AT89C52单片机介绍

1AT89C52原理图及结构框图

[1.1 原理图](#1.1 原理图)

[1.2 AT89C52 结构框图](#1.2 AT89C52 结构框图)

[1.2.1 8 位 CPU](#1.2.1 8 位 CPU)

[1.2.2 存储器](#1.2.2 存储器)

[1.2.3 I/O 端口](#1.2.3 I/O 端口)

[1.2.4 定时器 / 计数器](#1.2.4 定时器 / 计数器)

[1.2.5 串行通信接口](#1.2.5 串行通信接口)

[1.2.6 中断系统](#1.2.6 中断系统)

[1.2.7 时钟与复位](#1.2.7 时钟与复位)

[1.2.8 总线结构](#1.2.8 总线结构)

[1.2.9 特殊功能寄存器区](#1.2.9 特殊功能寄存器区)

[2 AT89C52引脚介绍(PDIP)](#2 AT89C52引脚介绍(PDIP))

3AT89C52使用要点

4AT89C52的存储结构

4.1程序存储器（ROM/Flash）------放代码

[4.2数据存储器（RAM）------ 放变量/堆栈](#4.2数据存储器（RAM）—— 放变量/堆栈)

[4.3特殊功能寄存器（SFR）------ 控外设](#4.3特殊功能寄存器（SFR）—— 控外设)

4.4地址映射总览

4.5使用小贴士

[5定时器 / 计数器](#5定时器 / 计数器)

[5.1 共性部分](#5.1 共性部分)

[5.2 T0、T1 的 4 种工作模式（M1:M0 决定）](#5.2 T0、T1 的 4 种工作模式（M1:M0 决定）)

[5.3 T2 的专用特性（8052 独有）](#5.3 T2 的专用特性（8052 独有）)

[5.4 小结](#5.4 小结)

[6 中断系统](#6 中断系统)

[6.1 中断源一览](#6.1 中断源一览)

[6.2 控制寄存器](#6.2 控制寄存器)

[6.3 优先级与嵌套规则](#6.3 优先级与嵌套规则)

[6.4 外部中断细节](#6.4 外部中断细节)

6.5定时器中断

6.6串行口中断

[6.7 中断响应流程（精简记忆版）](#6.7 中断响应流程（精简记忆版）)

[6.8 使用技巧](#6.8 使用技巧)

概述：文章摘要：AT89C52是一款基于8051内核的8位单片机，包含8KB Flash程序存储器、256B RAM、3个定时器/计数器、全双工串口和8个中断源。其40引脚PDIP封装提供32个可编程I/O口，支持多种外设控制。存储结构分为程序存储器（8KB片内Flash）、数据存储器（128B通用RAM+128B SFR）和可扩展64KB片外RAM。定时器/计数器包含T0/T1的4种工作模式和T2的增强功能（捕获/自动重装）。中断系统支持6个中断向量和2级优先级管理。使用需注意P0口上拉电阻、晶振选型和存储空间分配等要点。

1AT89C52原理图及结构框图

1.1 原理图

如上图所示，AT89C52 单片机有 PDIP（双列直插式封装）、PQFP/TQFP（塑料四方扁平封装）和 PLCC（塑料有引线芯片载体封装）三种封装形式，以适应不同产品的需求。PDIP 封装便于手工焊接与调试，适用于实验开发与小批量生产；PQFP/TQFP 封装具有引脚间距小、集成度高的特点，适合对体积要求严格的产品；PLCC 封装则在电气性能与散热方面表现出色，常用于对性能要求较高的工业级产品。

