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单片机的外部结构-引脚功用

(1)单片机(AT89S51)外观(2)单片机(AT89S51)的引脚功能图(3)51系列单片机8031、8051及89c5189s51均采用40Pin封装的双列直接DIP结构。

(1) 单片机(AT89S51)外观

(2) 单片机(AT89S51)的引脚功用

(3) 51系列单片机8031、8051及89c51/89s51均选用40Pin封装的双列直接DIP结构。上图是它们的引脚装备:40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振动器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中止口线与P3口线复用。现在咱们对这些引脚的功用加以阐明:
1、电源引脚
Vcc 40脚 正电源脚,作业电压为5V,还有AT89LV51作业电压则是2.7-6V, 引脚功用相同。
GND 20 接地端
  2.外接晶体引脚

Pin19:时钟XTAL1脚, Pin18:时钟XTAL2脚,
  XTAL1是片内振动器的反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,运用外部振动器时,外部振动信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。内部方法时,时钟发生器对振动脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz。晶振的频率能够在1MHz-24MHz内挑选。电容取30PF左右。
  类型相同为AT89C51的芯片,在其后边还有频率编号,有12,16,20,24MHz可选。咱们在购买和选用时要注意了。如AT89C51 24PC便是最高振动频率为24MHz,40P6封装的一般商用芯片。
3.复位 RST 9
  在振动器运转时,有两个机器周期(24个振动周期)以上的高电平呈现在此引脚时,将使单片机复位,只需这个脚坚持高电平,51芯片便循环复位。复位后P0-P3口均置1引脚表现为高电平,程序计数器和特别功用寄存器SFR悉数清零。当复位脚由高电平变为低电平时,芯片为ROM的0000H处开端运转程序。常用的复位电路如下图所示。

  复位操作不会对内部RAM有所影响。当8051通电,时钟电路开端作业,在RESET引脚上呈现24个时钟周期以上的高电平,体系即初始复位。什么叫复位?复位是单片机从头履行程序代码的意思。
8051的复位方法能够是主动复位,也能够是手动复位,见下图。此外,RESET/Vpd仍是一复用脚,Vcc掉电期间,此脚可接上备用电源,以确保单片机内部RAM的数据不丢掉。

输入输出(I/O)引脚:
  Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚,称为P0口,是一个8位漏极开路型双向I/O口。内部不带上拉电阻,当外接上拉电阻时,P0口能以吸收电流的方法驱动八个LSTTL负载电路。通常在运用时外接上拉电阻,用来驱动多个数码管。在拜访外部程序和外部数据存储器时,P0口是分时转化的地址(低8位)/数据总线,不需求外接上拉电阻。

  Pin1-Pin8为P1.0-P1.7输入输出脚,称为P1口,是一个带内部上拉电阻的8位双向I/0口。P1口能驱动4个LSTTL负载。通常在运用时外不需求外接上拉电阻,就能够直接驱动发光二极管。端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。

  咱们现在讲一个它的输出功用吧,在单片机作业时,咱们 能够经过用指令操控单片机的引脚输出高电平或许低电平。如: 指令CLR ,清零的意思。
CLR P1.0 ;让单片机从榜首脚输出低电平。
指令 SETB,置1的意思。
SETB P1.0 ;让单片机从榜首个脚输出高电平。
请问让第8个脚输出低电平的指令如何写?

 Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚,称为P2口,是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口能驱动4个LSTTL负载。端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。对内部Flash程序存储器编程时,接纳高8位地址和操控信息。在拜访外部程序和16位外部数据存储器时,P2口送出高8位地址。而在拜访8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改动。
 Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚,称为P3口,是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口能驱动4个LSTTL负载,这8个引脚还用于专门的第二功用。端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。
对内部Flash程序存储器编程时,接操控信息。

P1-3端口在做输入运用时,因内部有上接电阻,被外部拉低的引脚会输出必定的电流。

除此之外P3端口还用于一些专门功用,详细请看下表。

P3引脚 兼用功用
P3.0 串行通讯输入(RXD)
P3.1 串行通讯输出(TXD)
P3.2 外部中止0( INT0)
P3.3 外部中止1(INT1)
P3.4 守时器0输入(T0)
P3.5 守时器1输入(T1)
P3.6 外部数据存储器写选通WR
P3.7 外部数据存储器写选通RD

