51單片機(jī)的引腳及各引腳功能介紹

當(dāng)我們拿到一塊MCS-51系列單片機(jī)芯片時(shí)，看到這么多的引腳，他們都有干什么用的？

8051單片機(jī)的引腳圖

引腳功能：

MCS-51是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳分布請(qǐng)參照----單片機(jī)引腳圖：

l P0.0~P0.7 P0口8位雙向口線（在引腳的39~32號(hào)端子）。

l P1.0~P1.7 P1口8位雙向口線（在引腳的1~8號(hào)端子）。

l P2.0~P2.7 P2口8位雙向口線（在引腳的21~28號(hào)端子）。

l P3.0~P3.7 P2口8位雙向口線（在引腳的10~17號(hào)端子）。

這4個(gè)I/O口具有不完全相同的功能，大家可得學(xué)好了，其它書本里雖然有，但寫的太深，初學(xué)者很難理解，這里都是按我自已的表達(dá)方式來(lái)寫的，相信你也能夠理解。

P0口有三個(gè)功能：內(nèi)容來(lái)自單片機(jī)之家www.dpj100.com

1、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)做數(shù)據(jù)總線（如圖1中的D0~D7為數(shù)據(jù)總線接口）

2、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線（如圖1中的A0~A7為地址總線接口）

3、不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的I/O使用，但內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。

P1口只做I/O口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。

P2口有兩個(gè)功能：

1、擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用

2、做一般I/O口使用，其內(nèi)部有上拉電阻；

P3口有兩個(gè)功能：

除了作為I/O使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來(lái)設(shè)置，具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說明。內(nèi)容來(lái)自單片機(jī)之家www.dpj100.com

有內(nèi)部EPROM的單片機(jī)芯片（例如8751），為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的，

即：編程脈沖：30腳（ALE/PROG）

編程電壓（25V）：31腳（EA/Vpp）

接觸過工業(yè)設(shè)備的兄弟可能會(huì)看到有些印刷線路板上會(huì)有一個(gè)電池，這個(gè)電池是干什么用的呢？這就是單片機(jī)的備用電源，當(dāng)外接電源下降到下限值時(shí)，備用電源就會(huì)經(jīng)第二功能的方式由第9腳（即RST/VPD）引入，以保護(hù)內(nèi)部RAM中的信息不會(huì)丟失。

（注：這些引腳的功能應(yīng)用，除9腳的第二功能外，在“新動(dòng)力2004版”學(xué)習(xí)套件中都有應(yīng)用到。）

在介紹這四個(gè)I/O口時(shí)提到了一個(gè)“上拉電阻”那么上拉電阻又是一個(gè)什么東東呢？他起什么作用呢？都說了是電阻那當(dāng)然就是一個(gè)電阻啦，當(dāng)作為輸入時(shí)，上拉電阻將其電位拉高，若輸入為低電平則可提供電流源；所以如果P0口如果作為輸入時(shí)，處在高阻抗?fàn)顟B(tài)，只有外接一個(gè)上拉電阻才能有效。

ALE/PROG地址鎖存控制信號(hào)：在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于控制把P0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。（在后面關(guān)于擴(kuò)展的課程中我們就會(huì)看到8051擴(kuò)展EEPROM電路，在圖中ALE與74LS373鎖存器的G相連接，當(dāng)CPU對(duì)外部進(jìn)行存取時(shí)，用以鎖住地址的低位地址，即P0口輸出。ALE有可能是高電平也有可能是低電平，當(dāng)ALE是高電平時(shí)，允許地址鎖存信號(hào)，當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE信號(hào)負(fù)跳變（即由正變負(fù)）將P0口上低8位地址信號(hào)送入鎖存器。當(dāng)ALE是低電平時(shí)，P0口上的內(nèi)容和鎖存器輸出一致。關(guān)于鎖存器的內(nèi)容，我們稍后也會(huì)介紹。

在沒有訪問外部存儲(chǔ)器期間，ALE以1/6振蕩周期頻率輸出（即6分頻），當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器以1/12振蕩周期輸出（12分頻）。從這里我們可以看到，當(dāng)系統(tǒng)沒有進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)ALE會(huì)以1/6振蕩周期的固定頻率輸出，因此可以做為外部時(shí)鐘，或者外部定時(shí)脈沖使用。
PORG為編程脈沖的輸入端：在第五課 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其組成中，我們已知道，在8051單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)4KB或8KB的程序存儲(chǔ)器（ROM），ROM的作用就是用來(lái)存放用戶需要執(zhí)行的程序的，那么我們是怎樣把編寫好的程序存入進(jìn)這個(gè)ROM中的呢？實(shí)際上是通過編程脈沖輸入才能寫進(jìn)去的，這個(gè)脈沖的輸入端口就是PROG。
PSEN外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)：在讀外部ROM時(shí)PSEN低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。

1、內(nèi)部ROM讀取時(shí)，PSEN不動(dòng)作；

2、外部ROM讀取時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次；

3、外部RAM讀取時(shí)，兩個(gè)PSEN脈沖被跳過不會(huì)輸出；

4、外接ROM時(shí)，與ROM的OE腳相接。

參見圖2—（8051擴(kuò)展2KB EEPROM電路，在圖中PSEN與擴(kuò)展ROM的OE腳相接）

EA/VPP訪問和序存儲(chǔ)器控制信號(hào)

1、接高電平時(shí)：

CPU讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）

擴(kuò)展外部ROM：當(dāng)讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器超過0FFFH（8051）1FFFH（8052）時(shí)自動(dòng)讀取外部ROM。

2、接低電平時(shí)：CPU讀取外部程序存儲(chǔ)器（ROM）。 在前面的學(xué)習(xí)中我們已知道，8031單片機(jī)內(nèi)部是沒有ROM的，那么在應(yīng)用8031單片機(jī)時(shí)，這個(gè)腳是一直接低電平的。

3、8751燒寫內(nèi)部EPROM時(shí)，利用此腳輸入21V的燒寫電壓。

RST復(fù)位信號(hào)：當(dāng)輸入的信號(hào)連續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作，當(dāng)復(fù)位后程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，即復(fù)位后將從程序存儲(chǔ)器的0000H單元讀取第一條指令碼。

XTAL1和XTAL2外接晶振引腳。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。

VCC：電源+5V輸入

VSS：GND接地。