1.2 AT89C52 结构框图

1.2.1 8 位 CPU

ALU、累加器 A、程序计数器 PC、堆栈指针 SP、指令寄存器 IR 等

1.2.2 存储器

8 KB Flash ROM（程序存储器）

256 B RAM（128 B 通用 + 128 B 可位寻址）

1.2.3 I/O 端口

32 条可编程 I/O 线：P0～P3 四个 8 位端口

1.2.4 定时器 / 计数器

3 个 16 位可编程定时/计数器 T0、T1、T2

1.2.5 串行通信接口

全双工 UART（串口）

1.2.6 中断系统

8 个中断源、6 个中断向量、2 级优先级

1.2.7 时钟与复位

片内振荡器及时钟电路（XTAL1、XTAL2）

上电/手动复位逻辑（RST）

1.2.8 总线结构

内部 8-bit 数据总线

16-bit 地址总线（P0、P2 复用）

PSEN、ALE、EA 等控制总线

1.2.9 特殊功能寄存器区

控制/状态寄存器：TCON、TMOD、SCON、PCON、IE、IP 等

以上模块通过内部数据总线和地址总线互连，构成典型的 8051 内核微控制器。

2 AT89C52引脚介绍(PDIP)

AT89C52（40引脚PDIP封装）各引脚功能一览表

|---------|---------|---------------------------------------|
| 引脚号 | 引脚名 | 功能说明（第一功能 / 第二功能） |
| 1 | P1.0 | 口线 P1.0；T2（定时器 2 外部计数输入） |
| 2 | P1.1 | 口线 P1.1；T2EX（定时器 2 捕获/重装触发） |
| 3 | P1.2 | 口线 P1.2；普通 I/O |
| 4 | P1.3 | 口线 P1.3；普通 I/O |
| 5 | P1.4 | 口线 P1.4；普通 I/O |
| 6 | P1.5 | 口线 P1.5；普通 I/O |
| 7 | P1.6 | 口线 P1.6；普通 I/O |
| 8 | P1.7 | 口线 P1.7；普通 I/O |
| 9 | RST | 复位输入；高电平 ≥2 个机器周期复位 MCU |
| 10 | P3.0 | 口线 P3.0；RXD（串口数据输入） |
| 11 | P3.1 | 口线 P3.1；TXD（串口数据输出） |
| 12 | P3.2 | 口线 P3.2；/INT0（外部中断 0） |
| 13 | P3.3 | 口线 P3.3；/INT1（外部中断 1） |
| 14 | P3.4 | 口线 P3.4；T0（定时器 0 外部计数输入） |
| 15 | P3.5 | 口线 P3.5；T1（定时器 1 外部计数输入） |
| 16 | P3.6 | 口线 P3.6；/WR（外部 RAM 写选通） |
| 17 | P3.7 | 口线 P3.7；/RD（外部 RAM 读选通） |
| 18 | XTAL2 | 晶振输出端（接晶振一端或外部时钟输入反相端） |
| 19 | XTAL1 | 晶振输入端（接晶振另一端） |
| 20 | GND | 地 |
| 21 | P2.0 | 口线 P2.0；A8（高 8 位地址总线位 8） |
| 22 | P2.1 | 口线 P2.1；A9 |
| 23 | P2.2 | 口线 P2.2；A10 |
| 24 | P2.3 | 口线 P2.3；A11 |
| 25 | P2.4 | 口线 P2.4；A12 |
| 26 | P2.5 | 口线 P2.5；A13 |
| 27 | P2.6 | 口线 P2.6；A14 |
| 28 | P2.7 | 口线 P2.7；A15 |
| 29 | /PSEN | 程序存储器读选通（外部取指时为低电平） |
| 30 | ALE | 地址锁存允许；平时输出 fosc/6 脉冲，可关闭 |
| 31 | /EA | 外部访问使能；低电平时强制访问外部程序存储器；高电平时访问内部 Flash |
| 32 | P0.7 | 口线 P0.7；AD7（地址/数据总线位 7，需外加上拉电阻） |
| 33 | P0.6 | 口线 P0.6；AD6 |
| 34 | P0.5 | 口线 P0.5；AD5 |
| 35 | P0.4 | 口线 P0.4；AD4 |
| 36 | P0.3 | 口线 P0.3；AD3 |
| 37 | P0.2 | 口线 P0.2；AD2 |
| 38 | P0.1 | 口线 P0.1；AD1 |
| 39 | P0.0 | 口线 P0.0；AD0 |
| 40 | VCC | +5 V 电源 |

