关于AT89S52单片机串口通信功能的单片机系统的设计与制作(一)

一 综述
 单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）,又称微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。它的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。通用计算机系统主要用于海量高速数值运算，不必兼顾控制功能；单片机作为最典型的嵌入式系统，由于其微小的体积和极低的成本，广泛应用于家用电器、机器人、仪器仪表、工业控制单元、办公自动化设备以及通信产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。因此，单片机的出现大大促进了现代计算机技术的飞速发展，成为近代计算机发展史上一个重要里程碑。
 具体而言，单片机是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SoC（片上系统）方向发展。
 通常按单片机数据总线的位数将单片机分为4位、8位、16位、32位机。而八位单片机是目前品种最为丰富、应用最为广泛的单片机，有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点。目前主要分为MCS-51系列及其兼容机型和非MCS-51系列单片机。MCS-51兼容产品因开发工具及软硬件资源齐全而占主导地位， ATMEL、PHILIPS、WINBOND是MCS-51单片机生产的老牌厂家，CYGNAL及ST也推出新的产品，其中ST的新推出的μPSD系列片内有大容量FLASH（128/256KB）、8/32KB的SRAM、 集成A/D、看门狗、上电复位电路、两路UART、支持在系统编程ISP及在应用中编程IAP等诸多先进特性，迅速被广大51单片机用户接受。非51系列单片机在中国应用较广的有MOTOROLA68HC05/08系列、 MICROCHIP的PIC单片机以及ATMEL的AVR单片机。八位单片机在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到广泛应用。
 总之，单片机的应用已经越来越广泛，而对我们工科大学生来说，掌握单片机的基本知识，具备一定的单片机系统设计能力，对于不管是即将参加工作，还是继续进行学习研究，都是必不可少的。
二 实验目的及任务
 本次实验的目的主要是对单片机系统有一个比较全面的认识，并通过制作一个单片机最小系统，并自行设计软件，实现一定的功能，从而实现理论与实践相结合，加深对理论知识的理解，提高自主设计和动手制作的能力。
 本次实验的任务是：自主设计满足以下功能要求的电路并进行实验。
1，电源:DC12V供电
2，选用AT89S52单片机（配套基本系统）
3，外接8个LED，1个数码管，16个按键
4，自行设计部分，实现一定的功能，如电子琴、红绿灯、串行通信等
三 检索文献
1 关于AT89S52单片机及其配套基本系统
 
 1)89系列单片机特点及型号
 AT89S52是美国ATMEL公司生产的一款单片机。ATMEL公司是美国20世纪80年代中期成立并发展起来的半导体公司。该公司与1994年以E²PROM技术与Intel公司的80C51核的使用权进行交换。ATMEL公司的技术优势在于Flash存储器技术，将Flash与80C51核相结合，形成了Flash单片机AT89系列。AT89系列单片机和MCS-51单片机在内部功能、引脚以及指令系统方面完全兼容。由于AT89系列单片机继承了MCS-51的原有功能，内部含有大容量的Flash存储器，又增加了新的功能，如看门狗定时器、ISP及SPI串行接口技术等，因此在电子产品开发及智能化仪器仪表中有着广泛的应用，是目前取代MCS-51系列单片机的主流芯片之一。
 　89系列单片机的特点89系列单片机对于一般用户来说，存在下列很明显的优点。
 1．内部含Flash存储器由于内部含Flash存储器，因此在系统的开发过程 中 可以十分容易地进行程序的修改。这就大大缩短了系统的开发周期。同时，在系统工作过程中，能有效地保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响信息的保存。
 2．和 AT80C51插座兼容89系列单片机的引脚和80C51是一样的，所以，当用89系列单片机取代80C51时，可以直接进行代换。这时，不管采用40引脚还是44引脚的产品，只要用相同引脚的89系列单片机取代80C51的单片机即可。
 3．静态时钟方式89系列单片机采用静态时钟方式，所以可以节省电能。这对于降低便携式产品的功耗十分有用。
 4．错误编程亦无废品产生一般的 OTP 产品，一旦错误编程就成了废品。而89系列单片机内部采用了Flash存储器，所以，错误编程之后仍可以重新编程，直到正确为止，故不存在废品。
 5．可反复进行系统试验用89系列单片机设计的系统，可以反复进行系统试验。每次试验可以编入不同的程序，这样可以保证用户的系统设计达到最优。而且随用户的需要和发展，还可以进行修改，使系统能不断追随用户的最新要求。
 89系列单片机结构简况89系列单片机的内部结构和80C51相近，主要含有如下一些部件。
1，8031CPU。
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。
 10，在89系 列 单 片 机 中，AT89C1051 的 Flash存 储 容 量 最 小，只 有 1KB；而 AT89C52，AT89LV52，AT89S8252的 Flash存储器容量最大，有8KB。
 这个系列中，结构最简单的是 AT89C1051，内部也不含串行接口；最复杂的是 AT89S8252，它内部不但含标准的串行接口，还含一个串行外围接口 SPI、WATCHDOG定时器、双数据指针、电源下降的中断恢复等功能和部件。
 89系列单 片 机 一共 有 7 种型号，分别为 AT89C51，AT89LV51，AT89C52，AT89LV52，AT89C2051，AT89C1051，AT89S8252。其中 AT89LV51和 AT89LV52分别是 AT89C51和AT89C52的低电压产品，最低电压可以低至2.7V。而 AT89C1051和 AT89C2051则是低档型低电压产品。它们只有20条引脚，最低电压也为2.7V。
 
  2）AT89S52的引脚描述
 现在市场上的单片机主要有三种封装形式，分别是双列直插封装（DIP），塑料有引线芯片载体（PLCC），薄塑料四边引出扁平封装（TQFP）。如图1为AT89S52单片机的双列直插式封装的引脚图。
 
 图1 AT89S52管角定义
 引脚功能概述如下：
 VCC：电源，范围+5V±20%
 GND：电源地
 RESET：高电平复位
 XT

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