用紫外线擦除，时间较长，所以用得较少。80C31在市场上的价格很低，但片内没有ROM，必须在片外扩展一片EPROM，非常不便。AT89C51片内具有可电擦除的FPEROM，可以快速、多次地编程，且价格不高，所以用得非常广泛，目前开发用的MCS—51产品绝大多数用89C51[4]。
表2.2单片机主要性能的比较
型号 80C31 80C51 87C51 89C51 ROM 形式 接ROM ROM EPROM FPEROM 片内ROM 4K 4K 4K 4K 片内 RAM 128 128 128 128 寻址 范围 2*64 K 2*64 K 2*64 K 2*64 K 定时 计数 2*16 2*16 2*16 2*16 I/O口 4 4 4 4 串行I/O口 UART UART UART UART 外部 中断 2 2 2 2 2.7 抢答器的优点及组成
在知识比赛中，特别是做抢答题目的时候，在抢答过程中，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，靠视觉是很难判断出哪组先答题。利用单片机系统来设计抢答器，使以上问题得以解决，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。本文主要介绍了单片机抢答器设计及工作原理，以及它的实际用途。系统工作原理本系统采用AT89C51单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为：存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。该抢答器系统通过开关电路八个按键输入抢答信号；利用存储程序来完成软件的设计；利用一个数码管来完成显示功能。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号，控制数码管和语音芯片工作。在数码管上显示哪一组先答题，并通过语音系统读出第N组请答题，从而实现整个抢答过程。 2.8 本章小结
本章主要讲述了抢答器的工作原理和本设计系统的工作流程。在说明工作原理的过程中，突出了电路的组成单元以及这些单元如何实现抢答功能；在说明系统的
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