2.3 80C51單片機(jī)的引腳及功能

2.3.1 80C51單片機(jī)的引腳封裝

MCS-51系列單片機(jī)通常有兩種封裝：一種是雙列直插式封裝，另一種是方形封裝。圖2-3所示為雙列直插式封裝（DIP）形式。

圖2-3 雙列直插式封裝形式

2.3.2 80C51單片機(jī)引腳及功能

這種封裝形式的80C51單片機(jī)共有40根引腳，分為電源線、端口線和控制線三類。

1.電源線

V_CC、VSS（40、02腳）：電源接入引腳，MCS-51系列單片機(jī)采用+5V的電源電壓。使用時(shí)V_CC接電源的正極（+5V），V_SS接電源負(fù)極（0V）。

2.輸入/輸出端口引腳

P0，P1，P2和P3。

四個(gè)并行端口都可以作為普通的I/O端口使用，除P1口外其他三個(gè)端口都具有第二功能。

（1）P0口（P0.7～P0.1，39～23腳）

P0口具有兩種功能，分別適用于不同的情況。第一種情況是P0口作為通用I/O端口使用，P0.0～P0.7用于傳送CPU輸入/輸出數(shù)據(jù)。這時(shí)，輸出數(shù)據(jù)可以得到所存，不需要外接專用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖，增加了數(shù)據(jù)輸入的可靠性。第二種情況是單片機(jī)使用了外部存儲(chǔ)器，P0.0～P0.7在CPU訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，P0口作為低8位地址/數(shù)據(jù)的復(fù)用總線使用。在此期間，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。P0口是一個(gè)漏極開路的8位準(zhǔn)雙向I/O端口。每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。

（2）P1口（P1.7～P1.0，①～⑧腳）

P1口作為通用I/O端口使用，與P0口的第一功能類似，用于傳送CPU的輸入/輸出數(shù)據(jù)。在P1口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向P1口鎖存器（地址90H）寫入全1，此時(shí)P1口引腳由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平，然后再讀入P1口的數(shù)據(jù)。P1口的每一位能驅(qū)動(dòng)（灌入或輸出電流）4個(gè)LS型TTL負(fù)載。

（3）P2口（P2.0～P2.7，21～28腳）

P2和P0類似，也有兩種功能，分別適用于不同的情況。第一種情況和以上兩組引腳的第一功能相同，作為通用I/O口使用，用于傳送CPU輸入/輸出數(shù)據(jù)。第二種情況與P0口的第二功能配合使用，用于輸出片外存儲(chǔ)器的高8位地址，以構(gòu)成片外存儲(chǔ)器的16位地址。但不能像P0口那樣還可以用來傳送存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，每一位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。

（4）P3口（P3.0～P3.7，⑩～71腳）

P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口，也具有兩種功能，第一功能與其余三個(gè)端口一樣，可以作為通用I/O來用。第二功能作為控制來用，功能如下：

P3.0———串行數(shù)據(jù)輸入引腳RXD。

P3.1———串行數(shù)據(jù)輸出引腳TXD。

P3.2———外部中斷0（）的中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入引腳。

P3.3———外部中斷1（）的中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入引腳。

P3.4———定時(shí)器0（T0）外部計(jì)數(shù)脈沖輸入引腳。

P3.5———定時(shí)器1（T1）外部計(jì)數(shù)脈沖輸入引腳。

P3.6———片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通控制信號(hào)輸出引腳。

P3.7———片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通控制信號(hào)輸出引腳。

3.控制線

（1）XTAL1、XTAL2（81、19腳）

外部晶體振蕩器的接入引腳。

（2）RST/VPD（⑨腳）

此引腳有兩個(gè)功能：一是作為復(fù)位信號(hào)輸入端RST使用，高電平有效，正常工作時(shí)，當(dāng)此輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作；此引腳的第二功能是作為備用電源的輸入端V_PD，當(dāng)主電源V_CC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將備用電源自動(dòng)接入，為RAM提供備用電源，以保證存儲(chǔ)在RAM中的信息不丟失，從而使復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。

（3）ALE/（03腳）

此引腳有兩個(gè)功能：一是輸出地址鎖存控制信號(hào)ALE，高電平有效；二是作為片內(nèi)EPROM編程寫入脈沖輸入端。

當(dāng)單片機(jī)上電正常工作后，ALE引腳不斷向外輸出地址鎖存信號(hào)，其頻率為振蕩器頻率f_OSC的1/6。CPU訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，P0端口輸出片外存儲(chǔ)器的低8位地址的同時(shí)在ALE/G輸出一個(gè)高電平脈沖，其下降沿用于這個(gè)8位地址所存到外部專用地址鎖存器，此時(shí)P0口即可以傳送片外存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。在對(duì)片內(nèi)帶有4KB EPROM的單片機(jī)進(jìn)行固化程序時(shí)，作為編程脈沖輸入端使用。

（4）（29腳）

程序存儲(chǔ)器輸出允許信號(hào)，低電平有效。在訪問片外擴(kuò)展的程序存儲(chǔ)器時(shí)，此端定時(shí)輸出負(fù)脈沖，作為片外存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。同樣可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。

（5）/V_PP（31腳）

此引腳有兩個(gè)功能：一是作為內(nèi)/外部程序存儲(chǔ)器設(shè)置信號(hào)輸入端；二是作為片內(nèi)EPROM編程寫入電壓輸入端使用。

當(dāng)引腳接高電平時(shí)，CPU訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的順序是由內(nèi)到外，即CPU首先從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器開始執(zhí)行程序，當(dāng)PC的值超過0FFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。

當(dāng)輸入信號(hào)引腳接低電平（接地）時(shí)，CPU只訪問外部程序存儲(chǔ)器，執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的程序，而不管是否有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。對(duì)于無片內(nèi)ROM的8031或8032型號(hào)的單片機(jī)，在使用時(shí)需要通過外部電路擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，此時(shí)必須將引腳接地。

此引腳的第二功能V_PP是對(duì)8751片內(nèi)EPROM固化編程時(shí)，作為施加較高編程電壓（一般12～21V）的輸入端。