03項目一學(xué)習(xí)單元3單片機引腳結(jié)構(gòu)與功能

1、主講：李 營2-2 MCS-51單片機引腳功能QQ: 43965356Tel:電教研室 實訓(xùn)四號樓 208內(nèi)容回顧單片機的特點與應(yīng)用單片機的結(jié)構(gòu) CPU 存儲器 MCS-51的程序存儲器配置MCS-51的數(shù)據(jù)存儲器配置1.工作寄存器區(qū) 低端32個字節(jié)分成4個工作寄存器組，每組8個單元。當(dāng)前工作寄存器組的機制便于快速現(xiàn)場保護。 PSW的RS1、RS0 決定當(dāng)前工作寄存器組號 寄存器0組 ：地址00H07H；寄存器1組 ：地址08H0FH；寄存器2組 ：地址10H17H；寄存器3組 ：地址18H1FH。2.位尋址區(qū) 位尋址區(qū)之后的30H至7FH共80個字節(jié)為通用RAM區(qū)。

2、這些單元可以作為數(shù)據(jù)緩沖器使用。這一區(qū)域的操作指令非常豐富，數(shù)據(jù)處理方便靈活。 在實際應(yīng)用中，常需在RAM區(qū)設(shè)置堆棧。MCS-51的堆棧一般設(shè)在30H7FH的范圍內(nèi)。棧頂?shù)奈恢糜蒘P寄存器指示。復(fù)位時SP的初值為07H，在系統(tǒng)初始化時可以重新設(shè)置。3.通用RAM區(qū)4.MCS-51的特殊功能寄存器（SFR）（special function register）11個可位尋址與運算器相關(guān)的寄存器（3個）指針類寄存器（3個）與I/O口相關(guān)的寄存器（7個）與中斷相關(guān)的寄存器（2個）與定時器/計數(shù)器相關(guān)的寄存器（6個）P34 表2-4與運算器相關(guān)的寄存器（3個）累加器ACC，8位。用于向ALU提供操作數(shù)

3、，許多運算的結(jié)果也存放在累加器中；寄存器B，8位。主要用于乘、除法運算。也可以作為RAM的一個單元使用；程序狀態(tài)字寄存器PSW，8位。CyACF0RS1RS0OVPD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CY（PSW.7）進位標(biāo)志位。 AC（PSW.6）輔助進位（或稱半進位）標(biāo)志。 F0（PSW.5）由用戶定義的標(biāo)志位。 RS1（PSW.4）、 RS0（PSW.3）工作寄存器組選擇位。 OV（PSW.2）溢出標(biāo)志位。 由硬件置位或清零。 P （PSW.0） ：奇偶標(biāo)志位。ACC中結(jié)果有奇數(shù)個1時P=1，否則 P=0。CyACF0RS1RS0OVPD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1

4、D0RS1、 RS0與片內(nèi)工作寄存器組的對應(yīng)關(guān)系 RS1RS0寄存器組片內(nèi)PAM地址通用寄存器名稱000組00H07HR0R7011組08H0FHR0R7102組10H17HR0R7013組18H1FHR0R7堆棧指針SP，8位。它總是指向棧頂。 堆棧操作遵循“后進先出”的原則，入棧操作時，SP先加1，數(shù)據(jù)再壓入SP指向的單元。出棧操作時， 先將SP指向的單元的數(shù)據(jù)彈出，然后，SP再減1，這時SP指向的單元是新的棧頂?？梢?，MCS-51單片機的堆棧區(qū)是向地址增大的方向生成的。數(shù)據(jù)指針DPTR，16位。用來存放16位的地址。 它由兩個8位的寄存器DPH和DPL組成。間接尋址或變址尋址可訪問片外的

5、64KB范圍的RAM或ROM數(shù)據(jù)。 指針類寄存器（3個）與I/O口相關(guān)的寄存器（7個）并行I/O口P0、P1、P2、P3，均為8位；串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF(serial buffer)； 串行口控制寄存器SCON； 串行通訊波特率倍增寄存器PCON（一些位還與電源控制相關(guān)，所以又稱為電源控制寄存器）。與中斷相關(guān)的寄存器（2個）中斷允許控制寄存器IE （interrupt enable） ；中斷優(yōu)先級控制寄存器IP （interrupt priority）。 與定時器/計數(shù)器相關(guān)的寄存器（6個）定時/計數(shù)器T0的兩個8位計數(shù)初值寄存器 TH0、TL0，它們可以構(gòu)成16位的計數(shù) 器，TH0存放高

