Microchip AT89C51ED2-RLTUM 8位微控制器中文资料

一、型号与类型

型号：AT89C51ED2-RLTUM

类型：这是一款8位高性能CMOS闪存版本的80C51微控制器，由Microchip Technology Inc.生产。它属于89C系列，是MCS-51架构下的重要成员，集成了多种高级功能，特别适用于嵌入式系统开发。

　　厂商名称：Microchip

　　元件分类：8位微控制器

　　中文描述： 8位MCU微控制单元，8051 Family AT89C51 Series Microcontrollers，60 MHz，64 KB，44引脚，VQFP

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

　　数据手册：https://www.iczoom.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闪存版本80C51 CMOS微控制器，64kB闪存用于代码和数据，2048 byte EEPROM用于非易失性数据存储。可以使用ISP功能或软件，并行或串行模式来编程闪存。编程电压从标准VCC引脚内部产生。该器件保留了80C52的所有特性，并增加了一个可编程计数器阵列，1792 byte XRAM，硬件看门狗定时器，SPI接口，键盘，通用串行通道用于多处理器通信(EUART)，速度优化机制(X2模式)。

　　80C52兼容，8051指令兼容

　　集成电源监测器(POR/PFD)以监测内部电源

　　ISP(系统内编程)使用标准VCC电源

　　2048-byte引导ROM包含低级闪存编程例程，以及默认串行加载程序

　　高速架构

　　64KB片上闪存程序/数据存储器

　　片上1792 byte扩展RAM(XRAM)

　　片上2048 byte EEPROM块，用于数据存储(仅限AT89C51ED2)

　　100K写入周期

　　双数据指针

　　可变长度MOVX，用于慢速RAM/外设

　　改进X2模式，可独立选择CPU和每个外设

　　P1端口提供键盘中断接口

　　串行外设接口(SPI)

　　8位时钟预分频器

　　16位可编程计数器阵列

　　异步端口复位

　　全双工增强型UART，带专用内部波特率发生器

　　低EMI(抑制ALE)

　　硬件看门狗定时器(一次性启用与复位)，断电标志

　　AT89C51ED2-RLTUM中文参数

　　制造商:Microchip

　　产品种类:8位微控制器-MCU

　　系列:89C

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:VQFP-44

　　核心:8051

　　程序存储器大小:64 kB

　　数据总线宽度:8 bit

　　ADC分辨率:No ADC

　　最大时钟频率:60 MHz

　　输入/输出端数量:34 I/O

　　数据RAM大小:2 kB

　　电源电压-最小:2.7 V

　　电源电压-最大:5.5 V

　　最小工作温度:-40 C

　　最大工作温度:+85 C

　　封装:Tray

　　商标:Microchip Technology

　　高度:1.45 mm

　　接口类型:SPI，UART

　　长度:10.1 mm

　　湿度敏感性:Yes

　　计时器/计数器数量:3 Timer

　　AT89C51ED2-RLTUM引脚图

二、工作原理

AT89C51ED2-RLTUM微控制器基于经典的8051指令集，通过内部的CPU核心执行指令，控制外围设备的运行。其工作原理主要包括以下几个部分：

1. 时钟信号：微控制器通过外部晶体振荡器（XTAL1和XTAL2引脚）提供时钟信号，控制内部操作的速度和时序。时钟信号的频率可以根据需要调整，最高可达60MHz（在特定电压范围内）。

2. 指令执行：CPU从程序存储器（通常是闪存）中取出指令，解码并执行。指令的执行涉及到数据的读取、处理、存储以及与外围设备的交互。

3. 输入输出（I/O）：微控制器通过多个双向I/O端口（如P0、P1、P2、P3）与外部设备进行数据交换。这些端口支持多种功能，包括通用I/O、串行通信、中断输入等。

4. 中断处理：AT89C51ED2-RLTUM支持多种中断源，包括外部中断、定时器中断和串行中断等。当发生中断时，CPU会暂停当前任务，转而去执行相应的中断服务程序。

5. 电源管理：微控制器具有电源监视器和多种电源控制模式（如空闲模式和断电模式），以优化功耗。

三、特点

1. 高性能：AT89C51ED2-RLTUM支持高达60MHz的时钟频率（在特定电压下），提供了快速的数据处理能力。

2. 大容量存储：内置64KB的闪存程序存储器，用于存储程序代码和数据。同时，还提供了2048字节的EEPROM用于非易失性数据存储，以及2KB的RAM用于临时数据存储。

