1、第一章 绪论第二章 MCS51单片机的结构和原理第三章 MCS51指令系统第四章 汇编语言程序设计第六章 MCS-51单片机内部定时/计数器及其应用第八章 单片机系统扩展第七章 MCS-51系统的串行接口第五章 MCS-51 单片机的中断系统第十章 单片机应用系统的组成第九章 单片机应用D/A转换器、A/D转换器的接口 本章内容Single Chip Microcomputer什么是单片机单片机特点及应用单片机的结构特点一、什么是单片机一、什么是单片机 1 1、微型计算机硬件结构、微型计算机硬件结构 常见的微机外形常见的微机外形微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 微机硬件组成微机硬件组成 显
2、示器主机键盘鼠标微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 运 算 器控 制 器CPU存 储 器输入接口电路输入设备输出设备输出接口电路硬件系统软件系统+运 算 器控 制 器CPU存 储 器输入接口电路输入设备输出设备输出接口电路硬件系统CPU输入设备输出设备软件系统+硬件系统输入接口设备输出接口设备运 算 器控 制 器存 储 器单片机内部结构示意图单片机内部结构示意图 C P U 存 储 器定 时 器/计 数 器 中 断 系 统P0-P3TxDRxD TINT并行I/O口串行I/O口单片机应用系统单片机接口电路及外设等单片机应用系统由硬件和软件组成硬件是应用系统的基础软件是在硬件的基础上对其资源进
3、行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可二、二、单片机的结构特点单片机的结构特点2、引脚采用分时复用技术。、引脚采用分时复用技术。由于芯片集成度高，而引脚又不宜过多，因此将部分引脚设计为多功能的，例如，地址总线和数据总线采用分时复用等。1、存储结构。采用ROM和RAM严格分开的哈佛结构，可分为：内部ROM、RAM，外部ROM、RAM。3、特殊功能寄存器、特殊功能寄存器(21个个)采用特殊功能寄存器来控制单片机的功能状态，如定时/计数器、串行口和中断逻辑等。4、全双工串行接口、全双工串行接口 内部具有全双工串行接口，可实现单机或多机通讯，为实现分布式控制系统提供了可
4、能。5、布尔处理器、布尔处理器 内部具有布尔处理器，可十分方便的进行二进制位逻辑运算，进行组合逻辑设计三、单片机的特点及应用三、单片机的特点及应用 体积小，重量轻电源单一，功耗低功能强，价格低运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高、单片机应用模式1 1、单机应用、单机应用即在一个应用系统中仅使用了一个单片机，其主要应用领域有：智能产品、智能仪表、测控系统、数控控制机智能接口。2 2、多机应用、多机应用多机应用是单片机在高科技领域中应用的主要模式，其高可靠性、高控制功能及高运行速度的“三高”技术，在未来的高科技工程系统中采用单片机多机系统作为主要的发展方向。其应用模式可分为功能弥散系统、并行多机处理
5、系统和局部网络系统。、单片机的配置单片机通过执行指令流来完成预先设定的功能，单片机通过执行指令流来完成预先设定的功能，其指令的存放方式取决于片内其指令的存放方式取决于片内ROM的配置情况：的配置情况：1、片内ROM配置即单片机片内带有掩模ROM，其内容由厂家出厂时设定，因而其生产周期长、经济风险大但成本较低。征对以上特点，已有厂家推出了一次性（即OTP型）用户可编程的单片机，因而兼具成本低、周期短、低风险等优点。2、片内EPROM配置适用于样机开发，可多次重写。3、片内E2PROM配置适用于样机开发，可多次重写，其重写比EPROM更方便，目前使用最为广泛。4、片内无ROM配置由于片内无ROM，
6、因而需在片外扩展ROM，其电路复杂，灵活性差，已逐渐被淘汰。集成电路依据其使用环境可分为三个等级1、商用级温度范围为070OC，限用于机房及办公环境2、工业级温度范围为-4585OC3、军用级温度范围为-50125OC不同级别之间价格相差很大，如军用级为商用级的10倍乃至上百倍。单片机为工业级产品。3.3.单片机种类单片机种类 、单片机的分类（按用途）（1）通用型单片机）通用型单片机它可向开发者提供较多资源，具有较强的通用性，适应性较强，应用较为广泛，便于普及和推广，但有时会造成大量资源的浪费。（2）专用型单片机）专用型单片机专门征对特殊使用场合的具体要求而设计，通常是微控制系统的集成产品，因
