MCS-51单片机的引脚及内部结构.
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MCS-51单片机的引脚和输入输出端口MCS-51有4组8位I/O口,共占用32个引脚:P0、P1、P2和P3口,P1、P2和P3为准双向口,P0口则为双向三态输入输出口。
●P0口(P0.0~P0.7)占用32~39脚;●P1口(P1.0~P1.7)占用1~8脚;●P2口(P2.0~P2.7)占用21~28脚;●P3口(P3.0~P3.7)占用10~17脚;这四个口的主要功能如下:(1) P0 口是一个8位不带内部上拉电阻的漏极开路型准双向I/O口,因此该口输出时需外接上拉电阻,而P1 、P2 和P3口都是带内部上拉电阻的8位双向I/O口。
(2) 在访问片外ROM时,P0口分时兼作数据总线和低8位地址线;P2口作高位地址线。
(3) 内部带程序存储器的芯片,在EPROM编程和程序验证时,P1输入低8位地址,P2输入高8位地址,P0输入指令代码。
(注:P1、P2作输入口时,必须要使每位先置“1”,才能读入外部数据。
)(4) P3口除作双向I/0口外还兼有专用功能。
P0口和P2口:图1为P0口和P2口其中一位的电路图,由图可见,电路中包含一个数据输出锁存器和两个三态数据输入缓冲器,另外还有一个数据输出的驱动和控制电路。
这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口,而不能像P1、P3直接用作输出口。
它们一起可以作为外部地址总线,P0口身兼两职,既可作为地址总线,也可作为数据总线。
P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15,P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。
外部的程序存储器由PSEN信号选通,数据存储器则由WR和RD读写信号选通,因为216=64k,所以8051最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器P1口:图2为P1口其中一位的电路图,P1口为8位准双向口,每一位均可单独定义为输入或输出口,当作为输入口时,1写入锁存器,Q(非)=0,T2截止,内上拉电阻将电位拉至1,此时该口输出为1,当0写入锁存器,Q(非)=1,T2导通,输出则为0。
MCS51单片机的引脚单片机,这个在电子世界里扮演着重要角色的小家伙,其中MCS51 单片机更是经典中的经典。
要深入了解 MCS51 单片机,就不得不从它的引脚说起。
MCS51 单片机一般有 40 个引脚,这些引脚就像是单片机与外部世界交流的“窗口”,各有各的功能和作用。
先来说说电源引脚。
VCC(40 脚)和 VSS(20 脚),VCC 接+5V 电源,为单片机提供工作所需的能量;VSS 则接地,形成完整的电路回路。
这就好比人的心脏和血管,为整个身体输送着“动力”和“养分”。
时钟引脚 XTAL1(19 脚)和 XTAL2(18 脚)也很关键。
时钟就像是单片机的“心跳”,控制着单片机内部的工作节奏。
XTAL1 是内部振荡器反相放大器的输入端,XTAL2 则是输出端。
通过外接晶振和电容,就能为单片机提供稳定的时钟信号,让它有条不紊地工作。
控制引脚更是有着重要的作用。
RST(9 脚)是复位引脚,当这个引脚接收到高电平并保持一定时间后,单片机就会重新初始化,就像电脑死机后重启一样。
ALE/PROG(30 脚),在访问外部存储器时,这个引脚会输出一个脉冲信号用于锁存低 8 位地址。
PSEN(29 脚)则是读外部程序存储器的选通信号,低电平有效。
EA/VPP(31 脚)决定了单片机访问程序存储器的方式,如果接高电平,先访问内部程序存储器,超出范围后再访问外部;如果接低电平,则只访问外部程序存储器。
再看看输入输出引脚,也就是我们常说的 I/O 口。
P0 口(39 32 脚)是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。
在访问外部存储器时,它分时用作低 8 位地址线和 8 位数据线。
P1 口(1 8 脚)是一个准双向 I/O 口,只能作为通用的输入输出口使用。
P2 口(21 28 脚)也是一个准双向I/O 口,在访问外部存储器时,它输出高 8 位地址。
P3 口(10 17 脚)除了作为准双向 I/O 口外,还具有第二功能。
MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:·中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
·数据存储器(RAM):8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
·程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口:8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
·全双工串行口:8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。
·中断系统:8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
·时钟电路:8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。
51单片机各引脚及端口详解51单片机引脚功能:MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图:l ~ P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。
l ~ P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。
l ~ P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。
l ~ P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。
这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。
P0口有三个功能:1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能:1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个功能:除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。
