單片機(jī)外部結(jié)構(gòu)的引腳功能的簡(jiǎn)介和使用資料概述

一、教學(xué)目的：掌握單片機(jī)的引腳功能

二、教學(xué)重點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的P0、P1、P2、P3口的使用和區(qū)別

三、教學(xué)步驟：

（1） 單片機(jī)（AT89S51）外觀

（2） 單片機(jī)（AT89S51）的引腳功能圖

（3） 51系列單片機(jī)8031、8051及89c51/89s51均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)。上圖是它們的引腳配置：40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明：

1、電源引腳

Vcc40腳正電源腳，工作電壓為5V，另有AT89LV51工作電壓則是2.7-6V， 引腳功能一樣。

GND20接地端

2.外接晶體引腳

Pin19：時(shí)鐘XTAL1腳， Pin18：時(shí)鐘XTAL2腳，

XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時(shí)鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇。電容取30PF左右。

型號(hào)同樣為AT89C51的芯片，在其后面還有頻率編號(hào)，有12，16，20，24MHz可選。大家在購(gòu)買(mǎi)和選用時(shí)要注意了。如AT89C51 24PC就是最高振蕩頻率為24MHz，40P6封裝的普通商用芯片。

3.復(fù)位RST9

在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為ROM的0000H處開(kāi)始運(yùn)行程序。常用的復(fù)位電路如下圖所示。

復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部RAM有所影響。當(dāng)8051通電，時(shí)鐘電路開(kāi)始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。什么叫復(fù)位？復(fù)位是單片機(jī)重新執(zhí)行程序代碼的意思。

8051的復(fù)位方式可以是自動(dòng)復(fù)位，也可以是手動(dòng)復(fù)位，見(jiàn)下圖。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電期間，此腳可接上備用電源， 以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。

輸入輸出（I/O）引腳：

Pin39-Pin32為P0.0-P0.7輸入輸出腳，稱(chēng)為P0口，是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口。內(nèi)部不帶上拉電阻，當(dāng)外接上拉電阻時(shí)，P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)八個(gè)LSTTL負(fù)載電路。通常在使用時(shí)外接上拉電阻，用來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管。 在訪問(wèn)外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口是分時(shí)轉(zhuǎn)換的地址（低8位）/數(shù)據(jù)總線，不需要外接上拉電阻。

Pin1-Pin8為P1.0-P1.7輸入輸出腳，稱(chēng)為P1口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0口。P1口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。 通常在使用時(shí)外不需要外接上拉電阻，就可以直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。

我們現(xiàn)在講一個(gè)它的輸出功能吧，在單片機(jī)工作時(shí)，我們 可以通過(guò)用指令控制單片機(jī)的引腳輸出高電平或者低電平。如： 指令CLR ，清零的意思。

CLR P1.0 ；讓單片機(jī)從第一腳輸出低電平。

指令 SETB，置1的意思。

SETB P1.0 ；讓單片機(jī)從第一個(gè)腳輸出高電平。

請(qǐng)問(wèn)讓第8個(gè)腳輸出低電平的指令如何寫(xiě)？

Pin21-Pin28為P2.0-P2.7輸入輸出腳，稱(chēng)為P2口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高8位地址和控制信息。在訪問(wèn)外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8位地址。而在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。

Pin10-Pin17為P3.0-P3.7輸入輸出腳，稱(chēng)為P3口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載，這8個(gè)引腳還用于專(zhuān)門(mén)的第二功能。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。

對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接控制信息。

P1－3端口在做輸入使用時(shí)，因內(nèi)部有上接電阻，被外部拉低的引腳會(huì)輸出一定的電流。

除此之外P3端口還用于一些專(zhuān)門(mén)功能，具體請(qǐng)看下表。

什么叫上拉電阻？上拉電阻簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把電平拉高，通常用4.7－10K的電阻接到Vcc電源，下拉電阻則是把電平拉低，電阻接到GND地線上。具體說(shuō)明也不是這里要討論的，接下來(lái)還是接著看其它的引腳功能吧。

5.其它的控制或復(fù)用引腳

（1） ALE/PROG 30 訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(hào)（此頻率是振蕩器頻率的1/6）。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，這個(gè)引腳用于輸入編程脈沖PROG

（2） PSEN 29 該引是外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)輸出端。當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令或常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期輸出2個(gè)脈沖即兩次有效。但訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不會(huì)有脈沖輸出。

（3） EA/Vpp 31 外部訪問(wèn)允許端。當(dāng)該引腳訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，應(yīng)輸入低電平。要使AT89S51只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），這時(shí)該引腳必須保持低電平。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，用于施加Vpp編程電壓。

看到這您對(duì)AT89S51引腳的功能應(yīng)該有了一定的了解了，引腳在編程和校驗(yàn)時(shí)的時(shí)序我們?cè)谶@里就不做詳細(xì)的探討，通常情況下我們也沒(méi)有必要去撐握它，除非你想自己開(kāi)發(fā)編程器。