7、而其抗干扰能力比通用型强，适用于各种恶劣环境，但由于其专用性强，其应用范围受到了很大的限制。B、按字长分类（1）4位机位机主产于日本，如SM系列，UPD系列等，其特点是价格便宜，其数值运算能力差。（2）8位机位机目前市面上的主导机型，如Intel，Motorola，Zilog等厂家的产品，由于其功能强大，价格低廉，品种繁多，数值处理能力一般，应用范围较广。（3）16位机、位机、32位机位机具有强大的数值处理能力，且具有并行功能，适用于有大量数据处理的应用系统，由于其字长较长，运行速度较高，因而数据处理速度高。它的发展壮大直接推动了信息化时代的到来。如TMS320C50，进行一次乘法运算仅需60
8、ns。Atmel 标准型：AT89C51 AT89C52 AT89lv51 AT89lv52低档型：AT89C1051 AT89C2051(2Kflash)(20PIN)高档型:AT89S51 AT89S52 ISP功能Philips P80CXX P87CXX P89CXX P87LPC7XXTI MSP430PIC系列学习中几点注意事项：1.前续课程是数电、模电与微机原理(8086).课程中涉及不懂的，回头翻书；相关课程：Protel2.不要和微机原理（8086）打架，两门课有相同的地方，也有完全不同的地方，比如内部结构、汇编指令系统完全不同，切忌混淆（!）3.本课程是一门实践性、应用性很
9、强的学科 理解+记忆+动手4.硬件(外部接口电路+内部硬件资源)/软件(代码)同样重要、不可偏废,培养软硬件结合的思想 内部硬件资源是内脏,外部接口电路是骨骼，软件是血液,5.学会看全英文的数据手册和软件开发环境（金山词霸）6.知识点多、全是细节问题、课时非常紧张:理论教学(38)+实验(10)、讲课速度快。预习、听课、复习、做题、实验，通过教学引导，一定要培养自己的自学习惯和能力 7.正确理解自学?如何培养自学的能力，在专业科学习中非常重要 8.记好笔记，上课记笔记的重要性，怎样记笔记？（要点）9 独立思考完成作业！关键词：学习方法、预习、自学、作业、前后联系（翻书）、独立思考 10.本课件
10、学生可以拷贝，有条件的将课件打印，学习怎么在多媒体教室的环境下怎么把课学好。几点要求:1 上课不迟到、认真听讲、积极发言2 课后复习，独立思考、按时完成作业3 上课手机关掉，不许接手机、玩手机 教材：教材：张毅刚，张毅刚，单片机原理及应用单片机原理及应用，高等教育出版社，高等教育出版社教辅读物：教辅读物：李广弟李广弟 单片机基础单片机基础(修订版修订版)2001)2001 胡汉才胡汉才 单片机原理及其接口技术单片机原理及其接口技术(第二版第二版)2004)2004 王迎旭王迎旭单片机原理及应用单片机原理及应用2006.72006.7 李朝青李朝青 单片机学习辅导测验及解答讲义单片机学习辅导测验
11、及解答讲义 2003 2003 朱定华朱定华 单片机原理及接口技术学习辅导单片机原理及接口技术学习辅导 2001 2001 林永仁林永仁 嵌入式系统项目分析入门与实践嵌入式系统项目分析入门与实践 2004 2004 博文视点博文视点单片机程序设计及应用从基础到实践单片机程序设计及应用从基础到实践20062006 杂志杂志国外电子元器件国外电子元器件 单片机与嵌入式系统应用单片机与嵌入式系统应用v成绩评定：v平时占20%(作业+实验+考勤）v期末考试占80%（闭卷 笔试 统考）lGood Luck! 27238302 MCS51 MICROCONTROLLER FAMILY USERS MANU
12、AL (datasheet) 张胜古张胜古 下载资料下载资料(pdf)n要求：学会熟练利用要求：学会熟练利用网络资源网络资源为学习、工作服务为学习、工作服务作业作业:上网查找上网查找AT89C51的的Datasheet中国芯片手册网 http:/ 2/3 实验教学用伟福 http:/www.wave- 2-1 关于关于MCS-51MCS-51系列系列 2-2 MCS-512-2 MCS-51系列系列单单片机的结构原理片机的结构原理 2-3 2-3 MCS-51MCS-51单片机的引脚及其片外总线结构单片机的引脚及其片外总线结构 2-4 MCS-512-4 MCS-51单片机的工作方式单片机的工
