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mcs51单片机引脚描述级功能速记mcs-51单片机引脚描述级功能速记2010-06-072206芯片介绍MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机,又可以分为多个子系列MCS-51系列单片机共有40条引脚,包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚引脚说明P
0.0~P
0.7P0口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口P
1.0~P
1.7P1口8位口线,通用I/O接口无第二功能P
2.0~P
2.7P2口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址P
3.0~P
3.7P3口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为为单片机的控制信号ALE/PROG地址锁存允许/编程脉冲输入信号线输出信号PSEN片外程序存储器开发信号引脚输出信号EA/Vpp片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚RST/VPD复位/备用电源引脚
2、MCS-96芯片介绍MCS-96系列单片机是美国Intel公司继MCS-51系列单片机之后推出的16位单片机系列它含有比较丰富的软、硬件资源,适用于要求较高的实时控制场合它分为48引脚和68引脚两种,以48引脚居多引脚说明RXD/P
2.1TXD/P
2.0串行数据传出分发送和接受引脚,同时也作为P2口的两条口线HS
1.0~HS
1.3高速输入器的输入端HS
0.0~HS
0.5高速输出器的输出端有两个和HS1共用Vcc主电源引脚+5VVss数字电路地引脚0VVpd内部RAM备用电源引脚+5VVREF A/D转换器基准电源引脚+5VAGND A/D转换器参考地引脚XTAL
1、XTAL2内部振荡器反相器输入、输出端,常外接晶振CLKOUT内部时钟发生器的输出引脚,提供频率位晶振频率的1/3的脉冲供外部使用PWM/P
2.5脉宽调制信号输出端/P2口的一位口线WR写信号N.C未用READY片外存储器就绪信号A8/P
4.0~A15/P
4.7高8位地址线/P4口口线RST复位引脚EXTINT/P
2.2外部中断/P2口口线ACH4/P
0.4~ACH7/P
0.7A/D转换器通道4~7/P0口高4位EA片外程序存储器使用信号ALE/ADV地址锁存允许信号/地址有效RD读信号AD0/P
3.0~AD7/P
3.7地址低8位、数据/P3口8位口线MCS-51单片机的引脚描述及片外总线结构
一、芯片的引脚描述HMOS制造工艺的MCS-51单片机都采用40引脚的直插封装DIP方式,制造工艺为CHMOS的80C51/80C31芯片除采用DIP封装方式外,还采用方型封装工艺,引脚排列如图其中方型封装的CHMOS芯片有44只引脚,但其中4只引脚标有NC的引脚
1、
12、
23、34是不使用的在以后的讨论中,除有特殊说明以外,所述内容皆适用于CHMOS芯片如图,是MCS-51的逻辑符号图在单片机的40条引脚中有2条专用于主电源的引脚,2条外接晶体的引脚,4条控制或与其它电源复用的引脚,32条输入/输出I/O引脚下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能
1、主电源引脚VCC和VSSVCC--40脚接+5V电压;VSS--20脚接地
2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL119脚接外部晶体的一个引脚在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器当采用外部振荡器时,对HMOS单片机,此引脚应接地;对CHMOS单片机,此引脚作为驱动端XTAL218脚接外晶体的另一端在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端采用外部振荡器时,对HMOS单片机,该引脚接外部振荡器的信号,即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端;对XHMOS,此引脚应悬浮
3、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP
①RST/VPD9脚当振荡器运行时,在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约
8.2k的下拉电阻,与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容,以保证可靠地复位VCC掉电期间,此引脚可接上备用电源,以保证内部RAM的数据不丢失当VCC主电源下掉到低于规定的电平,而VPD在其规定的电压范围5±
0.5V内,VPD就向内部RAM提供备用电源
②ALE/PROG30脚当访问外部存贮器时,ALE允许地址锁存的输出用于锁存地址的低位字节即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6因此,它可用作对外输出的时钟,或用于定时目的然而要注意的是,每当访问外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲ALE端可以驱动吸收或输出电流8个LS型的TTL输入电路对于EPROM单片机如8751,在EPROM编程期间,此引脚用于输入编程脉冲PROG
③PSEN29脚此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号在从外部程序存储器取指令或常数期间,每个机器周期两次PSEN有效但在此期间,每当访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号将不出现PSEN同样可以驱动吸收或输出8个LS型的TTL输入
④EA/VPP引脚当EA端保持高电平时,访问内部程序存储器,但在PC程序计数器值超过0FFFH对851/8751/80C51或1FFFH对8052时,将自动转向执行外部程序存储器内的程序当EA保持低电平时,则只访问外部程序存储器,不管是否有内部程序存储器对于常用的8031来说,无内部程序存储器,所以EA脚必须常接地,这样才能只选择外部程序存储器对于EPROM型的单片机如8751,在EPROM编程期间,此引脚也用于施加21V的编程电源VPP
4、输入/输出I/O引脚P
0、P
1、P
2、P3共32根
①P0口39脚至32脚是双向8位三态I/O口,在外接存储器时,与地址总线的低8位及数据总线复用,能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载
②P1口1脚至8脚是准双向8位I/O口由于这种接口输出没有高阻状态,输入也不能锁存,故不是真正的双向I/O口P1口能驱动吸收或输出电流4个LS型的TTL负载对
8052、8032,P
1.0引脚的第二功能为T2定时/计数器的外部输入,P
1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发,即T2的外部控制端对EPROM编程和程序验证时,它接收低8位地址
③P2口21脚至28脚是准双向8位I/O口在访问外部存储器时,它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址在对EPROM编程和程序验证期间,它接收高8位地址P2可以驱动吸收或输出电流4个LS型的TTL负载
④P3口10脚至17脚是准双向8位I/O口,在MCS-51中,这8个引脚还用于专门功能,是复用双功能口P3能驱动吸收或输出电流4个LS型的TTL负载作为第一功能使用时,就作为普通I/O口用,功能和操作方法与P1口相同作为第二功能使用时,各引脚的定义如表所示值得强调的是,P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能表P3各口线的第二功能定义口线引脚第二功能P
3.010RXD串行输入口P
3.111TXD串行输出口P
3.212INT0外部中断0P
3.313INT1外部中断1P
3.414T0定时器0外部输入P
3.515T1定时器1外部输入P
3.616WR外部数据存储器写脉冲P
3.717RD外部数据存储器读脉冲
二、MCS-51单片机的片外总线结构综合上面的描述可知,I/O口线都不能当作用户I/O口线除8051/8751外真正可完全为用户使用的I/O口线只有P1口,以及部分作为第一功能使用时的P3口如图,是MCS-51单片机按引脚功能分类的片外总线结构图由图我们可以看到,单片机的引脚除了电源、复位、时钟接入,用户I/O口外,其余管脚是为实现系统扩展而设置的这些引脚构成MCS-51单片机片外三总线结构,即
