Microchip AT89C51ED2-RLTUM 8位微控制器中文資料

一、型號與類型

型號：AT89C51ED2-RLTUM

類型：這是一款8位高性能CMOS閃存版本的80C51微控制器，由Microchip Technology Inc.生產(chǎn)。它屬于89C系列，是MCS-51架構(gòu)下的重要成員，集成了多種高級功能，特別適用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。

　　廠商名稱：Microchip

　　元件分類：8位微控制器

　　中文描述： 8位MCU微控制單元，8051 Family AT89C51 Series Microcontrollers，60 MHz，64 KB，44引腳，VQFP

　　英文描述： 8 bit 8051 Microcontroller 40MHz 64kb Flash，256，1792B RAM，SPI 44-Pin VQFP

　　數(shù)據(jù)手冊：http://syqqgy.com/data/k01-37028983-AT89C51ED2-RLTUM.html

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　　AT89C51ED2-RLTUM概述

　　AT89C51ED2-RLTUM是一款8位高性能CMOS閃存版本80C51 CMOS微控制器，64kB閃存用于代碼和數(shù)據(jù)，2048 byte EEPROM用于非易失性數(shù)據(jù)存儲。可以使用ISP功能或軟件，并行或串行模式來編程閃存。編程電壓從標(biāo)準(zhǔn)VCC引腳內(nèi)部產(chǎn)生。該器件保留了80C52的所有特性，并增加了一個可編程計數(shù)器陣列，1792 byte XRAM，硬件看門狗定時器，SPI接口，鍵盤，通用串行通道用于多處理器通信(EUART)，速度優(yōu)化機(jī)制(X2模式)。

　　80C52兼容，8051指令兼容

　　集成電源監(jiān)測器(POR/PFD)以監(jiān)測內(nèi)部電源

　　ISP(系統(tǒng)內(nèi)編程)使用標(biāo)準(zhǔn)VCC電源

　　2048-byte引導(dǎo)ROM包含低級閃存編程例程，以及默認(rèn)串行加載程序

　　高速架構(gòu)

　　64KB片上閃存程序/數(shù)據(jù)存儲器

　　片上1792 byte擴(kuò)展RAM(XRAM)

　　片上2048 byte EEPROM塊，用于數(shù)據(jù)存儲(僅限AT89C51ED2)

　　100K寫入周期

　　雙數(shù)據(jù)指針

　　可變長度MOVX，用于慢速RAM/外設(shè)

　　改進(jìn)X2模式，可獨立選擇CPU和每個外設(shè)

　　P1端口提供鍵盤中斷接口

　　串行外設(shè)接口(SPI)

　　8位時鐘預(yù)分頻器

　　16位可編程計數(shù)器陣列

　　異步端口復(fù)位

　　全雙工增強(qiáng)型UART，帶專用內(nèi)部波特率發(fā)生器

　　低EMI(抑制ALE)

　　硬件看門狗定時器(一次性啟用與復(fù)位)，斷電標(biāo)志

　　AT89C51ED2-RLTUM中文參數(shù)

　　制造商:Microchip

　　產(chǎn)品種類:8位微控制器-MCU

　　系列:89C

　　安裝風(fēng)格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:VQFP-44

　　核心:8051

　　程序存儲器大小:64 kB

　　數(shù)據(jù)總線寬度:8 bit

　　ADC分辨率:No ADC

　　最大時鐘頻率:60 MHz

　　輸入/輸出端數(shù)量:34 I/O

　　數(shù)據(jù)RAM大小:2 kB

　　電源電壓-最小:2.7 V

　　電源電壓-最大:5.5 V

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+85 C

　　封裝:Tray

　　商標(biāo):Microchip Technology

　　高度:1.45 mm

　　接口類型:SPI，UART

　　長度:10.1 mm

　　濕度敏感性:Yes

　　計時器/計數(shù)器數(shù)量:3 Timer

　　AT89C51ED2-RLTUM引腳圖

二、工作原理

AT89C51ED2-RLTUM微控制器基于經(jīng)典的8051指令集，通過內(nèi)部的CPU核心執(zhí)行指令，控制外圍設(shè)備的運(yùn)行。其工作原理主要包括以下幾個部分：