13、作方式 2-5 MCS-512-5 MCS-51单片机的时序单片机的时序第二章第二章 MCS51单片机的结构和原理单片机的结构和原理 教学目的：教学目的：了解单片机的典型结构；熟悉其内部资源 配置及外部特性；掌握80C51存储器系统的结构、功能及操作；SFR的运行管理模式；了解80C51系列单片机输入/输出端口内部结构，掌握其应用特性。教学重点：教学重点：1.80C51系列单片机存储器系统的结构、功 能及操作方式；2.80C51系列单片机输入/输出端口的正确读写；3.SFR的寻址方式。教学难点：教学难点：1.80C51系列单片机存储器系统的结构、功能及操作方式；2.SFR的运行管理模式一、MC
14、S-51系列型号型 号片内程序存储器片内数据存储器8031NO128Bytes80514K ROM128Bytes87514K EPROM128Bytes8032NO256Bytes89C514K E2PROM128Bytes89C528K E2PROM256Bytes89C20512K E2PROM128Bytes2-1 关于MCS-51系列二、MCS-51的主要特点1、单+5V供电，40引脚封装2、8位字长CPU3、片内有振荡电路和时钟电路4、32根I/O线5、64K外部RAM（不含内部RAM）6、64K外部ROM（含内部ROM）7、2个16位定时/计数器（8X52有3个）8、具有2个优先
15、级别的5个中断源（8X52有6个）9、可编程的全双工串行口，如工作方式、波特率等10、布尔处理器11、128个用户可寻址位单元12、128字节内部RAM（8X52有256个字节）时钟电路CPUROMRAMT0 T1中断系统串行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1定时计数器结构框图中央处理器CPU：8位，运算和控制功能内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。并行I/O口：4个8位
16、的I/O口P0、P1、P2、P3。串行口：一个全双工串行口。中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2 个，串行中断1个）时钟电路：可产生时钟脉冲序列，晶振频率通常为6MHZ和12MHZ2-2 MCS-51系列单片机的结构原理一、基本组成1 1、80518051单片机的基本组成单片机的基本组成1.中央处理器中央处理器CPU：8位，运算和控制功能位，运算和控制功能2.内部内部RAM：共共256个个RAM单元，用户使用前单元，用户使用前128个单元，个单元，用于存放可读写数据，后用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。个单元被专用寄存器占用。3.内部内部ROM：4KB掩膜掩
17、膜ROM，用于存放程序、原始数据和表，用于存放程序、原始数据和表格。格。4.定时定时/计数器：计数器：两个两个16位的定时位的定时/计数器，实现定时或计数功计数器，实现定时或计数功能。能。5.并行并行I/O口：口：4个个8位的位的I/O口口P0、P1、P2、P3。6.串行口：串行口：一个全双工串行口。一个全双工串行口。7.中断控制系统：中断控制系统：5个中断源（外中断个中断源（外中断2个，定时个，定时/计数中断计数中断2 个，串行中断个，串行中断1个）个）8.时钟电路：时钟电路：可产生时钟脉冲序列，晶振频率常选可产生时钟脉冲序列，晶振频率常选6MHZ和和12MHZ123456789101112
