8051单片机的引脚及结构.
8051单片机引脚
因为要显示两位不同的数字，所以必须用动态扫描的方法来实现，就是先个位显示1毫秒，再十位显示1毫秒，不断循环，这样只要扫描时间小于1/50秒，就会因为人眼的视觉残留效应，看到两位不同的数字稳定显示。
位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
位地址
D7H
D6H
D5H
D4H
D3H
D2H
D1H
D0H
位名
CY
AC
FO
RS1
RS0
OV
F1
P
RS1
RS0
寄存器组
片内RAM地址
指令助记符
0
0
00H-07H
R0-R7
0
1
08H-0FH
RR0-R7
1
1
18H-1FH
R0-R7
8051单片机的内部结构
8051单片机的内部结构8051单片机是一种经典的8位微控制器，因其性能稳定、易于使用和广泛应用于各种嵌入式系统中而备受推崇。
8051单片机采用哈佛架构，具有强大的功能和丰富的内部资源。
本文将详细介绍8051单片机的内部结构。
1.CPU核心：8051单片机核心包括中央处理器（CPU）和一些相关模块，主要包括ALU（算术逻辑单元）和控制单元。
ALU负责执行算术和逻辑运算，而控制单元负责指令译码和控制指令执行。
2.存储器：8051单片机具有多种类型的存储器，包括ROM、RAM和特殊功能寄存器。
- ROM（Read Only Memory）：8051单片机的ROM存储器用于存储程序指令，其容量通常为4KB至64KB，并且不可编程。
程序储存在ROM中，在运行时从中读取指令并执行。
- RAM（Random Access Memory）：8051单片机的RAM存储器用于存储变量和临时数据。
其容量通常从XDATA的8051型号开始，为128B至256B。
与ROM不同，RAM可读可写，并且容易被程序修改。
-特殊功能寄存器（SFR）：8051单片机的特殊功能寄存器是一种特殊的存储器类型，用于存储特定功能的控制和状态信息。
例如，P0（口0）用于控制和监测微控制器的输入/输出。
3.端口：8051单片机包含4个8位双向并行端口（P0-P3），用于与外部设备进行通信。
每个端口都可以配置为输入或输出，并且具有输入缓冲器和输出驱动器。
4. 定时器/计数器：8051单片机具有两个16位定时器/计数器（Timer/Counter 0和Timer/Counter 1）。
它们可用于测量时间间隔、生成定时中断和计数外部事件。
5.串行通信接口：8051单片机具有一个串行通信接口（UART），用于与外部设备进行串行数据传输。
UART可以通过异步串行通信或同步串行通信来传输数据。
6.中断控制器：8051单片机具有中断控制器，用于处理外部中断和内部中断。
8051单片机的体系结构
8051单片机的体系结构中央处理器：8051单片机采用的中央处理器由一个8位的累加器（Acc）和一个8位的算术逻辑单元（ALU）组成。
它还配备了一组标志寄存器，用于存储运算过程中的标志位，例如进位标志、零标志、溢出标志等。
该中央处理器支持多种数据操作，包括算术运算、逻辑运算、位操作等。
存储器：8051单片机具有多种类型的存储器。
它包括ROM（只读存储器）、RAM（随机存储器）和特殊功能寄存器（SFR）。
ROM用于存储程序代码和常量数据，RAM用于存储变量和临时数据，而SFR用于存储与特殊功能相关的寄存器。
其中，ROM和RAM的大小可以根据系统需求进行扩展。
输入/输出：8051单片机的输入/输出部分是其最重要的功能之一、它提供了多个通用输入和输出引脚，可以与外部设备进行数据通信。
此外，还提供了一些特殊功能引脚，用于与外围设备（如计时器、串行通信接口等）进行连接。
通过这些引脚，8051单片机可以与外部世界进行高效的数据交换。
时钟：8051单片机需要一个时钟源来提供时序控制和计时功能。
它可以使用外部晶振或者外部时钟源。
时钟源会被输入到时序逻辑单元（TLU），对程序进行节拍控制和计时。
特别值得一提的是，基于提供的根据时钟源产生的节拍信号，8051单片机能够实现采样输入、执行指令并输出结果的协调操作。
除了上述基本组件之外，8051单片机还有一些其他的特点和功能。
其中，片内计时器和串行通信接口（UART）是值得注意的。
片内计时器可以用于计时、延时、脉冲宽度测量等应用，而UART提供了串口通信功能。
另外，8051单片机还具有中断系统，可以在特定事件发生时中断正在执行的程序，并执行响应的中断服务程序。
总的来说，8051单片机的体系结构以其紧凑、高效的设计而著称。
它通过统一的总线结构，实现了不同部件之间的高速通信和数据传输。
这使得它成为一个理想的嵌入式控制器，适用于各种应用领域，如家电、汽车、工业自动化等。
8051单片机的引脚及结构
8051单片机的引脚及结构1.引脚布局12345678910---------------------------------------------------------------P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.5，P0.6，P0.7，RST，P3.---------------------------------------------------------------P1.0，P1.1，P1.2，P1.3，P1.4，P1.5，P1.6，P1.7，EA/VPP，P3.---------------------------------------------------------------P2.0，P2.1，P2.2，P2.3，P2.4，P2.5，P2.6，P2.7，ALE/PROG，P3.---------------------------------------------------------------P3.0，P3.1，P3.2，P3.3，P3.4，P3.5，P3.6，P3.7，VCC，GN---------------------------------------------------------------- P0.0 - P0.7是8051单片机的Port 0，它是8位双向输入/输出端口。