1. 時鐘信號：微控制器通過外部晶體振蕩器（XTAL1和XTAL2引腳）提供時鐘信號，控制內(nèi)部操作的速度和時序。時鐘信號的頻率可以根據(jù)需要調(diào)整，最高可達(dá)60MHz（在特定電壓范圍內(nèi)）。

2. 指令執(zhí)行：CPU從程序存儲器（通常是閃存）中取出指令，解碼并執(zhí)行。指令的執(zhí)行涉及到數(shù)據(jù)的讀取、處理、存儲以及與外圍設(shè)備的交互。

3. 輸入輸出（I/O）：微控制器通過多個雙向I/O端口（如P0、P1、P2、P3）與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這些端口支持多種功能，包括通用I/O、串行通信、中斷輸入等。

4. 中斷處理：AT89C51ED2-RLTUM支持多種中斷源，包括外部中斷、定時器中斷和串行中斷等。當(dāng)發(fā)生中斷時，CPU會暫停當(dāng)前任務(wù)，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。

5. 電源管理：微控制器具有電源監(jiān)視器和多種電源控制模式（如空閑模式和斷電模式），以優(yōu)化功耗。

三、特點

1. 高性能：AT89C51ED2-RLTUM支持高達(dá)60MHz的時鐘頻率（在特定電壓下），提供了快速的數(shù)據(jù)處理能力。

2. 大容量存儲：內(nèi)置64KB的閃存程序存儲器，用于存儲程序代碼和數(shù)據(jù)。同時，還提供了2048字節(jié)的EEPROM用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，以及2KB的RAM用于臨時數(shù)據(jù)存儲。

3. 豐富的外設(shè)接口：包括SPI、UART/USART等串行通信接口，以及多個定時器/計數(shù)器、PWM單元等，支持復(fù)雜的控制任務(wù)。

4. 兼容性強(qiáng)：與8051指令集兼容，便于開發(fā)者利用現(xiàn)有的代碼和工具進(jìn)行開發(fā)。

5. 低功耗設(shè)計：支持多種電源控制模式，有效降低系統(tǒng)功耗。

6. 系統(tǒng)內(nèi)可編程（ISP）：支持在系統(tǒng)內(nèi)通過軟件對閃存進(jìn)行編程，無需移除芯片，簡化了開發(fā)和升級過程。

四、應(yīng)用

AT89C51ED2-RLTUM微控制器憑借其高性能、豐富的外設(shè)接口和易于開發(fā)的特性，在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：

1. 工業(yè)控制：用于各種工業(yè)自動化設(shè)備中，如電機(jī)控制、溫度控制、壓力控制等。

2. 汽車電子：在汽車電子系統(tǒng)中，用于車身控制、發(fā)動機(jī)管理、安全系統(tǒng)等方面。

3. 智能儀表：在智能電表、水表、氣表等計量設(shè)備中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和通信功能。

4. 消費(fèi)類電子產(chǎn)品：如智能家居設(shè)備、智能玩具、電子樂器等，提供控制和通信功能。

5. 教育和科研：作為學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的入門芯片，幫助學(xué)生和研究者掌握基礎(chǔ)的硬件和軟件知識。

五、參數(shù)