18、13142827262524232221 201918171615EPROM276412345678910111213142827262524232221 201918171615EPROM27641234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222112345678910111213142827262524232221 201918171615RAM6264 12345678910111213142827262524232221 201918171615RAM6264 80318751805189C512
19、56B（字节）4K64K64K程序存储器内部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序执行的起始单元,在这三个单元存放一条无条件转移指令中断5中断4中断3中断2中断10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行口中断8位0FFFH0FFEHEA=1 EA=0程序存储器资源分布中断入口地址org 0000hljmpmainorg002bhMain:movsp,#60h.0000HFFFFH(64K)内部外部数据存储器00HFFH7F
20、H80H(高128B)(低128B)RAM专用寄存器00H07H08H0FH10H17H18H1FH0区R0R7R0R7R0R7R0R71区2区3区工作寄存器区可作一般RAM读写也可位寻址区20H2FH7F 7807 0030H7FH数据缓冲区/堆栈区内部RAM存储器 工作寄存器区选择位RS0、RS1注意:一个单元地址对应有8个位地址MSBMost Significant Bit （最高有效位）LSB Least Significant Bit（最低有效位）单元地址2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H27H26H25H24H23H22H21H20H7F776F675F574F473
21、F372F271F170F07 MSB 位地址 LSB7E766E665E564E463E362E261E160E067D756D655D554D453D352D251D150D057C746C645C544C443C342C241C140C047B736B635B534B433B332B231B130B037A726A625A524A423A322A221A120A027971696159514941393129211911090178706860585048403830282018100800RAM位寻址区位地址表位寻址区位地址表()()MCS-51内部安排有内部安排有21个特殊功能寄存器
22、个特殊功能寄存器各特殊功能寄存器的符号及地址见。分别由各特殊功能寄存器的符号及地址见。分别由于以下各个功能单元：于以下各个功能单元：CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由两个8位寄存器DPL、DPH组成）并行口：并行口：P0、P1、P2、P3 中断系统：中断系统：IE、IP 定时定时/计数器计数器：TMOD、TCON、TH1、TL1、TH0、TL0 串行口：串行口：SCON，SBUF，PCON离散分布有21个特殊功能寄存器SFR。11个可以进行位寻址：ACC、B、PSW、IE、IP、P0、P1、P2、P3、SCON、TCON特别提示：对SFR只能使用直接寻址方式，书写时可使用寄存器符号
23、，也可用寄存器单元地址。3、CPU 由运算器、控制器和若干SFR（ACC，B，PSW，SP，DPTR）构成。（1）运算器：）运算器：实现数据的算术运算和逻辑运算。（2）累加器）累加器ACC：提供一个操作数并存放运算结果，其进位标志CY同时也是布尔处理器的累加器。（3）寄存器）寄存器B：用于乘法和除法操作，也用作暂存器。（4）CPU标志寄存器标志寄存器 CYCY：进位标志，有进位或借位进位标志，有进位或借位时为时为1，否则为，否则为0 ACAC：辅助进位标志当辅助进位标志当D3向向D4有有进位或借位时为进位或借位时为1，否则为，否则为0 F0F0：用户标志用户标志 RS1RS1、RS0RS0：工
