单片微型计算机简称单片机。由于它的结构及功能均按工业控制要求设计，所以又称单片微控制器（Single Chip Microcontroller）。只要外加少许电子零件便可以构成一套简易的计算机控制系统，故又称单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）。从1976年8位单片微机诞生，至今已发展有16位，32位单片微机，但一直是以8位机为主流机型。
MCS-51系列单片机是Intel公司继MCS-48之后最早推出的增强型8位单片机，它是国内外单片机应用的一个主流产品。该系列产品在我国应用最为广泛。MCS-51系列单片机作为单片机品种的典型代表。
单片机的各部分功能如下：
（1）中央处理器（CPU） 中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码。
（2）内部数据存储器（内部RAM） 89S51芯片中有128个RAM单元，用于存放可读写的数据，简称内部RAM。
（3）内部程序存储器（内部ROM） 89S51芯片内部有8KB掩膜ROM，用于存放程序或表格，因此称为程序存储器。简称内部ROM。
（4）定时/计数器 89S51共有两个可编程的16位定时/计数器，以实现定时或计数为功能。
（5）并行I/O口 MCS-51共有4个可编程的8位的I/O口（P0，P1，P2，P3），以实现数据的并行输入/输出。
（6）串行口 MCS-51单片机有一个全双工的串行I/O口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。
（7）中断控制系统 89S51单片机具有5个中断源，两个中断优先级的中断控制系统，以满足控制应用的需要。
51单片机内部有振荡和时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率为2～12MHz。
89S51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列如图24-2所示。
图24-2 89S51引脚图
（1）P0.0～P0.7 P0口是一个8位双向I/O口。(www.chuimin.cn)
（2）P1.0～P1.7 P1口是一个带有上拉电阻的8位双向I/O口。
（3）P2.0～P2.7 P2口是一个带有上拉电阻的8位双向I/O口。访问外部存储器时，送出地址高8位。
（4）P3.0～P3.7 P3口是一个带有上拉电阻的8位双向I/O口。双功能接口，①能作为通用的I/O口，②作为特殊信号线使用。
（5）ALE 地址锁存控制信号。
（6）PSEN 外部程序存储器读选通信号。
（7）EA 访问内外程序存储齐控制信号。
（8）RST 复位信号。
（9）XTAL1和XTAL2 外接晶体引线端。
（10）VSS 地线。
（11）VCC 5V电源。
单片机若能工作运行，其工作的最小系统电路如图24-3所示，单片机最小系统由主控芯片51单片机、晶振电路和复位电路构成。其中，晶振电路通过单片机的18、19引脚的XTAL1和XTAL2外接电容和石英晶体产生时钟信号，供单片机工作运行，复位电路采用手动复位。
图24-3 51单片机最小系统电路
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