mcs51引腳圖(培訓(xùn)講義)

MCS-51的引腳教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容：理解端口的概念，掌握端口的結(jié)構(gòu)，MCS-51的引腳。重點(diǎn)：掌握外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交流的硬件系統(tǒng)。引入課程CPU+M：計(jì)算機(jī)主機(jī)。配合外設(shè)（I/O）構(gòu)成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。P3口線的第二功能為多功能引腳，其8個(gè)引腳均具有專門的第二功能。（P57表3.8）VCCVSSXTAL2

XTAL1RSTP0.0

P0.1

P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0

P1.1

P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0

P3.1

P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7(2)、時(shí)鐘電路：XTAL1、XTAL2(3)、復(fù)位引腳：RST(4)、并行口：P0、P1、P2、P3(7)、ALE：地址鎖存控制信號(hào)(1)、電源引腳：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN(5)、EA：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)(6)、PSEN：外部ROM讀選通信號(hào)RXD/

TXD/

INT0/INT1/

T0/

T1/

WR/

RD/1

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3130292827262524242221803180C51875189C511、管腳圖MCS51單片機(jī)信號(hào)引腳簡(jiǎn)介P3口線的第二功能MCS-51單片機(jī)有4個(gè)雙向并行的8位I/O口P0～P3，P0口為三態(tài)雙向口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL電路，P1、P2、P3口為準(zhǔn)雙向口（作為輸入時(shí)，口線被拉成高電平，故稱為準(zhǔn)雙向口），其負(fù)載能力為4個(gè)TTL電路。VCCVSSXTAL2

XTAL1RSTP0.0

P0.1

P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0

P1.1

P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0

P3.1

P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7(2)、振蕩電路：XTAL1、XTAL2(3)、復(fù)位引腳：RST(4)、并行口：P0、P1、P2、P3(7)、ALE：地址鎖存控制信號(hào)(1)、電源線：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN(5)、EA：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)(6)、PSEN：外部ROM讀選通信號(hào)RXD/

TXD/

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3130292827262524242221803180C51875189C511、管腳圖ALE地址鎖存允許輸出/編程脈沖輸入端

1、當(dāng)MCS51由P0口送出低8位地址碼時(shí),MCS51由ALE送出一高電平信號(hào),作為外部鎖存器的觸發(fā)信號(hào)。在單片機(jī)(CPU)與外界交換信息的過程中,地址信息必須維持不變,而P0口不能維持低8位地址的不變,所以應(yīng)該外接鎖存器,將低8位地址鎖住。當(dāng)8051送出低8位地址的時(shí)候,鎖存器應(yīng)該處于送數(shù)狀態(tài);在低8位地址消失之前,鎖存器應(yīng)該處于鎖存狀態(tài)。2、當(dāng)片外存儲(chǔ)器存取數(shù)據(jù)時(shí)，ALE為低8位地址輸出鎖存信號(hào)；當(dāng)片外存儲(chǔ)器不存取數(shù)據(jù)時(shí)，ALE輸出固定頻率的脈沖信號(hào)，頻率為1/6的時(shí)鐘振蕩頻率固定輸出正脈沖。3.燒錄程序時(shí)，用于輸入編程脈沖.MCS51單片機(jī)信號(hào)引腳簡(jiǎn)介VCCVSSXTAL2

XTAL1RSTP0.0

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P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0

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P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0

P3.1

P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7(2)、振蕩電路：XTAL1、XTAL2(3)、復(fù)位引腳：RST(4)、并行口：P0、P1、P2、P3(7)、ALE：地址鎖存控制信號(hào)(1)、電源線：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN(5)、EA：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)(6)、PSEN：外部ROM讀選通信號(hào)RXD/

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3130292827262524242221803180C51875189C511、管腳圖它是外部程序存儲(chǔ)器ROM的讀選通信號(hào)。在執(zhí)行訪問外部ROM指令時(shí)，會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生PSEN信號(hào)；而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM或訪問內(nèi)部ROM時(shí)，不產(chǎn)生PSEN信號(hào)。MCS51單片機(jī)信號(hào)引腳簡(jiǎn)介VCCVSSXTAL2

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P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0

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P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7(2)、振蕩電路：XTAL1、XTAL2(3)、復(fù)位引腳：RST(4)、并行口：P0、P1、P2、P3(7)、ALE：地址鎖存控制信號(hào)(1)、電源引腳：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN(5)、EA：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)(6)、PSEN：外部ROM讀選通信號(hào)RXD/

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3130292827262524242221803180C51875189C51管腳圖內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇。EA訪問外ROM控制信號(hào)，當(dāng)EA為高電平時(shí)，加電后80C51從片內(nèi)ROM的0000H單元開始取指令，即從片內(nèi)ROM的0000H開始執(zhí)行程序；若EA為的低電平，則加電后80C51從片外ROM的0000H單元開始取指令，故此時(shí)片外ROM的編制應(yīng)該從0000H開始；MCS51單片機(jī)信號(hào)引腳簡(jiǎn)介P3口線為多功能引腳，可自動(dòng)切換用作數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和或I/O接口外部引腳。VCCVSSXTAL2

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P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7(2)、振蕩電路：XTAL1、XTAL2(3)、復(fù)位引腳：RST(4)、并行口：P0、P1、P2、P3(7)、ALE：地址鎖存控制信號(hào)(1)、電源線：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN(5)、EA：訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)(6)、PSEN：外部ROM讀選通信號(hào)RXD/

