其中,各引脚的功能为:40XT2L1F1.0Vcc239F1.1FO.O33Pl.2PD.lFD37Pl.3P0.2端口636XTAL2P]JP0.335Pl.SP0.4EA/Vpr(地址/■7Pl.69051PQ.5348051号3Pl.7P6633PSEII — 根据主分支)_132KST/VFDPCI]1031ALE/PROG*P1P3.0/RxDE£/TFF11端口F3.1; TsDALE/PROGRST/VPD-P3.27IKT0PSEW1328门F3,3/IIII1F2.7KD—–*1427KF3 .4/T0F2.S『TD—15KINTOP3.5u/TlF2.5—K)P216P3.fi/TCP2.4II ]T11724P3(I口F3.7/RPF2.33TO1923I1WEDXIAL2F2.2(地址1922STAL1F2J总线) 20VssP2.021 (a) DIP引脚图 (b) 逻辑符号 8051单片机引脚 ⑴ 主电源引脚Vcc(40个引脚):接+ 5V 电源正端 Vss(20 脚):接+5V 电源地端 一般情况下,Vcc 和 Vss 之间应连接高频去耦电容和低频滤波电容 ⑵ 外部晶振或外部振荡器引脚 XTAL1。 (引脚19):连接外部晶振的引脚。
在微控制器内部,它是反相放大器的输入端,构成片内振荡器OSC。 当使用外部振荡器时,该引脚应接地。 XTAL2(引脚18):连接到外部晶体振荡器的另一个引脚。 它连接到反相放大器的输出和片内内部时钟电路的输入。 当使用外部振荡器时,该引脚连接到外部振荡器的输出。 ⑶控制信号线RST/VPD(引脚9):复位信号输入端,复位/掉电时内部RAM备用电源输入端ALE/(引脚30):地址锁存使能/编程脉冲输入。 使用ALE锁存P0口输出的低8位地址; 当对片内EPRO进行编程时,编程脉冲在此输入。 (引脚29):外部程序存储器读选通信号,低电平有效。 /VPP(引脚31):允许访问外部存储器/编程电压输入。 当EA为高电平时,访问内部存储器; 当EA为低电平时,访问外部存储器。 当对片上EPROM 进行编程时,将该引脚连接至21V 编程电压。 ⑷多功能I/O端口引脚8051单片机配有4个双向I/O端口(P0P1、P2、P3)。 每组I/O端口线均可独立用作输入或输出端口,其中: ①P0端口(32~39针)——双向端口(三态),可作为输入/输出端口,可驱动8个LSTTL门电路。 在实际应用中,常被用作分时地址/数据总线端口。 在寻址外部程序或数据存储器时,低8位地址和数据总线使用P0口进行分时:先将低8位地址信号发送到P0口,然后在地址锁定的下降沿后存储信号ALE将地址信号锁存在地址锁存器中,然后作为数据总线的端口线来输入或输出数据。
②P1口(引脚1~8)——准双向口(三态),可驱动4个LSTTL门电路。 当用作输入线时,端口锁存器必须先由微控制器写入“T”。 每个位都可以编程为输入或输出线。 ③P2口(21~28)——准双向口(三态),可驱动4个LSTTL门电路,可作为输入/输出口。 在实际应用中,一般用作地址总线的高8位。 它们与P0口一起构成16位地址总线,用于对外部存储器接口电路进行寻址。 ④P3口(10~17脚)——准双向口(三态),可驱动4个LSTTL门电路。 作为第一功能使用时,双功能口与P1口相同; 作为第二功能时,各个位都有具体用途,其特殊用途如下表所示: 端口引脚 第二功能注释 P3.0RXD 串口数据接收端 P3.1TXD 串口数据发送端 P3.2/INTO外部中断请求 0P3.3/INT1 外部中断请求 1P3.4TO 定时器/计数器 0 外部计数信号输入 P3.5T1 定时器/计数器 1 外部计数信号输入 P3.6/WR 外部 RAM 写选通信号输出 P3.7/RD 外部RAM 读选通信号输出 3.1 .2 单片机最小系统 所谓单片机最小系统,是指能使单片机运行程序并正常工作的最简单的电路系统。 它是保证单片机正常启动和开始工作的必要电路。 单片机的最小系统一般由单片机和程序组成。 它由存储器、时钟电路和复位电路组成。
对于8051单片机来说,由于片上有4K程序存储器,最小系统除了单片机本身外,只需要连接外部时钟电路和复位电路即可。 复位与复位电路 8051单片机复位复位是将CPU及系统中其他功能部件置于某种初始状态,并从该状态开始工作。 当RST输入端(9脚)出现高电平时,8051单片机实现系统复位和初始化。 振荡器运行时,要实现复位操作,RST端的高电平必须保持至少两个机器周期(24个振荡周期)。 CPUS在第二个机器周期执行复位操作,并在随后的每个机器周期重复该操作,直到RST下降为低电平。 复位期间不生成 ALE 和 /PSEN 信号。 内部复位操作使 SP 为 07H,各端口(P0~P3)为 0FFH,特殊功能寄存器全部为 0,但不影响 RAM 状态。 当复位完成(RS为低电平)时,CPU从0000H开始执行程序。 值得注意的是,8051单片机上电后并不运行ROh中的程序。 只有正常复位后才能开始工作。 单片机的复位电路分为两种:上电自动复位、按键手动复位、看门狗强制复位三种。 上电复位通常是通过电容充放电来实现的。 按键复位可分为按键脉冲复位和按键电平复位两种。 看门狗复位是通过外部看门狗电路或软件看门狗程序来实现的。
常见的上电复位和按键复位电路如图所示。 (a) 上电复位 (b) 按键脉冲复位 (c) 按键电平复位 图中(a)是最简单的单片机复位电路。 当系统上电时,由于电容C两端的电压不会瞬时变化,因此8051的9脚复位端会出现短暂的高电平。 然后,通过电阻R对电容进行充电。一段时间后,RST端变为低电平。 当电容的充放电时间常数RC足够大,保证RST端获得两个机器周期以上的电平时,单片机完成复位操作,开始正常运行ROM中的程序。 (b)是按键脉冲复位电路。 当系统上电时,单片机不会复位,无法运行ROh中的程序。 只有当系统上电并按下复位按钮(图中未示出)时,逆变器才会输出高电平并持续两个机器周期以上。 ,完成系统重置。 (c)为包含上电复位功能的按键级复位电路,是最常见的单片机复位电路之一。 当系统上电时,单片机的RST端得到高电平并持续两个以上机器周期。 然后电容C通过电阻R充电,变为低电平,完成单片机最上面的复位。 单片机运行过程中,如果由于外界干扰等因素导致单片机的程序跑飞,可以通过按K键将单片机复位。按K键时,电容两端短路, RST连接电源VCC并变为高电平。 同时,电容器迅速放电,使电容器两极板电位一致。
松开按钮K后,通过电阻R对电容C充电,经过两个以上机器周期后,RST端变为低电平,完成单片机的复位。 时钟电路 时钟电路用于产生单片机的基本时钟信号。 8051的时钟信号可以由内部振荡器产生,也可以直接由外部电路提供。 内部振荡器的输入和输出引脚分别为XTAL1和XSTCL2。 XTAL2向微控制器的内部电路提供时钟信号。 当时钟信号由外部电路提供时,外部时钟引入XTAL2,XTAL1引脚接地。 两个时钟信号的连接电路如图所示。