①地址总线AB地址总线宽为16位,因此,其外部存储器直接寻址为64K字节,16位地址总线由P0口经地址锁存器提供8位地址A0至A7;P2口直接提供8位地址A8至A15
②数据总线DB数据总线宽度为8位,由P0提供
③控制总线CB由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成下表列出各个子系列的配制情况供读则参考芯片种类片内存储器中断源定时/计数器串行口电源消耗mA制造工艺ROM/EPROMRAM80518751,80314K12852同、异步方式,8位或10位可程序控制125HMOS80528752,80328K25663同、异步方式,8位或10位可程序控制100HMOS80C5187C51,80C314K12852同、异步方式,8位或10位可程序控制24CHMOS80C5287C52,80C328K25673同、异步方式,8位或10位可程序控制24CHMOS80448744,83444K19252S.L.U200HMOSMSC-51单片机中央处理器中央处理器是单片机内部的核心部件,它决定了单片机的主要功能特性中央处理器主要由运算部件和控制部件组成下面我们把中央处理器功能模块和有关的控制信号线联系起来加以讨论,并涉及相关的硬件设备如振荡电路和时钟电路
1、运算部件它包括算术、逻辑部件ALU、布尔处理器、累加器ACC、寄存器B、暂存器TMP1和TMP
2、程序状态字寄存器PSW以及十进制调整电路等运算部件的功能是实现数据的算术逻辑运算、位变址处理和数据传送操作MCS-51单片机的ALU功能十分强,它不仅可对8位变量进行逻辑与、或、异或、循环、求补、清零等基本操作,还可以进行加、减、乘、除等基本运算为了乘除运算的需要,设置了B寄存器在执行乘法运算指令时,用来存放其中一个乘数和乘积的高8位数;在执行除法运算指令时,B中存入除数及余数MCS-51单片机的ALU还具有一般微机ALU,如Z
80、MCS-48所不具备的功能,即布尔处理功能单片机指令系统中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统,它可对位bit变量进行布尔处理,如置位、清零、求补、测试转移及逻辑与、或等操作在实现位操作时,借用了程序状态标志器PSW中的进位标志Cy作为位操作的累加器.运算部件中的累加器ACC是一个8位的累加器ACC也可简写为A从功能上看,它与一般微机的累加器相比没有什么特别之处,但需要说明的是ACC的进位标志Cy就是布尔处理器进行位操作的一个累加器MCS-51单片机的程序状态PSW,是一个8位寄存器,它包含了程序的状态信息
2、控制部件控制部件是单片机的神经中枢,它包括时钟电路、复位电路、指令寄存器、译码以及信息传送控制部件它以主振频率为基准发出CPU的时序,对指令进行译码,然后发出各种控制信号,完成一系列定时控制的微操作,用来控制单片机各部分的运行其中有一些控制信号线能简化应用系统外围控制逻辑,如控制地址锁存的地址锁存信号ALE,控制片外程序存储器运行的片内外存储器选择信号EA,以及片外取指信号PSEN单片机MCS-51系列指令快速记忆法随着微电子技术和超大规模集成电路技术的发展,单片微型计算机以其体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点,在各个领域如工业控制、家电产品、汽车电子、通信、智能仪器仪表得到了广泛的应用学习、使用单片机的人越来越多,而生产单片机的厂家很多,单片机种类繁杂,不知如何选择据统计,八位单片机占全球单片机销量的65%在八位单片机中,Intel公司的8051单片机内核已成为8位单片机事实上的标准因此,对初学者而言,选择8051单片机来学习不失为明智的选择学习单片机,除了搞清单片机内部功能、存储空间分配及I/O接口外,还应掌握其指令系统MCS-51共有111条指令,现介绍我们总结出的快速记忆MCS-51指令的方法,供大家参考大家都知道,汇编语言指令由操作码、操作数两部分组成MCS-51使用汇编语言指令,它共有44个操作码助记符,33种功能,其操作数有#data、direct、Rn、@Ri等这里先介绍指令助记符及其相关符号的记忆方法