6、8位，TL0存放低8位；定時/計數(shù)器T1的兩個8位計數(shù)初值寄存器 TH1、TL1，它們可以構(gòu)成16位的計數(shù) 器，TH1存放高8位，TL1存放低8位；定時/計數(shù)器的工作方式寄存器TMOD；定時/計數(shù)器的控制寄存器TCON。2-2 MCS-51單片機引腳功能8位CPU4kbytes 程序存儲器(ROM) (52為8K)256bytes的數(shù)據(jù)存儲器(RAM) （52有384bytes的RAM）32條I/O口線111條指令，大部分為單字節(jié)指令21個專用寄存器一、MCS-51單片機的功能簡介2個可編程定時/計數(shù)5個中斷源，2個優(yōu)先級（52有6個）一個全雙工串行通信口外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB外部程

7、序存儲器尋址空間為64kB邏輯操作位尋址功能雙列直插40PinDIP封裝單一+5V電源供電引腳單片機最小系統(tǒng)P0P3：通用I/O口；VCC：電源端，一般接5V；GND：電源地；XTAL1，XTAL2：外接晶體振蕩器，不能超過24M；需加微調(diào)電容，一般為30pF；RST/VPD：復(fù)位端，平時為低電平；ALE/PROG：地址 鎖 存允許信號端；EA/Vpp：外部程序存儲器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端；1.時鐘電路引腳：XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時，該引腳接收振蕩器的信號，即把此信號直接接到內(nèi)部振蕩器的輸入端。

8、 XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸出端。當(dāng)采用外部振蕩器時，此引腳應(yīng)懸空。（a）內(nèi)部時鐘電路；（b） HMOS型外部振蕩源 (C) CHMOS型外部振蕩源 2.控制信號引腳：RST/VPD:RST是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端保持2個機器周期的高電平時，就可以完成復(fù)位操作。RST引腳的第二功能VPD是備用電源的輸入端。上電復(fù)位按鍵復(fù)位ALE/PROG:(Address Latch Enable/ Programming)當(dāng)單片機上電正常工作后，ALE引腳不斷向外輸出正弦脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。CPU訪問外部存儲器

9、時，ALE作為鎖存低8位地址的控制信號。此引腳的第二功能PROG作為8751編程脈沖輸入端使用。PSEN：(Program Store Enable)在訪問片外存儲器時，此端定時輸出負脈沖作為片外存儲器的選通信號。EA/VPP：(Enable Address/Voltage Pulse Of Programming)當(dāng)EA接高電平時，CPU訪問片內(nèi)ROM，并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令，但當(dāng)PC（程序計數(shù)器）的值超過4K時，將自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外存儲器內(nèi)的程序。當(dāng)EA腳接低電平時，CPU只訪問片外ROM并執(zhí)行外部程序存儲器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲器。VPP是對8751片內(nèi)ROM固化程序時，

10、作為施加較高編程電壓（12V21V）的輸入端。 3 并行輸入/輸出接口 1. P0口(三態(tài)雙向口) P0 口內(nèi)部一位結(jié)構(gòu)圖 P0用作通用I/O口 當(dāng)系統(tǒng)不進行片外的ROM擴展，也不進行片外RAM擴展時，P0用作通用I/O口。 在這種情況下，單片機硬件自動使C=0，MUX開關(guān)接向鎖存器的反相輸出端。 另外，與門輸出的“0”使輸出驅(qū)動器的上拉場效應(yīng)管T1處于截止?fàn)顟B(tài)。因此，輸出驅(qū)動級工作在需外接上拉電阻的漏極開路方式。 作輸出口時，CPU執(zhí)行口的輸出指令，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)在“寫鎖存器”信號的作用下由D端進入鎖存器，經(jīng)鎖存器的反向（Qn+1=Qn）端送至場效應(yīng)管T2，再經(jīng)T2反向，在P0.X引腳