- P1.0 - P1.7是8051单片机的Port 1，它也是8位双向输入/输出端口。
- P2.0 - P2.7是8051单片机的Port 2，它也是8位双向输入/输出端口。
- P3.0 - P3.7是8051单片机的Port 3，它也是8位双向输入/输出端口。
-RST用于复位引脚，当低电平施加在RST引脚时，它将复位单片机。
-EA/VPP是外部访问使能/编程引脚，用于启用或禁用外部存储器。
-ALE/PROG是地址锁存使能/编程引脚，用于与外部存储器进行通信。
8051单片机引脚工作原理
8051单片机引脚工作原理8051单片机一共有40个引脚，分为四组：P0、P1、P2、P3、其中，P0端口有8个引脚（P0.0~P0.7），P1和P3端口各有8个引脚（P1.0~P1.7和P3.0~P3.7），P2端口有6个引脚（P2.0~P2.7），其中P2.6和P2.7还具有额外的功能。
P0端口可以被用来作为输入或输出端口。
当P0.0~P0.7的任意一个引脚被配置为输入时，该引脚将具有高阻抗状态（即输入模式）。
当P0.0~P0.7的任意一个引脚被配置为输出时，该引脚将具有一个逻辑电平（即输出模式）。
在输入模式下，引脚可以通过电阻连接到VCC或GND，以确定其逻辑电平。
在输出模式下，引脚的逻辑电平可以通过软件编程来控制。
P1端口也可以用作输入或输出端口。
它的工作原理与P0端口相似。
需要注意的是，在一些特殊的功能模式下，P1端口的一些引脚可能不可用，这主要是因为这些引脚被用来连接外部设备或其他功能。
P2端口有6个引脚（P2.0~P2.7）。
P2.0和P2.1用于连接外部中断输入引脚（INT0和INT1）。
当有外部信号触发INT0或INT1引脚时，单片机会相应地执行中断服务程序。
P2.2~P2.7的引脚具有两种不同的功能：如果设置为低电平，它们将成为外部总线的低字节（L0~L5），如果设置为高电平，它们将成为外部总线的高字节（H0~H5）。
P3端口也有8个引脚（P3.0~P3.7）。
其中，P3.0~P3.3是普通的IO口引脚，可以用作输入或输出。
P3.4~P3.7具有特殊功能。
P3.4和P3.5用于连接内部定时/计数器的输入引脚（T0和T1）。
P3.6和P3.7是特殊功能引脚，用于连接外部中断输入引脚（INT2和INT3）。
除了上述端口外，8051单片机还具有一个特殊的引脚，即RST（复位）引脚。
当复位引脚为低电平时，单片机将被复位，并重新启动。
通过编程，可以控制单片机引脚的工作模式和逻辑电平。
具体来说，单片机引脚的工作模式可以设置为输入（高阻抗）或输出，逻辑电平可以设置为高电平或低电平。
8051单片机的体系结构
(3)数据缓冲区
内部RAM的30H～7FH是数据缓冲区，也称为用户RAM区， 共80个单元。
52子系列内部有256个单元的数据存储器，用户RAM区范 围为30H～FFH，共208个单元。
工作寄存器区和位寻址区的地址及单元数与上述一致。
3、堆栈和堆栈指针 堆栈的概念：是一种数据项按序排列的数据结
构，采用后进先出，这种后进先出操作的缓冲器 区称为堆栈。
由内部控制信号产生输入锁存器两个输入缓冲器buf1和buf2推拉式io驱动器251p0口位图内部结构buf2buf15p0r2为读引脚信号执行movap0时该信号有效6读引脚端口时输出锁存器应为1qqdcvcc控制ad0p0r1p0r2d0p0w图1p0口内部结构读锁存器读引脚锁存器内部总线写锁存器地址数据p00多路开关10写数据读端口p03地址锁存器cbioa15a14a13a12a11a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0d7d6d5d4d3d2d1d0dbabp10p11p12p13p14p15p16p17resetp30p31p33p34p35p36p37vssvccp00p01p02p05p06p07eaalepsenp27p26p25p24p23p22p21p20p32mcs51片外总线结构示意图返回mcs51单片机片外总线p04返回单片机8031p20p21p22a8a9a10alerd74ls373g6264a7a6a5a4a3a2a1a0o0o1o2o3o4o5o6o7p00p01p02p03p04p05p06p07oeceq0q1q2q3q4q5q6q7d0d1d2d3d4d5d6d7wewrp27p23p24a11a126264we单片机8031p20
P2.0
.P:2.4
单片机
8031 P0.0
8051单片机的引脚及其功能
今天我们学习8051单片机的引脚及其功能。
8051系列各种芯片的引脚是互相兼容的，8051，8751和8031均采用40脚双列直播封装型式。当然，不同芯片之间引脚功能也略有差异。8051单片机是高性能的单片机，因为受到引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能，其中有些功能是8751芯片所专有的。各引脚功能简要说明如下：