一、助记符号的记忆方法1表格列举法把44个指令助记符按功能分为五类,每类列表记忆此处从略,请读者自己总结2英文还原法单片机的操作码助记符是该指令功能的英文缩写,将缩写还原成英语原文,再对照汉语有助于理解其助记符含义,从而加强记忆例如增量INC-Incremect减量DNC-Decrement短转移SJMP-Shortjump长转移LJMP-Longjump比较转移CJNE-Comparejumpnotequality绝对转移AJMP-Absolutejump空操作NOP-Nooperation交换XCH-Exchange加法ADD-Addition乘法MUL-Multiplication除法DIV-Division左环移RL-Rotateleft进位左环移RLC-Rotateleftcarry右环移RR-Rotateright进位右环移RRC-Rotaterightcarry3功能模块记忆法单片机的44个指令助记符,按所属指令功能可分为五大类,每类又可以按功能相似原则为2~3组这样,化整为零,各个击破,实现快速记忆1数据传送组2加减运算组MOV内部数据传送ADD加法MOVC程序存储器传送ADDC带进位加法MOVX外部数据传送SUBB带进位减法3逻辑运算组4子程序调用组ANL逻辑与LCALL长调用ORL逻辑或ALALL绝对调用XRL逻辑异或RET子程序返回
二、指令的记忆方法1指令操作数的有关符号MCS-51的寻址方式共有六种立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间址、变址寻址、相对寻址我们必须掌握其表示的方法1立即数与直接地址ata表示八位立即数,#data16表示是十六位立即数,data或direct表示直接地址2Rnn=0-
7、A、B、CY、DPTR寄存器寻址变量3@R
0、@R
1、@DPTR、SP表示寄存器间址变量4DPTR+A、PC+A表示变址寻址的变量5PC+rel相对量表示相对寻址变量记住指令的助记符,掌握不同寻址方式的指令操作数的表示方法,为我们记忆汇编指令打下了基础MCS-51指令虽多,但按功能可分为五类,其中数据传送类28条,算术运算类24条,逻辑操作类25条,控制转移类17条,布尔位操作类17条在每类指令里,根据其功能,抓住其源、目的操作数的不同组合,再辅之以下方法,是完全能记住的我们约定,可能的目的操作数按#data/direct/A/Rn/@Ri顺序表示对于MOV指令,其目的操作数按A、Rn、direct、@Ri的顺序书写,则可以记住MOV的15条指令例如以累加器A为目的操作数,可写出如下4条指令MOVA,#data/direct/A/Rn/@Ri以此类推,写出其它指令MOVRn,#data/direct/AMOVdirect,#data/direct/A/Rn/@RiMOV@Ri,#data/direct/A2指令图示记忆法图示记忆法是把操作功能相同或相似、但其操作数不同的指令,用图形和箭头将目的、源操作数的关系表示出来的一种记忆方法例如由助记符MOV、MOVX、MOVC组成的送数组指令,可以用图
1、2帮助记忆由助记符CJNE形成的四条指令,也可以用图示法表示,如图3CJNEA,#data,relCJNEA,direct,relCJNE@Rn,#data,relCJNE@Ri,#data,rel另外,对于由ANL、ORL、ARL形成的18条逻辑操作指令,有关A的四条环移指令,也可以用图示法表示,请读者自行画出记忆3相似功能归类法在MCS-51指令中,我们发现部分指令其操作码不同,但功能相似,而操作数则完全一样相似功能归类法就是把具有这样特点的指令放在一起记忆,只要记住其中的一条,其余的也就记住了如加、减法的十二条指令,与、或、非的十八条指令,现列举如下ADD/ADDC/SUBBA,#data/direct/Rn/@RiANL/ORL/XRLA,#data/direct/Rn/@RiANL/ORL/XRLdirect,#data/a上述每一排指令,功能相似,其操作数都相同其它的如加1INC、减1DEC指令也可照此办理4口诀记忆法对于有些指令,我们可以把相关的功能用精练的语言编成一句话来记忆如PUSHdirect和POPdirect这两条指令初学者常常分不清堆栈SP的变化情况,为此编成这样一句话SP的内容加1direct的内容再入栈,SP的内容弹出到direct单元SP才减1又如乘法指令中积的存放,除法指令中被除数和除数以及商的存放,都可以编成口诀记忆如下MULAB高位积存于B,低位积存于ADIVABA除以B,商存于A余下B上面介绍了几种快速记忆单片机指令的方法,希望能起到抛砖引玉的作用,相信读者在学习单片机的过程中能找到适合自己的方法来记忆但是,有了好的方法还不够,还需要实践,即多读书上的例题和别人编写的程序,自己再结合实际编写一些程序只有这样,才能更好更快地掌握单片机指令系统特别声明1资料来源于互联网,版权归属原作者2资料内容属于网络意见,与本账号立场无关3如有侵权,请告知,立即删除。