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AT89S51是低功率消耗，性能优良的CMOS8位单片机，它含有4K Bytes ISP的可反复擦写1000次Flash只读程序存储器在片内，内部是采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术制造的器件，它兼容标准版的MCS-51指令系统，在80C51引脚结构芯片的内部集成了通用8位中央处理器和SPFlash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统都有普遍的应用。
AT89S51拥有40个引脚和32外部双向输入/输出（I/O）端口，同时它拥有2个外部中断源和3个内部中断源，2个可编程的16位定时器/计数器，1个看门狗定时器，1个全双工的异步串行口，26个特殊功能寄存器。在拥有常规方法的编程功能的同时，加入了在线可编程功能，运用灵活的在线编程方式使得现场程序的调试与修改变得更加的方便灵活。虽然AT89S51的基本结构仍然是CPU外围扩展芯片的传统式微型计算机模式，但是CPU对其中各个功能部件的控制选用的是特殊功能寄存器集中控制形式。
AT89S51单片机内部部件和部分特性如下：
8位微处理器。
数据存储器（128RAM）。
程序存储器（4KB Flash ROM）。
4个8位可编程并行I/O口。
1个全双工的异步串行口。
2个可编程的16位定时器/计数器。
1个看门狗定时器。
具有5个中断源、5个中断向量的中断系统。
特殊功能寄存器26个。
低功耗节电模式有空闲模式和掉电模式，且具有掉电模式下的中断恢复模式。
3个程序加密锁定位。
图2 单片机引脚图图3 定时计数器结构框图
AT89S51的引脚如图2，VCC接的是+5V的电源，XTAL1和XTAL是时钟引脚，前者是输入端，后者是输出端，RST引脚的功能室复位，外部程序存储器访问允许控制端是是31引脚处，片外程序存储器读选通信号是29引脚处[5]。
AT89S51单片机的定时器/计数器结构如图3所示，特殊功能寄存器TH0、TL0构成定时器/计数器T0，特殊功能寄存器TH1、TL1构成定时器/计数器T1。特殊功能寄存器TMOD选择定时器/计数器T0、T1的工作方式和工作模式，特殊功能寄存器TCON控制T0、T1的启动和停止计数。
工作方式控制寄存器TMOD，TMOD的各位说明：GATE为门控位，当该位为0时，仅有运行控制位TRx来控制定时器/计数器运行；该位为1时，由外中断引脚上的电平和运行控制位TRx共同来进行控制。
M1、M0拥有4种工作方式如表1所示。
表1 M1、M2工作方式
M1 M0 工作方式
0 0 方式0,13位定时/计数器
0 1 方式1,16位定时/计数器
1 0 方式2,8位常数自动重新装载
1 1 方式3，仅适用于T0，T1停止计数
C/ T为0时是定时器工作模式，当它为1是计数器工作模式。
定时器/计数器控制寄存器TCON
TCON字节地形为88H，它的可位寻址地址为88H～8FH，它的格式图如图4所示。
图4 TCON格式图
TF1和TF0为计数溢出标志位，TR1和TR0为计数运行控制位，当TR1位为1时启动定时器/计数器，当TR1为0时停止定时器/计数器工作，TR0同理。