有内部EPROM的单片机芯片(例如8751),为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的,即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG)编程电压(25V):31脚(EA/Vpp)接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方式由第9脚(即RST/VPD)引入,以保护内部RAM中的信息不会丢失。
在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢他起什么作用呢都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。
常用芯片引脚图一、 单片机类1、MCS-51芯片介绍:MCS-51系列单片机是美国Intel 公司开发的8位单片机,又可以分为多个子系列。
MCS-51系列单片机共有40条引脚,包括32条I/O 接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。
引脚说明: P0.0~P0.7:P0口8位口线,第一功能作为通用I/O 接口,第二功能作为存储器扩展时的位置/数据复用口。
P1.0~P1.7:P1口8位口线,通用I/O 接口无第二功能。
P2.0~P2.7:P2口8位口线,第一功能作为通用I/O 接口,第二功能作为存储器扩展时传送高8位位置。
P3.0~P3.7:P3口8位口线,第一功能作为通用I/O 接口,第二功能作为为单片机的控制信号。
ALE/ PROG :位置锁存允许/编程脉冲输入信号线(输出信号)PSEN :片外程序存储器开发信号引脚(输出信号)EA/Vpp :片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚RST/VPD :复位/备用电源引脚2、MCS-96芯片介绍:MCS-96系列单片机是美国Intel 公司继MCS-51系列单片机之后推出的16位单片机系列。
它含有比较丰富的软、硬件资源,适用于要求较高的实时控制场合。
它分为48引脚和68引脚两种,以48引脚居多。
引脚说明:RXD/P2.1 TXD/P2.0:串行数据传出分发送和接受引脚,同时也作为P2口的两条口线HS1.0~HS1.3:高速输入器的输入端HS0.0~HS0.5:高速输出器的输出端(有两个和HS1共用)Vcc :主电源引脚(+5V )Vss :数字电路地引脚(0V )Vpd :内部RAM 备用电源引脚(+5V )V REF :A/D 转换器基准电源引脚(+5V )AGND :A/D 转换器参考地引脚12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST RXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1V SS V CC P0.0/AD 0P0.1/AD 1P0.2/AD 2P0.3/AD 3P0.4/AD 4P0.5/AD 5P0.6/AD 6P0.7/AD 7EA/V PP ALE/PROG PSENP2.7/A 15P2.6/A 14P2.5/A 13P2.4/A 12P2.3/A 11P2.2/A 10P2.1/A 9P2.0/A 8803180518751XTAL1、XTAL2:内部振荡器反相器输入、输出端,常外接晶振。
51单片机各引脚及端口详解51单片机引脚功能:MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图:l ~ P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。
l ~ P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。
l ~ P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。
l ~ P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。
这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,对于初学者来说很难理解的,我这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解的。
P0口有三个功能:1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能:1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个功能:除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。
有内部EPROM的单片机芯片(例如8751),为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的,即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG)编程电压(25V):31脚(EA/Vpp)接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方式由第9脚(即RST/VPD)引入,以保护内部RAM中的信息不会丢失。
在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢他起什么作用呢都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。
MCS-51单片机引脚功能介绍
40 只引脚双列直插封装(DIP)。
40 只引脚按功能分为3 类:
(1)电源及时钟引脚: Vcc、Vss;XTAL1、XTAL2。
(2)控制引脚:PSEN*、EA* 、ALE、RESET (即RST)。
(3)I/O 口引脚:P0、P1、P2、P3,为4 个8 位I/O 口的外部引脚。
2.2.1 电源及时钟引脚
1.电源引脚
(1)Vcc(40 脚):+5V 电源;
(2)Vss(20 脚):接地。
2.时钟引脚
(1)XTAL1(19 脚):如果采用外接晶体振荡器时,此引脚应接地。
(2)XTAL2(18 脚):接外部晶体的另一端。
2.2.2 控制引脚
提供控制信号,有的引脚还具有复用功能。
(1) RST/VPD(9 脚):复位与备用电源。
(2) ALE/PROG*(30 脚):第一功能ALE 为地址锁存允许,可驱动8 个LS 型TTL 负载。
PROG*为本引脚的第二功能。
为编程脉冲输入端。
(3) PSEN* (29 脚):读外部程序存储器的选通信号。
可以驱动8 个LS 型TTL
负载。
(4) EA*/VPP (Enable Address/Voltage Pulse of Programing,31 脚) EA*为内外程序存储器选择控制端。
EA*=1,访问片内程序存储器,但在PC(程序计数器)值超过0FFFH(对于8051、8751)时,即超出片内程序存储器的4K 字节地址范围。