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选择怎么样的单片机对产品的整体结果影响很大，选择时一般考虑以下问题。

了解被开发产品的需求和任务：

搞清楚被开发产品的使用环境、供电方式、功能要求、成本要求和开发周期等需求非常重要。第一时间有了产品的需求和任务，才能选择更合适的单片机。

根据任务选机型：

若所设计的产品是在恶劣环境下使用，则要选择工业级或军级产品，可考虑STC公司、Philips公司和WinBond公司的系列单片机；若在常规环境下使用，可选择民品，民品产品多，选择范围大；若是干电池供电，需要低功耗应用场合，可考虑TI公司的MSP430系列、Microchip公司的PIC系列、STC公司的L系列单片机；若要去控制速度快并有A∕D转换、存储器等需求，可考虑ST公司的uPSD3200系列、Silicon Labs公司的C8051F系列单片机等产品；若功能单一、成本要低，可考虑STC公司、PIC公司、WinBond公司、ATMEL公司的单片机产品。选择不同的单片机，其片内程序存储容量、数据存储器、E2PROM的大小都有差异。

综合性能的考虑：

对于产品的设计，在选择单片机时，要充分利用片内存储空间，万一不够，可以通过扩展片外存储器的方法已达到要求，或者更换已有的大容量其他机型，兼容性好。如WinBond公司、ATMEL公司、STC公司的绝大部分产品都很兼容。但如果程序太大，超过了一般的64KB时，只好选择ST公司的uPSD3200系列产品了。另外，单片机的接口能力、接口方式和I∕O口的多少也得考虑。

开发环境的考虑：

在选用单片机时，还要注意有没有配套的开发系统。由于单片机的应用系统一般比较紧凑小巧，不像其他微机系统有较多的外设，因此，在自行设计组装时，必须具备专门的工具来帮助单片机的开发应用。

其他因素的考虑：

在选择单片机时，其封装形式也得考虑。双列直插、PLCC有对应插座适合产品开发阶段或学习时使用，SOP、QFP、SSP、TSSP等表贴封装更适合最终产品选用。

本课题根据以上五点单片机选型规则来看，AT89C51单片机是最好的选择。首先本课题的设计产品使用环境为常规环境，并且实现的功能相对来说比较简

单；其次软件程序不是非常的多，4k存储空间做够使用，常见的开发软件和工具我们称为8051开发系统或环境，常见的汇编程序ASM51、Keil C51、MedWin 等均是针对8051内核单片机的开发软件，AT89C51完全兼容，可以使用；再次该系列单片机的发展相对较成熟，会使用的人很多，容易被人接受；最后，在众多的51系列单片机中， ATMEL 公司的AT89C51更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密。AT89C51有PDIP、PLCC和PQFP/TQFP等封装，AT89C51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。 3.1.2 AT89C51单片机的介绍

AT89C51单片机主要有以下部件构成：八位微处理器CPU、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O接口。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B和一些专用寄存器，还增加了位处理逻辑电路的功能。

AT89C51的主要性能包括：AT89C51与MCS—51控制器系列产品兼容，片内有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。

AT89C51引脚图如图3-1所示。

图3-1 AT89C51引脚图

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8个TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输

入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE∕P：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。

EA/VPP：当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA/VPP将内部锁定为RESET；当EA/VPP端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 3.1.3 AT89C51特殊功能寄存器

特殊功能寄存器也称专用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，简称SFR（Special Function Register）。特殊功能寄存器共含有22个不同寄存器。它们的地址分配在80H～FFH中，即在RAM地址中。这些寄存器的名称和地址见表3-1所示。

表3-1 AT89C51特殊功能寄存器列表

符合 *ACC *B *PSW SP 地址 E0H F0H D0H 81H 注释 累计器 乘法寄存器 程序状态字 堆栈指针