80C51单片机的引脚功能

11 8051单片机的引脚功能80C5系列中，用CMOS工艺制造的单片机都采用双列直插式（P）40脚封装，引脚信号完全相同。图29为引脚图,这0根引脚大致可分为：电源（VCC、S、VP、VPD)、时钟(XTL1、XTL2）、/O口（P0P）、地址总线（P0口、口）和控制总线（ALE、RS、 、 )等几部分。它们的功能简述如下：1。电源 Vc（引脚号40),芯片电源,接+5V；Vss(引脚号20）,电源接地端。2时钟 TAL1（引脚号18）内部振荡电路反相放大器的输入端,是外接晶振的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。XTA2（引脚号19)内部振荡器的反相放大器输出端，是外接晶振的另一端.当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。3控制总线（1)AE/ （引脚号30）: 正常操作时为ALE功能(允许地址锁存）,用来把地址的低字节锁存到外部锁存器。AL引脚以不变的频率(振荡器频率的/6)周期性地发出正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟信号或用于定时。但要注意，每当访问外部数据存储器时,将跳过一个E脉冲。LE端可以驱动(吸收或输出电流)8个LSTTL电路.在871单片机ERM编程期间，此引脚接编程脉冲(功能）。（2)(引脚号29）:外部程序存储器读选通信号。在从外部程序存储器取指令（或数据）期间， 在每个机器周期内两次有效。 可以驱动个LSTTL电路。（）R/VPD（引脚号):复位信号输入端。振荡器工作时,该引脚上持续2个机器周期的高电平可实现复位操作。此引脚还可接上备用电源。在cc掉电期间，由 向内部AM提供电源,以保持内部RAM中的数据.（4) /Vpp（引脚号1）： 为内部程序存储器和外部程序存储器的选择端.当为高电平时，访问内部程序存储器(值小于K)；当 为低电平时，访问外部程序存储器。对于87C5单片机，在EPR编程期间，此端为21V编程电源输入端。4.I线 (1)P0口(引脚号3）:单片机的双向数据总线和低8位地址总线。在访问外部存储器时实现分时操作，先用作地址总线，在AE信号的下降沿，地址被锁存；然后用作为数据总线。它也可以用作双向输入/输出口.P0口能驱动8个LSTL负载。 （2）1口(引脚号18）：准双向输入输出口,它能驱动个LSTTL负载。 （3)P口(引脚号2128）:准双向输入/输出口。在访问外部存储器时，用作高8位地址总线.P2口能驱动个LTTL负载。 (4）3口(引脚号107)：准双向输入/输出口，它能驱动4个STL负载.3口的每一引脚还有另外一种功能： P0-RXD：串行口输入端 P3。X:串行口输出端 P3。- :外部中断中断请求输入端 P3。3-:外部中断中断请求输入端 P34T：定时器/计数器外部输入端 .51：定时器计数器1外部输入端 P3 :外部数据存储器写选通信号 P。7：外部数据存储器读选通信号5时钟电路 05单片机内有一个高增益反相放大器,其频率范围为。2MH1M，XTAL1和TAL2分别为放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式或外部方式产生。C51内部方式时钟电路如图2-10（）所示。在XTAL1和XA2引脚上外接定时元件，就能构成自激振荡电路。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路。电容器C1和C2主要起频率微调作用，电容值可选取为0F左右（外接晶体时)或4pF左右（外接陶瓷谐振器时）。 851外部方式时钟电路如图20(）所示.TAL1接外部振荡器,XAL悬空。对外部振荡信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，一般采用频率低于2Hz的方波。2 80C5 复位及复位电路12。 复位结构图 2-1180C5复位结构851复位结构如图2-1所示,此处的复位引脚只是单纯地称为RST而不是STVP，因为CHMOS型单片机的备用电源也是由引脚提供的。无论是HMS型还是CMOS型的单片机,在振荡器正在运行的情况下，复位是靠在T/VD引脚加持续2个机器周期（即2个振荡周期）的高电平来实现的。在T引脚出现高电平后的第二个周期执行内部复位，以后每个周期重复一次，直至RST端变低电平.1。2 复位电路及复位操作单片机的复位有上电复位和按钮手动复位两种.如图2-12（a）所示为上电复位电路，图(）所示为上电按键复位电路。