單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號引腳

1、單片機(jī)控制技術(shù)知識點(diǎn)：單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號引腳123認(rèn)識51單片機(jī)信號引腳 單片機(jī)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 目 錄（一）基本引腳功能一、認(rèn)識51單片機(jī)信號引腳VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6P2.5 P2.4 P2.3P2.2 P2.1 P2. 0ALEP3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7EAPSENRXD/TXD/INT0/ INT1/ T0/ T1/WR/ RD/1234

2、567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C51AT89C51AT89S51STC89C51STC90C51 圖圖1 1 單片單片機(jī)機(jī)的引腳的引腳分布分布（二）引腳的第二功能1、P3口各引腳的第二功能（見表1）一、認(rèn)識51單片機(jī)信號引腳引腳名稱第二功能 第二功能信號名稱P3.0RXD串行口數(shù)據(jù)輸入（接收數(shù)據(jù)）P3.1TXD串行口數(shù)據(jù)輸出（發(fā)送數(shù)據(jù)）P3.2INT0外部中斷0輸入P3.3INT1外部中斷1輸入P3.4T0定時(shí)器0的外部輸入（計(jì)數(shù)輸入）P3.5T1定時(shí)器1的外部

3、輸入（計(jì)數(shù)輸入）P3.6WR外部RAM或外部I/O寫選通輸出P3.7RD外部RAM或外部I/O讀選通輸出表1 P3口各引腳的第二功能2、P0端口的第二功能 l 在CPU訪問外部存儲器或I/O接口時(shí)，P0口分時(shí)提供低8位地址(A0-A7)和8位數(shù)據(jù)(D0-D7)總線，這時(shí)需用ALE(地址鎖存允許)來鎖存P0口低8位地址信號。 （二）引腳的第二功能3、P2口的第二功能l 在CPU訪問外部存儲器或I/O接口時(shí)，P2口提供高8位地址(A8-A15)的總線信號。一、認(rèn)識51單片機(jī)信號引腳4、第31引腳(EA/Vpp)的第二功能 l 該引腳基本功能EA是外部程序存儲器地址使能輸入端，接“1”時(shí)，CPU訪問

4、片內(nèi)4KB的ROM，當(dāng)?shù)刂烦?KB時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外ROM中的程序。當(dāng)接“0”時(shí)，CPU只訪問片外ROM。l 第二功能Vpp是對8751編程時(shí)的編程電壓輸入端。 5、第30引腳（ALE/ PROG）的第二功能l 基本功能ALE為地址鎖存允許輸出端，正常時(shí)連續(xù)輸出晶振頻率的1/6正脈沖信號。l 第二功能PROG對8751片內(nèi) ROM編程寫入時(shí)，作為編程脈沖輸入端。二、單片機(jī)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) CPU 存儲器存儲器定時(shí)器定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)P0-P3TXDRXD T TINTINT并并行行I/O口口串串行行I/O口口圖圖2 2 單片機(jī)的單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 單片機(jī)內(nèi)部包括：CPU

5、（Central Processing Unit）、存儲器（memory）、基本輸入/輸出(簡稱I/O)接口電路、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和中斷系統(tǒng)等(見圖2）。 （一）51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)二、單片機(jī)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路CPUROMRAMT0 T1中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)串行接口串行接口并行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器l中央處理器中央處理器CPU：8位，運(yùn)算和位，運(yùn)算和控制控制功能功能l內(nèi)部內(nèi)部RAM：共共256個(gè)個(gè)RAM單元，用戶使用前單元，用戶使用前128個(gè)單元，用于存放可個(gè)單元，用于存放可讀寫數(shù)據(jù)，后讀寫數(shù)據(jù)，后128個(gè)單元個(gè)單元被專用

6、寄存器占用被專用寄存器占用。l內(nèi)部內(nèi)部ROM：4KB掩膜掩膜ROM，用于，用于存放程序、原始數(shù)存放程序、原始數(shù)據(jù)和表格據(jù)和表格。l定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器：兩兩個(gè)個(gè)16位的定時(shí)位的定時(shí)/計(jì)計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)定時(shí)或數(shù)器，實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)功能。l并行并行I/O口：口：4個(gè)個(gè)8位位的的I/O口口P0、P1、P2、P3。l 串行口：串行口：一個(gè)一個(gè)全雙工串行口全雙工串行口。l中斷控制系統(tǒng)：中斷控制系統(tǒng)：5個(gè)個(gè)中斷源（外中斷中斷源（外中斷2個(gè)，個(gè)，定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷計(jì)數(shù)中斷2 個(gè)，串行中斷個(gè)，串行中斷1個(gè)）個(gè)）l 時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路：可產(chǎn)可產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，生時(shí)鐘脈沖序列，允許晶振頻率允許晶振頻率6MH

7、z和和12MHz復(fù)位電路復(fù)位電路圖圖3 513 51單片機(jī)組成部件單片機(jī)組成部件二、單片機(jī)內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) （二）幾點(diǎn)提示 1、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，電源和地線引腳必須外接5V電源（盡管有的電路圖中對這2個(gè)引腳省略處理）。 2、復(fù)位信號RST一定要連接復(fù)位電路，外接晶振引線端XTAL1和XTAL2必須連接時(shí)鐘電路，這兩部分和電源電路是單片機(jī)能夠工作所必需的基本電路，即單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。 3、EA引腳一定要連接高電平或低電平，一般接高電平。只有使用內(nèi)部沒有程序存儲器的8031芯片時(shí)該引腳才接低電平。4、除基本模塊外，有些51單片機(jī)還集成了A/D轉(zhuǎn)換模塊、I2C接口、PWM輸出、在系統(tǒng)可編程（ISP）接

8、口等功能模塊。（一）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)組成 三、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)控控制制程程序序電路板電路板單單片片機(jī)機(jī)輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸輸出出設(shè)設(shè)備備圖圖4 4 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)示意圖單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)示意圖l 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成（見圖4）。l 硬件是應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)（電路板），通過給單片機(jī)芯片配備必要的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備構(gòu)成。l 軟件是在硬件的基礎(chǔ)上對其資源進(jìn)行合理調(diào)配和使用的程序。l 程序指令如何寫進(jìn)內(nèi)存（機(jī)器語言）燒錄。硬件硬件軟件軟件燒錄 三、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)（二）51單片機(jī)芯片的燒錄與使用l 一般芯片需要專門的燒錄器擦寫程序（離線）。l 具有在系統(tǒng)可編程ISP( In System Programming）接口功能的51單片機(jī)無需專用的仿真器或編程器，只要通過相應(yīng)的ISP軟件，就可以對單片機(jī)程序存儲器Flash