MCS-51 单片机的引脚功能介绍
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MCS-51系列单片机产品有8051,8031,8751,80C51,80C31等型号(前三种为CMOS芯片,后两种为CHMOS芯片)。它们的结构基本相同,其主要差别反映在存储器的配置上。8051内部设有4K字节的掩模ROM程序存储器,8031片内没有程序存储器,而8751是将8051片内的ROM换成EPROM。由ATMEL公司生产的89C51将EPROM改成了4K的闪速存储器。
MCS-51单片机是在一块芯片中集成了CPU,RAM,ROM、定时器/计数器和多种功能的I/O线等一台计算机所需要的基本功能部件。MCS-51单片机内包含下列几个部件:
•一个8位CPU;
•一个片内振荡器及时钟电路;
•4K字节ROM程序存储器;
•128字节RAM数据存储器;
•两个16位定时器/计数器;
•可寻址64KB外部数据存储器和64BK外部程序存储器空间的控制电路;
•32条可编程的I/0线(四个8位并行I/0端口);
•一个可编程全双工串行口;
•具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构。
MCS-51单片机PDIP封装共有40个引脚,可分为如下几类:电源引脚、外接晶体振荡器引脚、并行I/O端口引脚和控制信号引脚。
(1)电源引脚
Vcc(40脚),接+5V。GND(20脚),接地。
(2)外接晶体振荡器引脚
XTAL1(19脚),接外部石英晶体和电容(30pF左右)的一端,若使用外部输入时钟,该引脚接地(对HMOS工艺器件)或接外部时钟(对CHMOS器件)。XTAL2(18脚),接外部石英晶体和电容(30pF左右)的另一端,若使用外部输入时钟,该引脚接外部时钟(对HMOS工艺器件)或浮空(对CHMOS器件)。
(3)并行I/O端口引脚
P0口引脚:包括8个引脚,即P0.0~P0.7。P0口作普通I/O接口时是8位准双向I/O接口,输入时要先向该引脚写“1”;用于扩展片外RAM或ROM时,是标准的双向I/O接口,分时复用为低8位地址总线和8位双向数据总线。
P2口引脚:包括8个引脚,即P2.0~P2.7。P2口作普通I/O接口时是8位准双向I/O接口,输入时要先向该引脚写“1”;用于扩展片外RAM或ROM时,用作高8位地址总线。
P1口引脚:包括8个引脚,即P1.0~P1.7。P1口仅用作普通I/O接口,是8位准双向I/O接口,输入时要先向该引脚写“1”。
P3口引脚:包括8个引脚,即P3.0~P3.7。这些引脚均有两种功能,第一功能是8位准双向的普通I/O接口,输入时要先向该引脚写“1”;第二功能见表2-7。
(4)控制信号引脚
EA/Vpp(31脚):该引脚决定单片机是否使用片外ROM。若EA=0(引脚接地),则只使用片外ROM;若EA=1,则在PC值小于0FFFH(51子系列单片机)或1FFFH(52子系列单片机)时,片内ROM,否则使用片外ROM。Vpp是编程电压输入端,EPROM型单片机编程时接21V的编程电压。
ALE/PROG(30脚):地址锁存使能信号输出引脚。在扩展片外存储器时,P0引脚分时复用为地址引脚和数据引脚。访问片外的ROM、RAM或I/O接口时,在低8位地址信号消失变成数据信号之前,为防止地址信息丢失,必须驱动锁存器将该地址信息锁存。而ALE
会在P0上的地址消失之前,出现下降沿信号,该下降沿信号恰好可以触发锁存器进行地址锁存。对于EPROM单片机,在EPROM编程期间,PROG用于输入编程脉冲。
PSEN(29脚):片外程序存储器输出使能引脚,低电平有效。该引脚与片外ROM的输出使能引脚相连,当单片机从片外ROM读取指令或数据时,该引脚将输出低电平,允许片外ROM输出数据。
RST(9脚):复位信号输入引脚,高电平有效。当该引脚保持高电平连续超过2个机器周期时,单片机将复位。