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3130292827262524242221803180C51875189C51管腳圖I/O引腳P0口：P0.0～P0.7，39～32腳，外接存儲(chǔ)器時(shí)作地址/數(shù)據(jù)分時(shí)使用口線；不接外部存儲(chǔ)器時(shí)，可用作為8位準(zhǔn)雙向I/O口。P1口：P1.0～P1.7，1～8腳，8位準(zhǔn)雙向I/O口。P2口：P2.0～P2.7，21～28腳，8位準(zhǔn)雙向I/O口。外接存儲(chǔ)器時(shí)作為高8位地址總線。P3口：P3.0～P3.7，10～17腳，8位準(zhǔn)雙向I/O口，出于芯片引腳數(shù)的限制，P3口具有第二輸出、輸入功能。MCS51單片機(jī)信號(hào)引腳簡(jiǎn)介（1）P0口（32腳～39腳）有三種使用方法：作為與外部傳送數(shù)據(jù)的8位數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。作為擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)的低8位地址總線（A0～A7）作為普通I/O口使用。（2）P1口（1腳～8腳）：作為普通I/O口使用，無須外接上拉電阻（3）P2口（21腳～28腳）有兩種使用方法：作為普通I/O口使用，無須外接上拉電阻。作為擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)的高8位地址總線（A8～A15）。（4）P3口（10腳～17腳）有兩種使用方法。作為普通I/O口使用，無須外接上拉電阻；MCS51單片機(jī)信號(hào)引腳簡(jiǎn)介P3口的特殊功能

單片機(jī)并行I／O口MCS-51單片機(jī)有4個(gè)I/O端口，每個(gè)端口都是8位準(zhǔn)雙向口，共占32根引腳。每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器(即專用寄存器P0～P3)、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。通常把4個(gè)端口籠統(tǒng)地表示為P0～P3。P0口的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

P0口的某位P0.n(n=0~7)結(jié)構(gòu)圖，它由一個(gè)輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)電路及控制電路組成。從圖中可以看出，P0口既可以作為I/O用，也可以作為地址/數(shù)據(jù)線用。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳1、P0口作為普通I/O口①輸出時(shí)CPU發(fā)出控制電平“0”封鎖“與”門，將輸出上拉場(chǎng)效應(yīng)管T1截止，同時(shí)使多路開關(guān)MUX把鎖存器與輸出DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管T2柵極接通。故內(nèi)部總線與P0口同相。由于輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)是漏極開路電路，若驅(qū)動(dòng)NMOS或其它拉流負(fù)載時(shí)，需要外接上拉電阻。P0的輸出級(jí)可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳②輸入時(shí)----分讀引腳或讀鎖存器讀引腳：由傳送指令(MOV)實(shí)現(xiàn)；下面一個(gè)緩沖器用于讀端口引腳數(shù)據(jù)，當(dāng)執(zhí)行一條由端口輸入的指令時(shí)，讀脈沖把該三態(tài)緩沖器打開，這樣端口引腳上的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖器讀入到內(nèi)部總線。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳②輸入時(shí)----分讀引腳或讀鎖存器讀鎖存器：有些指令如：ANLP0，A稱為“讀-改-寫”

指令，需要讀鎖存器。上面一個(gè)緩沖器用于讀端口鎖存器數(shù)據(jù)。**原因：如果此時(shí)該端口的負(fù)載恰是一個(gè)晶體管基極，且原端口輸出值為1，那么導(dǎo)通了的PN結(jié)會(huì)把端口引腳高電平拉低；若此時(shí)直接讀端口引腳信號(hào)，將會(huì)把原輸出的“1”電平誤讀為“0”電平?，F(xiàn)采用讀輸出鎖存器代替讀引腳，圖中，上面的三態(tài)緩沖器就為讀鎖存器Q端信號(hào)而設(shè)，讀輸出鎖存器可避免上述可能發(fā)生的錯(cuò)誤。**DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳準(zhǔn)雙向口：

從圖中可以看出，在讀入端口數(shù)據(jù)時(shí)，由于輸出驅(qū)動(dòng)FET并接在引腳上，如果T2導(dǎo)通，就會(huì)將輸入的高電平拉成低電平，產(chǎn)生誤讀。所以在端口進(jìn)行輸入操作前，應(yīng)先向端口鎖存器寫“1”，使T2截止，引腳處于懸浮狀態(tài)，變?yōu)楦咦杩馆斎搿＿@就是所謂的準(zhǔn)雙向口。

2、P0作為地址/數(shù)據(jù)總線

在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，P0端口作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，分為：

P0引腳輸出地址/數(shù)據(jù)信息。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳CPU發(fā)出控制電平“1”，打開“與”門，又使多路開關(guān)MUX把CPU的地址/數(shù)據(jù)總線與T2柵極反相接通，輸出地址或數(shù)據(jù)。由圖上可以看出，上下兩個(gè)FET處于反相，構(gòu)成了推拉式的輸出電路，其負(fù)載能力大大增強(qiáng)。DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳2、P0作為地址/數(shù)據(jù)總線P0引腳輸出地址/輸入數(shù)據(jù)輸入信號(hào)是從引腳通過輸入緩沖器進(jìn)入內(nèi)部總線。此時(shí)，CPU自動(dòng)使MUX向下，并向P0口寫“1”，“讀引腳”控制信號(hào)有效，下面的緩沖器打開，外部數(shù)據(jù)讀入內(nèi)部總線。2、P0作為地址/數(shù)據(jù)總線----真正的雙向口DQCLKQMUXP0.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳地址/數(shù)據(jù)控制VCCT1T2P0口引腳P1口的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

它由一個(gè)輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)電路組成----準(zhǔn)雙向口。DQCLKQP1.n讀鎖存器內(nèi)部總線寫鎖存器讀引腳VCCRTP1口引腳P2口的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

1.P2口作為普通I/O口DQCLKQMUXP2.n讀