1.2 单片机的外形与框架
单片机与我们日常办公等用的台式计算机、笔记本电脑等都属于微型计算机系统。与计算机相比，单片机只少了显示器、键盘等输入/输出设备。它如计算机一样有自己的硬件资源，如CPU、存储器等，但在量上相差太悬殊，如此它才能做到微小，而且弱化计算功能，强化控制功能，可以嵌入被控对象中，成为嵌入式微控制器。它已渗透到我们生活的各个领域，如使用智能IC卡等的仪器仪表，录像机、摄像机、全自动洗衣机等家用电器，程控玩具、电子宠物、医用设备、航空航天、专用设备等。下面通过表1-1的比较建立对单片机的感性认识。
表1-1 单片机与PC的比较
1.2.1 内部结构框图和主要部件
1.内部结构框图
AT89C51内部结构框图如图1-2所示，给出了单片机的基本硬件资源。
图1-2 AT89C51内部结构框图
2.主要部件
AT89C51有下列主要部件。
（1）一个以ALU为中心的8位中央处理器（CPU），完成运算和控制功能。
（2）128B的内部数据存取存储器（片内RAM），其地址范围为00H～7FH。
（3）21个特殊功能寄存器（在片内RAM的SFR块中，又称专用寄存器），离散分布于地址80H～FFH中。
（4）程序计数器PC，是一个独立的16位专用寄存器，其中的内容是将要执行的指令地址（程序存储器中的地址）。
（5）4KB Flash内部程序存储器（片内ROM），用来存储程序、原始数据、表格等。
（6）4个8位可编程I/O口（P0、P1、P2、P3）。
（7）一个UART串行通信口。
（8）2个16位定时器/计数器。
（9）5个中断源，两个中断优先级的中断控制系统。
（10）一个片内振荡电路和时钟电路。
1.2.2 引脚：数据输入/输出通道
双列直插式封装的AT89C51单片机的引脚和逻辑符号如图1-3所示。40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
1.电源引脚
（1）GND（20）：接地端。
（2）VCC（40）：接DC电源端，在-40～85℃时，VCC=5.0V±20%，极值为6.6V。
图1-3 双列直插式封装的AT89C51单片机的引脚图和逻辑符号图
2.时钟引脚
（1）XTAL1（19）：外接振荡元件（如晶振）的一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚接振荡器的信号。
（2）XTAL2（18）：外接振荡元件（如晶振）的一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚悬浮。
3.控制线
（1）RST（9）：复位输入端。
（2）ALE/（
）（30）：地址锁存允许/编程脉冲。在对Flash存储器编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（
）。
（3）
/VPP（31）：内、外ROM选择/编程电源
为片内外ROM选择端。ROM寻址范围为64KB。AT89C51单片机有4KB的片内ROM，若不够用时，可扩展片外ROM。当
保持高电平时，先访问片内ROM，当PC的值超过4KB时，自动转向执行片外ROM中的程序。当
保持低电平时，只访问片外ROM。在Flash编程期间，此引脚用于施加编程电压VPP。
（4）
（29）：外部ROM读选通信号。
在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期出现两次
有效信号。但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的
信号将不出现。
有效信号作为外部ROM芯片输出允许OE的选通信号。在读内部ROM或RAM时，
无效。
4.P0～P3口的32根引脚
P0～P3口的32根引脚是四个并行I/O（输入/输出）口，即P0、P1、P2、P3。P0有P0.0～0.7引脚8根，P1有P1.0～1.7引脚8根，P2有P2.0～2.7引脚8根，P3有P3.0～3.7引脚8根，共32根。