24、作寄存器组工作寄存器组 OVOV：溢出标志，结果超过溢出标志，结果超过-128+127时，时，OV=1，否则为，否则为0CYCYACACF0F0RS1RS1RS0RS0OVOVP PPSW （4）CPU标志寄存器标志寄存器 P P：奇偶校验标志，当ACC中“1”的个数为奇数个时，P=1 PSW.1PSW.1：保留位，用户可使用。椎栈指针椎栈指针SPSP：先入后出的特殊存储器指针。数据指针数据指针DPTRDPTR：用于存放16位地址，可分为DPH和DPL。MOV SP,#60HMOV DPL,#0FFHMOVDPH,#0FH4 4、并行、并行I/OI/O口口P0.0P0.1P0.2 P0.3 P
25、0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0P3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7u4个8位并行I/O口：P0，P1，P2，P3；u均可作为双向I/O端口使用。输入时可以缓冲，输出时可以锁存。P0：访问片外扩展存储器时，复用为低8位地址线和数据线 P2：高8位地址线。P1：双向I/O端口 P3：第二功能1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282
26、726252424222180318051 875189C51片外扩展存储器时P0、P2口自动作为总线使用（2）口的字节地址和位地址口的字节地址和位地址1）P0口的位结构锁存器三态缓冲器场效应管P0口既可用作I/O口，也可用作地址/数据总线，但二者不能兼用，用作I/O口时，必须在管脚上接上拉电阻。用作地址/数据总线时，地址和数据采取分时复用方式。用作输入时，必须对输出锁存器置“1”“读引脚”操作（3）下面分别介绍4个I/O口的结构P0P0口某一位的电路包括：口某一位的电路包括：(1)(1)一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存(2)(2)两个三态的数据输入缓冲
27、器，分别用于锁存器数据和引脚两个三态的数据输入缓冲器，分别用于锁存器数据和引脚数据的输入缓冲。数据的输入缓冲。(3)(3)一个多路转接开关一个多路转接开关MUXMUX，一个输入来自锁存器，另一个输，一个输入来自锁存器，另一个输入为入为“地址地址/数据数据”。输入转接由。输入转接由“控制控制”信号控制。设置信号控制。设置多路转接开关的目的，是因为多路转接开关的目的，是因为P0P0口既作通用口既作通用I/OI/O口，又可作口，又可作为系统的地址为系统的地址/数据线。由数据线。由MUXMUX实现锁存器输出和地址实现锁存器输出和地址/数据数据线之间的接通转接。线之间的接通转接。(4)(4)数据输出的驱
28、动和控制电路，由两只场效应管（数据输出的驱动和控制电路，由两只场效应管（FETFET）组）组成，上面的那只场效应管构成上拉电路。成，上面的那只场效应管构成上拉电路。P0.0P0.7:PORT 8位漏极开路型双向I/O(内置场效应管上拉）(难点)当P0口作为输出口使用时，来自CPU的“写入”脉冲加在D锁存器的CP端，内部总线上的数据写入D锁存器，并向端口引脚P0.x输出。但要注意，由于输出电路是漏极开路（因为这时上拉场效应管截止），必须外接上拉电阻才能有高电平输出。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制引脚P0.X34Vcc控制=0 时，21DQCK/Q读引脚=1读锁存器写
29、锁存器内部总线地址/数据控制引脚P0.X34控制=0 时，00100截止截止=0Vcc当P0口作为输入口使用时，应区分“读引脚”和“读端口”（或称“读锁存器”）。为此，在口电路中有两个用于读入的三态缓冲器。“读引脚”就是直接读取引脚P0.X上的状态，这时由“读引脚”信号把下方缓冲器打开，引脚上的状态经缓冲器读入内部总线；“读端口”则是“读锁存器”信号,打开上面的缓冲器把锁存器Q端的状态读入内部总线。Note：1.在输入数据时，应先把在输入数据时，应先把P0P0口置口置1 1，使两个输出，使两个输出FETFET关断，关断，使管脚使管脚“浮置浮置”，成为高阻状态，这样才能正确的输入，成为高阻状态，
