AT89C5131是一个依据52内核的单片机。AT89C5131的USB2.0全速从接口的结构如图3所示，其包含USB D+/D-的接口缓冲，数字锁相环，串行接口引擎(SIE)和通用功用接口(UFI)。其间数字锁相环以单片机的时钟为输入，发生了USB接口其他部分所需的48MHz时钟。串行接口引擎完结USB通讯物理层NRZI码的编码与解码，CRC生成以及校验与纠错。通用功用接口包含了一个双端口的数据存储器，其一端与串行接口引擎链接，另一端经过数据总线与单片机相衔接，使单片机能够经过特别功用寄存器完结对USB2.0从接口的操控与通讯。
1 体系硬件规划
依据AT89C5131的通讯和操控模块首要完结以下功用：在通讯方面，经过USB完成与计算机的通讯，接纳计算机对设备的操控指令和计算机发送的数据，并将设备的作业状况发送给计算机，一起将计算机传来的操控指令和数据经过SPI接口传送到其他设备模块，并搜集其他设备模块的状况信息;在操控方面，AT89C5131担任搜集设备操控显现面板的操控指令，更新设备显现状况等。因为选用USB通讯体系，AT89C5131除了能够依据操控面板操控设备的运转，也能依据计算机的指令操控设备的运转，完成了对设备的两层操控。该体系中AT89C5131的外围衔接如图1所示。
1.1 AT89C5131的键盘端口特性及键盘规划
AT89C5131具有一个答应与8&TImes;n矩阵键盘衔接的键盘接口，其输入均具有高或低电平可编程中止才能。键盘接口与C51内核的通讯经过3个特别功用寄存器完成，分别是键盘电平挑选寄存器(KBLS)、键盘中止使能寄存器(KBE)和键盘标志寄存器(KBF)。
AT89C5131的键盘输入被规划为共享同一个中止向量的8个独立的中止源，寄存器IEN1中的中止使能位KBD答应键盘中止大局的使能及不使能，依据KBLS每一位的值，每一个键盘输入都有检测出可编程电平的才能，然后键盘检测就被反应到KBF中，而经过软件运用KBE能够屏蔽中止标志KBF.正是这样的结构使得键盘摆放能够从1&TImes;n延伸至8&TImes;n的矩阵，一起还使得P1输入用于其他用处。
在该规划中，将4个键盘端口(P1.O,P1.2,P1.3,P1.4)及2个外部中止端口(P3.2,P3.3)与操控面板上的6个按键相连;完成体系的表里、启停、暂停持续操控及参数组的挑选等功用。这6个端口都选用低电平触发发生中止。
1.2 USB各端口的特性及USB通讯规划
AT89C5131的USB2.0全速从接口包含了7个终端点，其间0号终端点被装备成为默许的操控终端点。其他1~6号终端点都能够经过特别寄存器装备为操控(Control)，突发(Bulk)，中止(Interrupt)和周期性(Isochronous)形式。因为每一个终端点都由一组独立的寄存器对该终端点进行操控、状况辨认和数据的存取，则假如将这些寄存器直接映射到51单片机的特别功用寄存器地址空间显然是包容不下的。因而，这7个终端点的7组寄存器在单片机的地址空间中其实运用的是同一组寄存器的地址，而经过一个特别功用寄存器(UEPNUM)来挑选当时该组寄存器实践挑选的是哪个终端点的寄存器组，这样就大大节省了所占用的地址空间，为集成其他特别外设供给了或许。
在该规划中，PC机将数据经过USB传给AT89C5131,传输完一次后AT89C5131向PC机回传数据传输正确与否的标志，PC机能够依据收到的标志进行相应的操作。PC机向AT89C5131传输的数据首要是参数和操控指令两种类型。为将其区别开来，运用USB的端口4和端口6接纳这两种数据。其间，端口4用来接纳操控指令;端口6用来接纳参数。相应地，操控指令的回传运用端口5;参数的回传运用端口3.为简略起见，端口3~端口6均被装备为批量类型;端口3、端口5为IN端口;端口4、端口6为OUT端口。
