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單片機(jī)的外部結(jié)構(gòu)-引腳功能

作者:佚名   來源:本站原創(chuàng)   點擊數(shù):  更新時間:2007年05月14日   【字體:

一、教學(xué)目的:掌握單片機(jī)的引腳功能
二、教學(xué)重點:單片機(jī)的P0、P1、P2、P3口的使用和區(qū)別
三、教學(xué)步驟:
(1) 單片機(jī)(AT89S51)外觀

(2) 單片機(jī)(AT89S51)的引腳功能圖

(3) 51系列單片機(jī)8031、8051及89c51/89s51均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)。上圖是它們的引腳配置:40個引腳中,正電源和地線兩根,外置石英振蕩器的時鐘線兩根,4組8位共32個I/O口,中斷口線與P3口線復(fù)用,F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明:
1、電源引腳
Vcc 40腳 正電源腳,工作電壓為5V,另有AT89LV51工作電壓則是2.7-6V, 引腳功能一樣。
GND 20 接地端
  2.外接晶體引腳

Pin19:時鐘XTAL1腳, Pin18:時鐘XTAL2腳,
  XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端,XTAL2則是輸出端,使用外部振蕩器時,外部振蕩信號應(yīng)直接加到XTAL1,而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時,時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻,如晶振為12MHz,時鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇。電容取30PF左右。
  型號同樣為AT89C51的芯片,在其后面還有頻率編號,有12,16,20,24MHz可選。大家在購買和選用時要注意了。如AT89C51 24PC就是最高振蕩頻率為24MHz,40P6封裝的普通商用芯片。
3.復(fù)位 RST 9
  在振蕩器運行時,有兩個機(jī)器周期(24個振蕩周期)以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時,將使單片機(jī)復(fù)位,只要這個腳保持高電平,51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0-P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平,程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,芯片為ROM的0000H處開始運行程序。常用的復(fù)位電路如下圖所示。



  復(fù)位操作不會對內(nèi)部RAM有所影響。當(dāng)8051通電,時鐘電路開始工作,在RESET引腳上出現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平,系統(tǒng)即初始復(fù)位。什么叫復(fù)位?復(fù)位是單片機(jī)重新執(zhí)行程序代碼的意思。
8051的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位,也可以是手動復(fù)位,見下圖。此外,RESET/Vpd還是一復(fù)用腳,Vcc掉電期間,此腳可接上備用電源, 以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。

輸入輸出(I/O)引腳:
  Pin39-Pin32為P0.0-P0.7輸入輸出腳,稱為P0口,是一個8位漏極開路型雙向I/O口。內(nèi)部不帶上拉電阻,當(dāng)外接上拉電阻時,P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動八個LSTTL負(fù)載電路。通常在使用時外接上拉電阻,用來驅(qū)動多個數(shù)碼管。 在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時,P0口是分時轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線,不需要外接上拉電阻。

  Pin1-Pin8為P1.0-P1.7輸入輸出腳,稱為P1口,是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0口。P1口能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。 通常在使用時外不需要外接上拉電阻,就可以直接驅(qū)動發(fā)光二極管。端口置1時,內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平,作輸入用。

  我們現(xiàn)在講一個它的輸出功能吧,在單片機(jī)工作時,我們 可以通過用指令控制單片機(jī)的引腳輸出高電平或者低電平。如: 指令CLR ,清零的意思。
CLR P1.0 ;讓單片機(jī)從第一腳輸出低電平。
指令 SETB,置1的意思。
SETB P1.0 ;讓單片機(jī)從第一個腳輸出高電平。
請問讓第8個腳輸出低電平的指令如何寫?

 Pin21-Pin28為P2.0-P2.7輸入輸出腳,稱為P2口,是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。端口置1時,內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平,作輸入用。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時,接收高8位地址和控制信息。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時其引腳上的內(nèi)容在此期間不會改變。
 Pin10-Pin17為P3.0-P3.7輸入輸出腳,稱為P3口,是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載,這8個引腳還用于專門的第二功能。端口置1時,內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平,作輸入用。
對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時,接控制信息。

P1-3端口在做輸入使用時,因內(nèi)部有上接電阻,被外部拉低的引腳會輸出一定的電流。

除此之外P3端口還用于一些專門功能,具體請看下表。

P3引腳 兼用功能
P3.0 串行通訊輸入(RXD)
P3.1 串行通訊輸出(TXD)
P3.2 外部中斷0( INT0)
P3.3 外部中斷1(INT1)
P3.4 定時器0輸入(T0)
P3.5 定時器1輸入(T1)
P3.6 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通WR
P3.7 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通RD

  什么叫上拉電阻?上拉電阻簡單來說就是把電平拉高,通常用4.7-10K的電阻接到Vcc電源,下拉電阻則是把電平拉低,電阻接到GND地線上。具體說明也不是這里要討論的,接下來還是接著看其它的引腳功能吧。
  5.其它的控制或復(fù)用引腳
 (1) ALE/PROG 30 訪問外部存儲器時,ALE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器,ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(此頻率是振蕩器頻率的1/6)。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,出現(xiàn)一個ALE脈沖。對Flash存儲器編程時,這個引腳用于輸入編程脈沖PROG
 (2) PSEN 29 該引是外部程序存儲器的選通信號輸出端。當(dāng)AT89C51由外部程序存儲器取指令或常數(shù)時,每個機(jī)器周期輸出2個脈沖即兩次有效。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,將不會有脈沖輸出。
 (3) EA/Vpp 31 外部訪問允許端。當(dāng)該引腳訪問外部程序存儲器時,應(yīng)輸入低電平。要使AT89S51只訪問外部程序存儲器(地址為0000H-FFFFH),這時該引腳必須保持低電平。對Flash存儲器編程時,用于施加Vpp編程電壓。
  看到這您對AT89S51引腳的功能應(yīng)該有了一定的了解了,引腳在編程和校驗時的時序我們在這里就不做詳細(xì)的探討,通常情況下我們也沒有必要去撐握它,除非你想自己開發(fā)編程器。

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