30、这样才能正确的输入数据，这就是所谓的数据，这就是所谓的准双向口准双向口;2.P02.P0口能够以吸收电流的方式驱动口能够以吸收电流的方式驱动8 8个个LSTTLLSTTL负载负载;3.3.此脚作输入口（事先必须对它写此脚作输入口（事先必须对它写“1 1”）(记忆！记忆！););4.P04.P0口作为输出口时，上管截止，口作为输出口时，上管截止，P0P0口内部无上拉电阻，口内部无上拉电阻，做为普通做为普通I/OI/O口使用时，外部一般接口使用时，外部一般接10k10k上拉电阻（记忆）上拉电阻（记忆）21DQCK/Q读引脚=0读锁存器写锁存器内部总线地址/数据 控制=1引脚P0.X34控制=1时，
31、此脚作地址/数据复用口：（1）输出地址/数据=0 时1011=0导通截止=0Vcc 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口;通过分时操作,先传送低8位地址,利用ALE信号的下降沿将地址锁存，然后作为8位双向数据总线使用,用来传送8位数据;21DQCK/Q读引脚=0读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制=1引脚P0.X34控制=1时，此脚作地址/数据复用口：（2）输出地址/数据=1 时1100=1截止导通=1Vcc21DQCK/Q读引脚=1读锁存器写锁存器内部总线地址/数据控制=1引脚P0.X34控制=1时，此脚作地址/数据复用口：（3）输入数据时，输入指令将使引脚与内
32、部总线直通VccB B、P1P1口的位结构口的位结构 P1口由于只能作为I/O口使用，因而输出控制电路结构同P0口不同。P1.0-P1.7:内置了上拉电阻的8位准双向I/O口 输出时一切照常，仅在作输入口用时要先对其 写“1”（记忆！Setb P1.0 mov p1，01h）。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻输出数据=1 时110截止=1Note：1）P1口能够驱动4个LSTTL负载2）P1口用作通用双向I/0口用时，不必再外接上拉电阻，当用作输入用时，和P0口一样，为了避免
33、误读，必须首先向对应的输出寄存器写入“1”，使FET截至(记忆！)21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻输出数据=0 时001=0导通21DQCK/Q读引脚=1读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻输入数据时，要先对其写“1”110截止21DQCK/Q读引脚=0读锁存器写锁存器内部总线Vcc引脚P1.X内部上拉电阻输入数据时，要先对其写“1”001导通简单测控实例原理图P1.3作输入端口光路通畅，R亮2K光路阻断，R暗 400K R亮 250K JOB3:CLR P1.1 ;亮绿灯REDO:SETB P1.3 ;P1.3作输入口必先置1CH
34、ECK:JNB P1.3,CHECK;检测通道是否被阻断？LOOP:;有入侵者，报警！AJMP REDO ;再跳回去检测任务三：红外防盗报警P1.3口用于输入状态检测的语句：R亮250K，红外线光路阻断时，P1.3端高电平P1P1口只作为通用的口只作为通用的I/OI/O口使用，口使用，在电路结构上与在电路结构上与P0P0口有两点区别：口有两点区别：（1 1）因为）因为P1P1口只传送数据，所以不再需要多路转接开关口只传送数据，所以不再需要多路转接开关MUXMUX。（2 2）由于）由于P1P1口用来传送数据，因此输出电路中有上拉电阻，口用来传送数据，因此输出电路中有上拉电阻，这样电路的输出不是三
35、态的，所以这样电路的输出不是三态的，所以P1P1口是准双向口。口是准双向口。因此：因此：（1 1）P1P1口作为输出口使用时口作为输出口使用时,与与P0P0口不同的是口不同的是,外电路无需再外电路无需再接上拉电阻。接上拉电阻。（2 2）P1P1口作为输入口使用时口作为输入口使用时,应先向其锁存器先写入应先向其锁存器先写入“1 1”,使输出驱动电路的使输出驱动电路的FETFET截止。截止。C、P2口位结构P2口既可用作I/O口，也可用作高8位地址总线。在实际应用中，因为在实际应用中，因为P2P2口用于为系统提供高位口用于为系统提供高位地址，地址，因此同因此同P0P0口一样，在口电路中有一个多路转