ALE（30脚）：地址锁存允许信号端。当8051上电正常工作后，ALE引脚不断向外输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率fosc的1/6。CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。在CPU访问片外数据存储器时，会丢失一个脉冲。平时不访问外存储器时，ALE端也可1/6的振荡频率固定输出正脉冲，因而ALE也可以用作对外输出时钟或定时信号。如果你想看一下8051芯片的好坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如有，则8051基本上是好的。ALE端的负载驱动能力为8个LS型TTL。此引脚的第二功能PROG是对片内带有4K EPROM的8751固化程序时，作为编程脉冲输入端。
P3口（21脚—28脚）：P3口是一个带内部上接电阻的8位准双向I/O端口。P3口的每一位能驱动4个LS型TTL负载。P3口与其他I/O口有很大区别，它除作为一般准双向I/O口外，每个引脚还具有专门的功能，关于这四个并行接口的使用，我们今后再讲
PSCN（29脚）：程序存储器允许输出信号端。在访问片外程序存储器时，此端 口定时输出脉冲作为读片外程序存储器的选通信号。此引脚EPROM的OE端，PSCN端有效，即允许读出片外EPROM中的指令码。CPU在外部EPROM型TTL。要检查一个8051小系统上电后CPU能否正确到EPROM中读取指令码，也可用示波器看PSEN端无脉冲输出，如有，说明基本上正常工作。
51单片机引脚介绍(全)
51单片机引脚介绍(全)51单片机引脚介绍(全)单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出控制电路的集成电路芯片，广泛应用于嵌入式系统中。
而51单片机（8051 Microcontroller）是最早被广泛使用的一款单片机型号，其引脚布局和功能十分重要。
本文将对51单片机的引脚进行详细介绍，以便更好地理解和应用。
1. 引脚简介51单片机共有40个引脚，编号为P0.0至P3.7，其中P0、P1、P2、P3为4个8位的I/O端口，分别对应于32个可编程的引脚。
此外，引脚还包括VCC（供电正极）、GND（接地）以及RESET（复位引脚）、PSEN（程序存储器使能引脚）、ALE/PROG（地址锁存/编程使能引脚）、EA/VPP（外部访问使能/编程电压），共计7个特殊功能引脚。
2. I/O口的功能P0口是可用的8位双向I/O口，可以用于与外设的数据传输。
P0口在模拟输入/输出工作状态下为双向I/O口，在数字输入/输出工作状态下为输出口。
P1口也是一个可用的8位双向I/O口，用于与外设的数据传输。
P2口是一个不可用的8位双向I/O口，它被用作外部总线的高8位数据总线。
P3口是一个可用的8位双向I/O口，用于与外设的数据传输。
3. 特殊功能引脚RESET引脚是用于复位单片机的引脚。
将RESET引脚拉低，即可使单片机复位。
PSEN引脚是用于访问外部程序存储器（EPROM或闪存）的引脚。
当PSEN为高时，表示访问的是程序存储器。
ALE/PROG引脚在T0（定时器0）的溢出和外部中断0激活时产生外部地址锁存信号。
在程序编程时，它与PSEN引脚一起用作编程使能信号，并提供编程电压。
EA/VPP引脚是用于控制单片机是否使用外部存储器。
当EA/VPP 为低时，表示单片机使用外部存储器；当EA/VPP为高时，表示单片机使用内部存储器。
4. 其他引脚VCC引脚是单片机的正电源引脚，需要接入正电源。
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中断源：指能产生中断请求信号的源泉。
8051可处理5个中断源（2个外部，3个内部）发出的中断 请求，并可对其进行优先权处理。外部中断的请求信号可以从 P3.2, P3.3（即 INT0 和 INT1 ）引脚上输入，有电平或边沿两种触 发方式；内部中断源有3个，2个定时器/计数器中断源和1个串行 口中断源。
一 般将 只读存 储器 （ ROM）用 做程序 存储 器 。可 寻址 空间 为 64KB，用于存放用户程序、数据和表格等信息。
MCS-51单片机按程序 存储器可分为内部无ROM 型（如8031）和内部有 ROM型（如8051）两种，EA 连接时 引脚有区别。程序存 储器结构如右图所示：
（2）数据存储器
XTAL2 XTAL1
VSS
1
40
2
39
3
38
4 5
8031
37 36
6
35
7 8051 34
8
33
9 10
8751
32 31
11
30
12 89C51 29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
24
19
22
20
21
VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控 制器IP等电路组成。
二、MCS-51单片机外部引脚
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
RST RXD/ P3. 0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3
