AT89S51 是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統供給高性價比的解決方案。
AT89S51具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash片內程序存儲器，128 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個 全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。
此外，AT89S52設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數器，串行口，外中斷系統可 繼續工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝 形式，以適應不一樣產品的需求。
AT89S51與AT89C51相比,外型管腳完全相同，AT89C51的HEX程序無須任何轉換可直接在AT89S51運行結果一樣。AT89S比AT89C51新增了一些功能，支持在線編程和看們狗是其中主要特點。
它們之間主要區別在于以下幾點：
1.引腳功能:管腳幾乎相同,變化的有,在AT89S51中P1.5,P1.6,P1.7具有第二功能,即這3個引腳的第二功能組成了串行ISP編程的接口。
2.編程功能：AT89C51僅支持并行編程，而AT89S51不但支持并行編程還支持ISP再線編程。在編程電壓方面,AT89C51的編程電壓除正常工作的5V外,另Vpp需要12V,而AT89S51僅僅需要4-5V即可。
3.燒寫次數更高:AT89S51標稱燒寫次數是1000次,實為1000-10000次,這樣更有利開始學習者反復燒寫,降低學習成本。
4.工作頻率更高:AT89C51極限工作頻率是24MHZ,而AT89S51最高工作頻率是33MHZ,(AT89S51芯片有兩中型號,支持最高工作頻率分別為24MHZ和33MHZ)從而具有更快的計算速度。
5.電源范圍更寬:AT89S51工作電壓范圍,達4-5.5V,而AT89C51在底于4.8V和高于5.3V的時侯則無法正常工作。
6.抗干擾性更強:AT89S51內部集成看門狗計時器(Watchdog Timer),而AT89C51需外接看門狗計時器電路,或者用單片機內部定時器構成軟件看門狗來實現軟件抗干擾。
AT89C51,AT89S51都稱為AT89x51。
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