3AT89C52使用要点

1 P0 口做普通 I/O 时需外加上拉电阻（≈10 kΩ ）。

2 ALE 、/PSEN 、/EA 在仅使用片内 Flash 时可固定接法：

/EA → VCC

ALE、/PSEN 可悬空或保留测试点。

3 晶振典型值 11.0592 MHz （便于串口波特率整除），两引脚加 30 pF 负载电容到地。

4AT89C52的存储结构

AT89C52的存储结构="三大块 + 可选扩展"

4.1程序存储器（ROM/Flash）------放代码

片内：8 KB（= 8×1024 B）闪存，地址 0000h～1FFFh

掉电不丢失，可重复擦写>1000 次

由 /EA 引脚决定片内/片外取指：

/EA = 1------>先片内 8 KB，超过 1FFFh 自动跳到片外

/EA = 0------>强制全部从片外 0000h 开始取指

片外：最大可扩到 64 KB（0000h～FFFFh）

通过P0（AD0～AD7）+ P2（A8～A15）+ /PSEN 选通并行总线

4.2数据存储器（RAM）------ 放变量/堆栈

1.片内 RAM 256 B（地址 00h～FFh）

├─ 低 128 B（00h～7Fh）

│ ├─ 00h～1Fh：4 组工作寄存器 R0～R7（RS0/RS1 选择）

│ ├─ 20h～2Fh：位寻址区（16 B×8 bit = 128 可位寻址位）

│ └─ 30h～7Fh：通用 RAM（函数局部变量、堆栈默认从此开始）

└─ 高 128 B（80h～FFh）

└─ 特殊功能寄存器区 SFR（与 RAM 统一编址，但用直接寻址访问）

例：P0=80h, SP=81h, DPL=82h, DPH=83h, TCON=88h ......

片外数据 RAM（可选）

独立 64 KB 空间（0000h～FFFFh）

通过 P0 + P2 + /RD、/WR 选通，与程序空间并行但物理隔离

C 语言用关键字 `xdata` 访问：`unsigned char xdata buf[512];`

4.3特殊功能寄存器（SFR）------ 控外设

占用了片内 RAM 高 128 B 的地址 80h～FFh；常用的有

端口：P0～P3

定时器：TMOD, TCON, TL0/TH0, TL1/TH1, T2CON, RCAP2L/H

串口：SCON, SBUF, PCON

中断：IE, IP

统：SP, DPL, DPH, AUXR, WDTRST ......

4.4地址映射总览

|----------------|-------------|-----------------|
| 存储区域 | 地址范围 | 说明 |
| 片内 Flash ROM | 0000h～1FFFh | 8 KB 程序代码（默认） |
| 片外 Flash/EPROM | 2000h～FFFFh | 可选扩展，最多 56 KB |
| 片内 RAM | 00h～7Fh | 128 B 通用/位/寄存器区 |
| SFR | 80h～FFh | 128 B 特殊寄存器 |
| 片外 XRAM | 0000h～FFFFh | 可选扩展，最大 64 KB |

4.5使用小贴士

片内 8 KB Flash 足够中小项目，无需外扩程序存储器；

若 /EA = 1，代码超过 8 KB 会自动到片外，无需手动切换。

堆栈默认在片内 RAM 07Fh 向上增长；如用片外 XRAM，需手动改 SP。
无内部 EEPROM；如需掉电数据保存，外挂 24C02 等 I²C EEPROM 最方便。

5定时器 / 计数器

AT89C52内部共有3个16位可编程定时/计数器：T0、T1 和 T2。它们都以"计数源→16 位加法计数器→溢出标志→中断/硬件事件"这一基本链路工作，但在计数源选择、工作模式、重装方式及附加功能上各有差异。下面按"共性-差异"方式概述其工作原理。

5.1 共性部分

核心：16 位 THn+TLn 加法计数器（n = 0,1,2）。
计数源：

内部 fOSC/12（定时方式，C/T=0）

外部 Tn 引脚负跳变（计数方式，C/T=1）

溢出：FFFFH→0000H 时置位 TFx 标志，可请求中断。
启停：由 TRn 位（TCON 或 T2CON 中）控制。
读写：通过专用寄存器 THn/TLn 访问，均为 8 位，需分两次完成。