图12 5复位电路上电复位是利用电容充电来实现的,即上电瞬间RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RT的电位逐渐下降。图1 (a）中的R是施密特触发器输入端的一个下拉电阻，时间常数为10-113=10ms。只要CC的上升时间不超过1ms，振荡器建立时间不超过1ms，这个时间常数足以保证完成复位操作.上电复位所需的最短时间是振荡周期建立时间加上2个机器周期时间，在这个时间内T的电平应维持高于施密特触发器的下阈值。上电按键复位2-1（）所示。当按下复位按键时，ST端产生高电平，使单片机复位。复位后，其片内各寄存器状态见表2-3,片内RM内容不变。表 -3复位后内部寄存器状态寄存器 内容 寄存器内容 C 000H CON0H ACC OO TL0 00HPS 00 TH0 00H SP0H L1 0 PT 0H T00 0P3 0F CN 0 IP 00000B SBU 不定IE 0000B PCON000BMO00H 由于单片机内部的各个功能部件均受特殊功能寄存器控制,程序运行直接受程序计数器PC指挥.表中各寄存器复位时的状态决定了单片机内有关功能部件的初始状态。另外，在复位有效期间(即高电平)，80C51单片机的AE引脚和引脚均为高电平,且内部RM不受复位的影响。3 051单片机时序1。1 时钟周期、机器周期与指令周期指令周期C执行一条指令所用的时间称为指令周期。一个指令周期由1个机器周期组成。2机器周期PU执行一个基本操作所用时间称为机器周期,一个机器周期由6状态S1S组成，每个状态由时钟脉冲组成，前一个脉冲叫相位P1，后一个脉冲叫相位P2。因此一个机器周期由12个时钟脉冲S1P1、S12、S6P1、S6P2组成，如图2-3所示。3.时钟脉冲周期 时钟脉冲周期T为计算机系统主频的倒数,即：T f.若系统主频为MHZ,则T1/12.在80C5指令系统中,指令长度为13个字节.在单字节和双字节的指令中,除了乘法和除法指令为4周期以外,都是单周期或双周期的。三字节指令都是双周期的。若系统主频为12M,则单周期指令执行时间为2T=2121=s。双周期指令执行时间为24T=2412- 2.4。按字节与周期的指令分类指令按字节与周期可分为类：单字节单周期、双字节单周期、单字节双周期、访问外存储器指令，现用条指令来说明类指令的机器码字节数、机器周期数及时钟周期数。其中，IN指令是将累加器A或DPTR内容加1,而MOVX A，DPTR指令是将以DPR为地址的存储单元内容送累加器。上述指令将在第三章中介绍，读者只要知道指 令的机器码字节数及机器周期数即可。1. 801单片机指令的取指、执行时序现按4类指令介绍CPU时序.因为C工作的过程就是取指令与执行指令的过程，所以CU必须先取出指令，然后才能执行指令。1双字节单周期指令 由于双字节单周期指令必须在一个周期内取机器码二次,所以必须在一个机器周期内安排二次读操作码的操作，分别发生在S1P2与S42.在S1P读入机器码7并送入指令寄存器IR，在S4P2读入数据03送入累加器A,即读2取2.在指令的执行过程中,P0口要分时传送地址与数据,因此当操作码的地址从P0口输出后,必须发地址锁存信号LE给74LS3锁存器，将地址锁存在74LS373内，腾出0口读入机器码74。在取数据时同样要发LE信号.因此,在一个机器周期内地址锁存信号二次有效,见8051时序图2-13.2单字节单周期指令对单字节单周期指令,由于操作码只有一个字节，因此第一次读操作码有效，而第二次读的操作码将被丢弃,即：读1丢，且程序计数器C不加1.3单字节双周期指令 对单字节双周期指令,由于操作码只有一个字节，而执行时间长达2个机器周期，因此除第1次读操作码有效外，其余三次读的操作码均被放弃，即：读1丢3。4访问外部存储器指令MV 执行访问外部存储器指令MOV时,首先从程序存储器中取出指令,然后从外部数据存储器中取出数据，因此该指令执行时序图与前三类指令不同.由于MOVX是单字节双周期指令,所以在取指令阶段（即第一个机器周期的1P1到S4P2）是读1丢1，而在执行指令读数据阶段（即第一个机器周期的S5到第二个机器周期的3）所完成的操作如下：(）先将外部数据存储单元的地址ADDR由PTR从P0与P2口输出，即时序图中的S51到P2阶段。并在S4P2到52阶段,发ALE信号将地址锁存。(2）在第二个机器周期S1P2到P2内取消AL与程序选通信号（即取消取指操作）,使口专门用于传送数据.同时发读信号，通过P0口将外部数据存储单元中的数据传送到累加器中。即:时序图的6P2到SP1阶段。(3）由于锁存的地址为外部数据存储单元的地址,所以在第二个机器周期S4取消取指令的操作，即：不再发程序选通信号。注：由于执行MOVX指令时,在第二个机器周期中要少发一次AE信号,所以LE的频率是不稳定的。文中如有不足，请您指教！8 / 8