T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7
功能：CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器 中取出，存放在IR中，ID对IR中的指令码进行译码，定时 控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号行分时，以产 生执行本条指令所需的全部信号。
2. 存储器
MCS-51的存储器可分为程序存储器和数据存储器,又有片内和片外 之分。
（1）程序存储器
内容提要:
一、单片机的基本组成 二、单片机的引脚功能 三、单片机的工作方式 四、单片机的时钟时序
一、8051单片机的基本组成
中央处理器CPU：8位，运算和控制功能 内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存
放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。 内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。 定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。 并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 串行口：一个全双工串行口。 中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2 个，
4．I/O接口
I/O接口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的 必经之路，用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能 力。
8051内部有4个8位并行接口P0, P1, P2, P3，有1个全双 工的可编程串行I/O接口。
5．定时器/计数器
8051内部有两个16位可编程序的定时器/计数器，均为 二进制加1计数器，分别命名为T0和T1。
T0和T1均有定时器和计数器两种工作模式。在定时器 模式下，T0和T1的计数脉冲可以由单片机时钟脉冲经12分频 后提供。在计数器模式下，T0和T1的计数脉冲可以从P3.4和 P3.5引脚上输入。对T0和T1的控制由定时器方式选择寄存器 TMOD和定时器控制寄存器TCON完成。
6．中断系统
中断：指CPU暂停原程序执行，转而为外部设备服务（执行 中断服务程序），并在服务完后返回到原程序执行的过程。
3．特殊功能寄存器（SFR）
MCS-51有21个特殊功 能寄存器（也称为专用寄存 器），包括算术运算寄存器、 指针寄存器、I/O口锁存器、 定时器/计数器、串行口、中 断、状态、控制寄存器等， 它们被离散地分布在内部 RAM的80H～FFH地址单元 中（不包括PC） ，共占据 了128个存储单元，构成了 SFR存储块。其字节地址可 被8整除的SFR可位寻址。 SFR反映了MCS-51单片机 的运行状态。特殊功能寄存 器分布如右表所示。
串行中断1个） 时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和
12MHZ
1. 中央处理器（CPU）
组成：运算器、控制器。
8051的CPU包含以下功能部件： （1）8位CPU。 （2）布尔代数处理器，具有位寻址能力。 （3）128B内部RAM数据存储器，21个专用寄存器。 （4）4KB内部掩膜ROM程序存储器。 （5）2个16位可编程定时器/计数器。 （6）32个（4×8位）双向可独立寻址的I/O口。 （7）1个全双工UART（异步串行通信口）。 （8）5个中断源、两级中断优先级的中断控制器。 （9）时钟电路，外接晶振和电容可产生1.2MHz～12 MHz的时钟频率。 （10）外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB。 （11）111条指令，大部分为单字节指令。 （12）单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。
（1）运算器
组成：8位算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、 8位累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字 寄存器PSW（Program Status Word）、8位暂存寄存器 TMP1和TMP2等。
功能：完成算术运算和逻辑运算。
（2）控制器
组成：程序计数器PC（Program Counter）、指令寄存器IR （Instruction Register）、指令译码器ID（Instruction Decoder）、堆栈指针SP、数据指针DPTR、定时控制逻辑 和振荡器OSC等电路。
一般将随机存储器（RAM）用做数据存储器。可寻址空 间为64KB。MCS-51数据存储器可分为片内和片外两部分。
片外RAM： 最大范围：0000H～FFFFH，
64KB；用指令MOVX访问。 片内RAM：
最大范围：00H～FFH， 256B；用指令MOV访问。又分 为两部分：低128B（00～7FH） 为真正的RAM区，高128B （80～FFH）为特殊功能寄存器 （SFR）区。如右图所示。