C8051单片机:外部引脚与功能、内部结构与单元

一,外部引脚与功能

1,首先一个小圆坑或小标记指示第1引脚,然后逆时针数下去直到最后一个引脚第40引脚,典型51单片机有40个引脚(或管脚) 4组8个I/O口引脚,加8个特殊引脚,共40个。

2,40个引脚按其功能分为三类:

(1)I/O端口引脚,如P0,P1,P2,P3,4组8位并行I/O端口(32个)

(2)电源和时钟引脚,如Vcc,GND,XTAL1,XTAL2(4个)

(3)编程控制引脚,如RST,PSEN,ALE/PROG,EA/Vpp(4个)

注意:/ 表示第二功能!

3,各个外部引脚的功能

(1)Vcc(第40脚)为电源正端 GND或Vss(第20脚)为接地端 。Vcc典型值值为+5V,最低+3.3V

(2)XTAL1,XTAL2:8051时钟有两种方式:第一种是片内时钟振荡方式;第二种是外部时钟方式。

片内时钟振荡方式:XTAL1为片内振荡电路输入端,XTAL2为内振荡电路输出端 。

外部时钟方式:XTAL2接外时钟信号, XTAL1接地(或悬空)

补充:1,一个机器周期 = 12个振荡周期 =6个状态周期;指令周期:即从取指、分析、到执行完所需时间

           2,AT89S51单片机的XTAL1端(第19管脚)、XTAL2(第18管脚)内部有一个片内振荡器结构,但仍然需要在XTAL1和XTAL2之间连接一个晶振Y1,并加上两个容量介于20~40pF的电容C1、C2组成自激振荡器时钟电路

(3)RST/VPD(第9脚)为单片机复位引脚/备用电源输入端 。当连续出现两个机器周期以上高电平时为有效,单片机复位,完成复位初始化操作 :PC=0000H,即从存储器第0000H单元读取指令,P0—P3端口输出高电平;SP寄存器为07H;其它寄存器全部清0

(4)EA/Vpp(第31脚)为内部/外部ROM存储器选择端 。接高电平时,单片机先读取内部存储器,当有外部扩展ROM时,当读完内部ROM后自动读取外部ROM。 接低电平时,单片机直接读取外部ROM 。因为单片机都有内部ROM,所以设计电路时一般此引脚始终接高电平

(5)PSEN(第29脚)为外部ROM程序存储器的读选通信号端 。接低电平有效,实现读取外部程序存储器单元,当读内部ROM时,第29脚不动作 由于现有单片机内部ROM足够大,几乎不再去扩展外部ROM,该引脚了解即可

(6)ALE/PROG(30脚)为地址锁存信号输出端/EPROM编程脉冲输入端 。有外部访问时,ALE用于控制P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,实现地址和数据隔离 。无外部访问时,提供1/6 fosc振荡频率,可做外部时钟或定时脉冲 当对内部RAM编写程序时,提供编程脉冲,现在较少用到

(7)P0口:P0.0—P0.7(第32—39引脚)。 双向8位三态I/O端口,每个端口或引脚可独立控制,内部无上拉电阻,为高阻态,所以不能正常输出高/低电平。 使用时一般外接10K上拉电阻。P0口(第32—39引脚)是一个8位的开漏型双向I/O端口。P0口在作输入/输出口使用时需要添加外部上拉电阻

第二功能访问外部RAM/ROM,分时发送低8位地址或读写数据;编程/校验8751时,输入输出片内ROM数据和代码

(8)P1口:P1.0—P1.7(1—8脚)。 准双向8位通用I/0口,每个引脚可独立控制,内带上拉电阻,无高阻态,也不能锁存,故不是真正的双向I/O口,成为“准双向”

第二功能,编程/校验8751时,接收低八位地址信号

(9)P2口:P2.0—P2.7(第21—28引脚)。 准双向8位I/0口,每个引脚可独立控制,内带上拉电阻,与P1口类似

P2端口的第二功能: 访问外部RAM/ROM,分时发送高8位地址或读写数据。 编程/校验8751时,接收高四位地址/控制信号

(10)P3口:P3.0—P3.7(第10—17引脚)。 准双向8位多用途I/0口,每个引脚可独立控制,内带上拉电阻,作为第一功能使用时就作普通I/O口,与P1口类似。 作为第二功能使用时,定义如下表:

 

二,内部结构与单元

1,总线分为外部总线和内部总线

(1)内部总线是CPU内部之间的连线

(2)外部总线是指CPU与其它部件之间的连线,包括数据总线DB(Data  Bus),地址总线 AB(Address  Bus)和控制总线 CB(Control   Bus)

2,三条外部总线与单片机引脚的对应关系

(1)地址总线—— AB:P0口提供(A7 ~ A0);                                  

                                        P2口提供(A15 ~ A8),共16位

(2)数据总线—— DB:P0口提供(D7 ~ D0),共8位。

(3)控制总线—— CB:ALE 、EA、等

3,单片机的内部单元

(1)中央处理单元CPU(8位):用于数据处理、位操作(位测试、置位、复位)

(2).只读存储器ROM(4KB):用于永久性存储应用程序,掩膜ROM、EPROM、EEPROM、      Flash Memory(闪存)

(3)随机存取存取器RAM(256B): 用于程序运行中存储工作变量和数据

(4)并行输入/输出口   I / O(32线):用作系统总线、扩展外存、I / O接口芯片

(5)串行输入/输出口   UART  (二线): 串行通信、扩展I / O接口芯片

(6)定时/计数器  T(16位增量可编程): 它与CPU之间各自独立工作,当它计数满时向CPU中断

(7)时钟电路  fosc  : 分为内部振荡器、外接振荡电路

(8)中断系统 : 五源中断、两级优先,可编程进行控制

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

posted @ 2022-07-26 19:51  好人~  阅读(1046)  评论(0编辑  收藏  举报