11、出現(xiàn)的數(shù)據(jù)正好是內(nèi)部總線的數(shù)據(jù)。 作輸入口時，數(shù)據(jù)可以讀自口的 鎖存器，也可以讀自口的引腳。這要根據(jù)輸入操作采用的是“讀鎖存器”指令還是“讀引腳”指令來決定。 在執(zhí)行“MOV”類輸入指令時（如：MOV A，P0），內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號是“讀引腳”。注意，在執(zhí)行該類輸入指令前要先把鎖存器寫入“1”，使場效應(yīng)管T2截止，使引腳處于懸浮狀態(tài)，可以作為高阻抗輸入。 否則，在作為輸入方式之前曾向鎖存器輸出過“0”，則T2導(dǎo)通會使引腳箝位在“0”電平，使輸入高電平“1”無法讀入。所以，P0口在作為通用I/O口時，屬于準(zhǔn)雙向口。P0用作地址/數(shù)據(jù)總線 當(dāng)系統(tǒng)進行片外的ROM擴展或進行片外RAM擴展，P0用作地

12、址/數(shù)據(jù)總線時。 在這種情況下，單片機內(nèi)硬件自動使C=1，MUX開關(guān)接向反相器的輸出端，這時與門的輸出由地址/數(shù)據(jù)線的狀態(tài)決定。2. P1、P2和P3口 P1、P2 和P3 口為準(zhǔn)雙向口, 在內(nèi)部差別不大, 但使用功能有所不同。 P1口是用戶專用 8 位準(zhǔn)雙向I/O口, 具有通用輸入/輸出功能, 每一位都能獨立地設(shè)定為輸入或輸出。當(dāng)由輸出方式變?yōu)檩斎敕绞綍r, 該位的鎖存器必須寫入“1”, 然后才能進入輸入操作。 P2口是 8 位準(zhǔn)雙向I/O口。外接I/O設(shè)備時, 可作為擴展系統(tǒng)的地址總線, 輸出高8位地址, 與P0 口一起組成 16 位地址總線。 對于 8031 而言, P2 口一般只作為地址

13、總線使用, 而不作為I/O線直接與外部設(shè)備相連。 P3口的第二功能 P3口是復(fù)用 8 位準(zhǔn)雙向I/O口9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。9月-229月-22Sunday, September 4, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。20:44:3520:44:3520:449/4/2022 8:44:35 PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。9月-2220:44:3520:44Sep-2204-Sep-2212、故人江海別，幾度隔山川。20:44:3520:44:3520:44Sunday, September 4, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。9月-229月-2220:44:3520:

14、44:35September 4, 202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。04 九月 20228:44:35 下午20:44:359月-2215、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 228:44 下午9月-2220:44September 4, 202216、行動出成果，工作出財富。2022/9/4 20:44:3520:44:3504 September 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。8:44:35 下午8:44 下午20:44:359月-229、沒有失敗，只有暫時停止成功！。9月-229月-22Sunday, September 4, 2

15、02210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。20:44:3520:44:3520:449/4/2022 8:44:35 PM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。9月-2220:44:3520:44Sep-2204-Sep-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。20:44:3520:44:3520:44Sunday, September 4, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。9月-229月-2220:44:3520:44:35September 4, 202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。04 九月 20228

16、:44:35 下午20:44:359月-2215、楚塞三湘接，荊門九派通。九月 228:44 下午9月-2220:44September 4, 202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022/9/4 20:44:3520:44:3504 September 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。8:44:35 下午8:44 下午20:44:359月-229、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。9月-229月-22Sunday, September 4, 202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。20:44:3520:44:3520:449/4/2022 8:44:35 PM11、越是沒有

17、本領(lǐng)的就越加自命不凡。9月-2220:44:3520:44Sep-2204-Sep-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。20:44:3520:44:3520:44Sunday, September 4, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。9月-229月-2220:44:3520:44:35September 4, 202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。04 九月 20228:44:35 下午20:44:359月-2215、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。九月 228:44 下午9月-2220:44September 4, 202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/9/