36、口一样，在口电路中有一个多路转接开关接开关MUXMUX。但。但MUXMUX的一个输入端不再是的一个输入端不再是“地址地址/数数据据”，而是单一的，而是单一的“地址地址”，这是因为，这是因为P2P2口只作为口只作为地址线使用。当地址线使用。当P2P2口用作为高位地址线使用时，多口用作为高位地址线使用时，多路转接开关应接向路转接开关应接向“地址地址”端。正因为只作为地址端。正因为只作为地址线使用，口的输出用不着是三态的，所以，线使用，口的输出用不着是三态的，所以，P2P2口也口也是一个准双向口。是一个准双向口。此外，此外，P2P2口也可以作为通用口也可以作为通用I/OI/O口使用，这时，口使用，这
37、时，多路转接开关接向锁存器多路转接开关接向锁存器Q Q端。端。P2.0P2.7:内置了上拉电阻的8位准双向I/O 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线地址高8位 控制引脚 P2.X3内部上拉电阻Vcc21DQCK/Q读引脚=0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位 控制 引脚P2.X控制=0时，此脚作通用输出口：输出=1时110截止3内部上拉电阻11Vcc=1=0Note：P2口能够驱动4个LSTTL负载21DQCK/Q读引脚=0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制 引脚P2.X控制=0时，此脚作通用
38、输出口：输出=0时001导通3内部上拉电阻00Vcc=0=021DQCK/Q读引脚=0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制=1 引脚P2.X控制=1 时，此脚作高8位地址A8A15输出口：当输出=1 时10截止3内部上拉电阻1=1Vcc=121DQCK/Q读引脚=0读锁存器写锁存器内部总线地址高8位控制=1 引脚P2.X01导通3内部上拉电阻0=0Vcc=0控制=1 时，此脚作高8位地址A8A15输出口：当输出=0 时D、P3口位结构P3口既可用I/O口，又分别具有第二功能，但二者不能混用，其第二功能如下表所示。P3.0P3.7:内置了上拉电阻的准双向I/0口 它具有特定的第二功能。在不使用
39、它的第二功能时它就是普通的通用准双向I/O口。21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线第二功能输出引脚 P3.X3内部上拉电阻Vcc第二功能输入421DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线第二功能输出（WR，RD，TxD）引脚 P3.X3内部上拉电阻Vcc4第二功能输出时，内部自动 D=1111反相器21DQCK/Q读引脚读锁存器写锁存器内部总线此端自动1引脚 P3.X3内部上拉电阻Vcc 第二功能输入（RxD，T0，T1，INT0，INT1）4第二功能输入时，信号经缓冲器4 直接进入内总线1110截止P3口第二功能表(重要)引引 脚脚第第 二二 功功 能能 P3.0P3.0RxD:
40、RxD:串行口接收数据输入端串行口接收数据输入端P3.1P3.1TxD:TxD:串行口发送数据输出端串行口发送数据输出端P3.2P3.2INT0:INT0:外部中断申请输入端外部中断申请输入端 0 0P3.3P3.3INT1:INT1:外部中断申请输入端外部中断申请输入端 1 1P3.4P3.4T0:T0:外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 0 0P3.5P3.5T1:T1:外部计数脉冲输入端外部计数脉冲输入端 1 1P3.6P3.6WR:WR:写外设控制信号输出端写外设控制信号输出端P3.7P3.7RD:RD:读外设控制信号输出端读外设控制信号输出端 第二功能信号有第二功能信号有输出输出和