  什么叫上拉电阻?上拉电阻简略来说便是把电平拉高,通常用4.7-10K的电阻接到Vcc电源,下拉电阻则是把电平拉低,电阻接到GND地线上。详细阐明也不是这儿要评论的,接下来仍是接着看其它的引脚功用吧。
  5.其它的操控或复用引脚
 (1) ALE/PROG 30 拜访外部存储器时,ALE(地址锁存答应)的输出用于锁存地址的低位字节。即便不拜访外部存储器,ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振动器频率的1/6)。在拜访外部数据存储器时,呈现一个ALE脉冲。对Flash存储器编程时,这个引脚用于输入编程脉冲PROG
 (2) PSEN 29 该引是外部程序存储器的选通信号输出端。当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时,每个机器周期输出2个脉冲即两次有用。但拜访外部数据存储器时,将不会有脉冲输出。
 (3) EA/Vpp 31 外部拜访答应端。当该引脚拜访外部程序存储器时,应输入低电平。要使AT89S51只拜访外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH),这时该引脚有必要坚持低电平。对Flash存储器编程时,用于施加Vpp编程电压。
  看到这您对AT89S51引脚的功用应该有了必定的了解了,引脚在编程和校验时的时序咱们在这儿就不做详细的讨论,通常情况下咱们也没有必要去撑握它,除非你想自己开发编程器。

引脚功用:
MCS-51是规范的40引脚双列直插式%&&&&&%芯片,引脚散布请参照—-单片机引脚图:

l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。

l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。

l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。

l P3.0~P3.7 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用,咱们可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,初学者很难了解,这儿都是按我自已的表达方法来写的,相信你也能够了解。

P0口有三个功用:

1、外部扩展存储器时,作为数据总线(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运用,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口运用:其内部有上拉电阻。

P2口有两个功用:

1、扩展外部存储器时,当作地址总线运用

2、做一般I/O口运用,其内部有上拉电阻;

P3口有两个功用:

除了作为I/O运用外(其内部有上拉电阻),还有一些特别功用,由特别寄存器来设置,详细功用请参阅咱们后边的引脚阐明。

有内部EPROM的单片机芯片(例如8751),为写入程序需供给专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的方法供给的,

即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG)

编程电压(25V):31脚(EA/Vpp)

触摸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?这便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用的方法由第9脚(即RST/VPD)引进,以维护内部RAM中的信息不会丢掉。

(注:这些引脚的功用运用,除9脚的第二功用外,在“新动力2004版”学习套件中都有运用到。)

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?他起什么效果呢?都说了是电阻那当然便是一个电阻啦,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供给电流源;所以假如P0口假如作为输入时,处在高阻抗状况,只要外接一个上拉电阻才干有用。

ALE/PROG 地址锁存操控信号:

在体系扩展时,ALE用于操控把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以完结低位地址和数据的阻隔。(在后边关于扩展的课程中咱们就会看到8051扩展 EEPROM电路,在图中ALE与74LS373锁存器的G相连接,当CPU对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址,即P0口输出。ALE有可能是高电平也有可能是低电平,当ALE是高电平时,答应地址锁存信号,当拜访外部存储器时,ALE信号负跳变(即由正变负)将P0口上低8位地址信号送入锁存器。当ALE是低电平时,P0口上的内容和锁存器输出共同。关于锁存器的内容,咱们稍后也会介绍。
在没有拜访外部存储器期间,ALE以1/6振动周期频率输出(即6分频),当拜访外部存储器以1/12振动周期输出(12分频)。从这儿咱们能够看到,当体系没有进行扩展时ALE会以1/6振动周期的固定频率输出,因而能够做为外部时钟,或许外部守时脉冲运用。
PORG为编程脉冲的输入端:在第五课单片机的内部结构及其组成中,咱们已知道,在8051单片机内部有一个4KB或8KB的程序存储器(ROM),ROM的效果便是用来寄存用户需求履行的程序的,那么咱们是怎样把编写好的程序存入进这个ROM中的呢?实际上是经过编程脉冲输入才干写进去的,这个脉冲的输入端口便是PROG。

PSEN 外部程序存储器读选通信号:在读外部ROM时PSEN低电平有用,以完结外部ROM单元的读操作。

1、内部ROM读取时,PSEN不动作;
2、外部ROM读取时,在每个机器周期会动作两次;
3、外部RAM读取时,两个PSEN脉冲被越过不会输出;
4、外接ROM时,与ROM的OE脚相接。

参见图2—(8051扩展2KB EEPROM电路,在图中PSEN与扩展ROM的OE脚相接)

EA/VPP 拜访和序存储器操控信号

1、接高电平时:

CPU读取内部程序存储器(ROM)

扩展外部ROM:当读取内部程序存储器超越0FFFH(8051)1FFFH(8052)时主动读取外部ROM。

2、接低电平时:CPU读取外部程序存储器(ROM)。在前面的学习中咱们已知道,8031单片机内部是没有ROM的,那么在运用8031单片机时,这个脚是一直接低电平的。

3、8751烧写内部EPROM时,运用此脚输入21V的烧写电压。

RST 复位信号:

当输入的信号接连2个机器周期以上高电平时即为有用,用以完结单片机的复位初始化操作,当复位后程序计数器PC=0000H,即复位后将从程序存储器的0000H单元读取榜首条指令码。

XTAL1和XTAL2 :

外接晶振引脚。当运用芯片内部时钟时,此二引脚用于外接石英晶体和微调%&&&&&%;当运用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。

VCC:电源+5V输入

VSS:GND接地。

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