5.2 T0、T1 的 4 种工作模式（M1:M0 决定）

00 模式0：13 位（THn 高 8 位 + TLn 低 5 位），已淘汰。

01 模式1：16 位，一次计数，溢出后需软件重装初值。

10 模式2：8 位自动重装，TLn 计数，THn 存重装值。

11 模式3：T0 分裂为两个 8 位定时器，T1 停止计数（仅作波特率发生器）。

5.3 T2 的专用特性（8052 独有）

计数器：TH2+TL2 仍为 16 位。
捕获/自动重装：

由 T2CON 中 CP/RL2 位决定。

CP/RL2=1：捕获方式。当 T2EX（P1.1）出现负跳变时，把当前 TH2/TL2 锁存到 RCAP2H/RCAP2L，并置 EXF2 标志。

CP/RL2=0：自动重装方式。溢出时将 RCAP2H/RCAP2L 预存值装入 TH2/TL2，并置 TF2。

计数源扩展：除 fOSC/12、T2(P1.0) 外，还可选"向下计数"模式（由 DCEN 位允许），实现可逆计数。
时钟输出：置 T2OE=1 时，T2 引脚可输出 fOSC/24/(65536-初值) 的方波。
中断：TF2（溢出）和 EXF2（捕获/外部重载）共用中断向量 5。

5.4 小结

T0、T1：经典 8051 定时器，模式简单，常用来产生延时、波特率或外部事件计数。

T2：8052 增强定时器，带捕获/自动重装、可选向下计数、时钟输出，适合更复杂的定时需求（如脉冲宽度测量、可编程时钟产生）。

6 中断系统

AT89C52的中断系统="6 组固定中断向量 + 1 组共用中断向量 + 2 级优先级管理"

6.1 中断源一览

|--------|----------|----------|---------------|------------|
| 编号 | 向量地址 | 标志位 | 源/ 功能 | 触发方式 |
| 0 | 0003H | IE0 | 外部中断 0 (INT0) | 低电平 / 下降沿 |
| 1 | 000BH | TF0 | 定时器 0 溢出 | 内部计数溢出 |
| 2 | 0013H | IE1 | 外部中断 1 (INT1) | 低电平 / 下降沿 |
| 3 | 001BH | TF1 | 定时器 1 溢出 | 内部计数溢出 |
| 4 | 0023H | RI/TI | 串行口 (UART) | 收完/发完 1 字节 |
| 5 | 002BH | TF2+EXF2 | 定时器 2 | 溢出或捕获/重载 |

共 8 个"物理"中断源，但向量只有 6 个（T2 两个标志共用 002BH）。

6.2 控制寄存器

IE（A8H）------总中断允许

EA ES ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0

1 = 允许；0 = 屏蔽

IP（B8H）------优先级（1 = 高优先级，0 = 低优先级）

--- --- PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0

8052 新增 PT2，其余位含义同 8051。

T2CON（C8H）------T2 专用

TF2、EXF2 由软件清 0。

6.3 优先级与嵌套规则

两级：高优先级可打断低优先级，同级不嵌套。

同优先级内部再按自然序号 0→5 排队。

6.4 外部中断细节

IT0/IT1（TCON.0/TCON.2）

0 = 低电平触发（需手动撤除低电平才能再次触发）

1 = 下降沿触发（自动锁存，脉冲宽度 ≥ 1 机器周期即可）

6.5定时器中断

TF0/TF1 在计数器溢出时置 1，CPU 响应后硬件自动清 0。

TF2/EXF2 共用向量，中断服务程序需判断是溢出还是捕获/重载，再分别清 0。

6.6串行口中断

RI 和 TI 共用向量，进入服务程序后先读 SCON 判定是"接收完"还是"发送完"，再清相应标志。

6.7 中断响应流程（精简记忆版）

标志置位 → 2. 总中断 EA=1 且对应位允许 → 3. 优先级仲裁 → 4. 完成当前指令 → 5. 自动把 PC 压栈 → 6. 装入向量地址 → 7. 执行 ISR → 8. RETI 返回。

6.8 使用技巧

下降沿触发外部中断时，ITn=1 可避免"电平保持"误触发。

高优先级 ISR 里可再被更高优先级打断，但同级或低优先级不能打断。

T2 的 TF2/EXF2 必须软件清 0，否则会不停地进入中断。