3. 丰富的外设接口：包括SPI、UART/USART等串行通信接口，以及多个定时器/计数器、PWM单元等，支持复杂的控制任务。

4. 兼容性强：与8051指令集兼容，便于开发者利用现有的代码和工具进行开发。

5. 低功耗设计：支持多种电源控制模式，有效降低系统功耗。

6. 系统内可编程（ISP）：支持在系统内通过软件对闪存进行编程，无需移除芯片，简化了开发和升级过程。

四、应用

AT89C51ED2-RLTUM微控制器凭借其高性能、丰富的外设接口和易于开发的特性，在多个领域得到广泛应用：

1. 工业控制：用于各种工业自动化设备中，如电机控制、温度控制、压力控制等。

2. 汽车电子：在汽车电子系统中，用于车身控制、发动机管理、安全系统等方面。

3. 智能仪表：在智能电表、水表、气表等计量设备中，实现数据采集、处理和通信功能。

4. 消费类电子产品：如智能家居设备、智能玩具、电子乐器等，提供控制和通信功能。

5. 教育和科研：作为学习嵌入式系统开发的入门芯片，帮助学生和研究者掌握基础的硬件和软件知识。

五、参数

以下是AT89C51ED2-RLTUM微控制器的主要参数：

• 核心处理器：8051

• 芯体尺寸：8-位

• 速度：最高可达60MHz（特定电压下）

• 连通性：SPI, UART/USART

• 程序存储器容量：64KB（64K x 8）

• 程序存储器类型：FLASH EEPROM

• RAM容量：2KB（2K x 8）

• 电压电源（Vcc/Vdd）：2.7V ~ 5.5V

• 振荡器类型：外部

• 工作温度：-40°C ~ +85°C

• 封装/外壳：44-TQFP, 44-VQFP

• 引脚数：44

• 定时器/计数器：3个16位定时器/计数器

• PWM单元：5个8位PWM通道

• SPI通道数目：1

• UART通道数目：1

• 看门狗定时器：内置看门狗定时器（WDT），用于防止程序运行异常时系统陷入死循环。

• 中断源：提供多个中断源，包括外部中断（INT0和INT1）、定时器中断（T0和T1）、串行中断（UART/USART）以及PWM中断等，确保系统能够高效响应外部事件。

• I/O端口：

• 4个8位并行I/O端口（P0, P1, P2, P3），其中P3端口的部分引脚还具有第二功能，如串行通信控制、外部中断输入等。

• 每个端口均可配置为输入或输出模式，支持上拉电阻和开漏输出等特性。

• 低功耗模式：

• 空闲模式：CPU停止工作，但RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统继续工作，以降低功耗。

• 掉电模式：通过关闭内部振荡器，使所有功能停止工作，仅保留RAM内容，功耗极低。

• 电源管理：

• 电源监视器：内置电压检测电路，当电源电压低于阈值时，可产生复位信号，保护系统免受低电压影响。

• 上电复位（POR）和掉电复位（BOR）功能，确保系统稳定启动和复位。

• 编程与调试：

• 支持在系统内可编程（ISP）和在应用编程（IAP），方便软件更新和调试。

• 可以通过JTAG接口或串行接口进行调试，使用第三方调试工具进行代码下载、断点设置、单步执行等操作。

• 封装与尺寸：

• 采用TQFP（薄型四方扁平封装）或VQFP（细间距四方扁平封装），引脚间距小，适合高密度布板。

• 封装尺寸为44引脚，便于在小型化设计中应用。

六、开发与支持

Microchip为AT89C51ED2-RLTUM微控制器提供了丰富的开发资源和支持，包括：

• 开发工具：提供集成开发环境（IDE），如MPLAB X IDE，支持代码编写、编译、调试和仿真等功能。

• 编译器与汇编器：支持Keil C51、SDCC（Small Device C Compiler）等编译器，以及8051汇编语言，方便开发者根据需求选择合适的编程方式。

• 硬件开发工具：提供调试器、编程器以及评估板等硬件工具，帮助开发者快速搭建开发环境，进行原型设计和测试。

• 文档与教程：提供详细的数据手册、用户指南、应用笔记以及在线教程，帮助开发者深入了解微控制器的特性和使用方法。

• 社区支持：Microchip拥有活跃的开发者社区，提供论坛、博客、技术问答等交流平台，开发者可以在这里分享经验、解决问题。

七、总结

AT89C51ED2-RLTUM作为一款高性能、低功耗、易于开发的8位微控制器，凭借其丰富的外设接口、高速的数据处理能力以及广泛的应用领域，成为嵌入式系统设计的理想选择。无论是在工业控制、汽车电子、智能仪表还是消费类电子产品中，AT89C51ED2-RLTUM都能发挥重要作用，为系统的智能化和自动化提供有力支持。随着物联网、智能家居等技术的不断发展，AT89C51ED2-RLTUM的应用前景将更加广阔。