以下是AT89C51ED2-RLTUM微控制器的主要參數(shù)：

• 核心處理器：8051

• 芯體尺寸：8-位

• 速度：最高可達(dá)60MHz（特定電壓下）

• 連通性：SPI, UART/USART

• 程序存儲器容量：64KB（64K x 8）

• 程序存儲器類型：FLASH EEPROM

• RAM容量：2KB（2K x 8）

• 電壓電源（Vcc/Vdd）：2.7V ~ 5.5V

• 振蕩器類型：外部

• 工作溫度：-40°C ~ +85°C

• 封裝/外殼：44-TQFP, 44-VQFP

• 引腳數(shù)：44

• 定時器/計數(shù)器：3個16位定時器/計數(shù)器

• PWM單元：5個8位PWM通道

• SPI通道數(shù)目：1

• UART通道數(shù)目：1

• 看門狗定時器：內(nèi)置看門狗定時器（WDT），用于防止程序運(yùn)行異常時系統(tǒng)陷入死循環(huán)。

• 中斷源：提供多個中斷源，包括外部中斷（INT0和INT1）、定時器中斷（T0和T1）、串行中斷（UART/USART）以及PWM中斷等，確保系統(tǒng)能夠高效響應(yīng)外部事件。

• I/O端口：

• 4個8位并行I/O端口（P0, P1, P2, P3），其中P3端口的部分引腳還具有第二功能，如串行通信控制、外部中斷輸入等。

• 每個端口均可配置為輸入或輸出模式，支持上拉電阻和開漏輸出等特性。

• 低功耗模式：

• 空閑模式：CPU停止工作，但RAM、定時器/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，以降低功耗。

• 掉電模式：通過關(guān)閉內(nèi)部振蕩器，使所有功能停止工作，僅保留RAM內(nèi)容，功耗極低。

• 電源管理：

• 電源監(jiān)視器：內(nèi)置電壓檢測電路，當(dāng)電源電壓低于閾值時，可產(chǎn)生復(fù)位信號，保護(hù)系統(tǒng)免受低電壓影響。

• 上電復(fù)位（POR）和掉電復(fù)位（BOR）功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定啟動和復(fù)位。

• 編程與調(diào)試：

• 支持在系統(tǒng)內(nèi)可編程（ISP）和在應(yīng)用編程（IAP），方便軟件更新和調(diào)試。

• 可以通過JTAG接口或串行接口進(jìn)行調(diào)試，使用第三方調(diào)試工具進(jìn)行代碼下載、斷點設(shè)置、單步執(zhí)行等操作。

• 封裝與尺寸：

• 采用TQFP（薄型四方扁平封裝）或VQFP（細(xì)間距四方扁平封裝），引腳間距小，適合高密度布板。

• 封裝尺寸為44引腳，便于在小型化設(shè)計中應(yīng)用。

六、開發(fā)與支持

Microchip為AT89C51ED2-RLTUM微控制器提供了豐富的開發(fā)資源和支持，包括：

• 開發(fā)工具：提供集成開發(fā)環(huán)境（IDE），如MPLAB X IDE，支持代碼編寫、編譯、調(diào)試和仿真等功能。

• 編譯器與匯編器：支持Keil C51、SDCC（Small Device C Compiler）等編譯器，以及8051匯編語言，方便開發(fā)者根據(jù)需求選擇合適的編程方式。

• 硬件開發(fā)工具：提供調(diào)試器、編程器以及評估板等硬件工具，幫助開發(fā)者快速搭建開發(fā)環(huán)境，進(jìn)行原型設(shè)計和測試。

• 文檔與教程：提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)手冊、用戶指南、應(yīng)用筆記以及在線教程，幫助開發(fā)者深入了解微控制器的特性和使用方法。

• 社區(qū)支持：Microchip擁有活躍的開發(fā)者社區(qū)，提供論壇、博客、技術(shù)問答等交流平臺，開發(fā)者可以在這里分享經(jīng)驗、解決問題。

七、總結(jié)

AT89C51ED2-RLTUM作為一款高性能、低功耗、易于開發(fā)的8位微控制器，憑借其豐富的外設(shè)接口、高速的數(shù)據(jù)處理能力以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的理想選擇。無論是在工業(yè)控制、汽車電子、智能儀表還是消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，AT89C51ED2-RLTUM都能發(fā)揮重要作用，為系統(tǒng)的智能化和自動化提供有力支持。隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等技術(shù)的不斷發(fā)展，AT89C51ED2-RLTUM的應(yīng)用前景將更加廣闊。