41、和输入输入两类，分两种情况说明。两类，分两种情况说明。（1 1）对作为第二功能输出的引脚，当作通用的）对作为第二功能输出的引脚，当作通用的I/OI/O口使用时，口使用时，电路中的电路中的“第二输出功能第二输出功能”线应保持高电平，与非门开通，线应保持高电平，与非门开通，以使锁存器的以使锁存器的Q Q端输出通路保持畅通。当输出第二功能信号，端输出通路保持畅通。当输出第二功能信号，该锁存器应预先置该锁存器应预先置“1 1”，使与非门对，使与非门对“第二输出功能第二输出功能”信信号的输出是畅通的，从而实现第二功能信号的输出。号的输出是畅通的，从而实现第二功能信号的输出。（2 2）对作为第二功能输入的
42、引脚，在口线引脚的内部增加了）对作为第二功能输入的引脚，在口线引脚的内部增加了一个缓冲器，输入的信号就从这个缓冲器的输出端取得。一个缓冲器，输入的信号就从这个缓冲器的输出端取得。而作为通用的而作为通用的I/OI/O口线使用的输入，仍取自三态缓冲器的输口线使用的输入，仍取自三态缓冲器的输出端。总的来说，出端。总的来说，P3P3口无论是作为输入口使用还是第二功口无论是作为输入口使用还是第二功能信号的输入，锁存器输出和能信号的输入，锁存器输出和“第二输出功能第二输出功能”线都应保线都应保持高电平。持高电平。P0P0P3P3端口功能总结端口功能总结使用中应注意的问题：使用中应注意的问题：（1 1）P0
43、P0P3P3口都是并行口都是并行I/OI/O口，都可用于数据的输口，都可用于数据的输入和输出入和输出,但但P0P0口和口和P2P2口除了可进行数据的输入口除了可进行数据的输入/输出外输出外,通常用来构建系统的数据总线和地址总线通常用来构建系统的数据总线和地址总线,所以在电路中有一个多路转接开关所以在电路中有一个多路转接开关MUX,MUX,以便进行以便进行两种用途的转换。而两种用途的转换。而P1P1口和口和P3P3口没有构建系统的口没有构建系统的数据总线和地址总线的功能，因此数据总线和地址总线的功能，因此,在电路中没有在电路中没有多路转接开关多路转接开关MUXMUX。由于。由于P0P0口可作为地
44、址口可作为地址/数据复数据复用线使用用线使用,需传送系统的低需传送系统的低8 8位地址和位地址和8 8位数据，因位数据，因此此MUXMUX的一个输入端为的一个输入端为“地址地址/数据数据”信号。而信号。而P2P2口仅作为高位地址线使用，不涉及数据，所以口仅作为高位地址线使用，不涉及数据，所以MUXMUX的一个输入信号为的一个输入信号为“地址地址”。（2 2）在）在4 4个口中只有个口中只有P0P0口是一个真正的双向口，口是一个真正的双向口，P1P1P3P3这这3 3个口都是准双向口。原因是在应用系统中，个口都是准双向口。原因是在应用系统中，P0P0口作为系统的数据总线使用时，为保证数据的正口作
45、为系统的数据总线使用时，为保证数据的正确传送，需要解决芯片内外的隔离问题，即只有在确传送，需要解决芯片内外的隔离问题，即只有在数据传送时芯片内外才接通；不进行数据传送时，数据传送时芯片内外才接通；不进行数据传送时，芯片内外应处于隔离状态。为此，要求芯片内外应处于隔离状态。为此，要求P0P0口的输出口的输出缓冲器是一个三态门。缓冲器是一个三态门。在在P0P0口中输出三态门是由两只场效应管（口中输出三态门是由两只场效应管（FETFET）组）组成成,所以说它是一个真正的双向口。而其它的三个所以说它是一个真正的双向口。而其它的三个口口P1P1P3P3中中,上拉电阻代替上拉电阻代替P0P0口中的场效应管
46、口中的场效应管,输出输出缓冲器不是三态的缓冲器不是三态的,因此不是真正的双向口因此不是真正的双向口,只能称只能称其为准双向口其为准双向口（3 3）P3P3口的口线具有第二功能口的口线具有第二功能,为系统提供一些控制为系统提供一些控制信号。因此在信号。因此在P3P3口电路增加了第二功能控制逻辑。口电路增加了第二功能控制逻辑。这是这是P3P3口与其它各口的不同之处。口与其它各口的不同之处。并行口的并行口的负载能力负载能力 vP0、P1、P2、P3口的电平与CMOS和TTL电平兼容。vP0口的每一位口线可以驱动8个LSTTL负载。在作为通用I/O口时，由于输出驱动电路是漏极开路方式，由集电极开路（O
47、C门）电路或漏极开路电路驱动时需外接上拉电阻；当作为地址/数据总线使用时，口线输出不是开漏的，无须外接上拉电阻。P1、P2、P3口的每一位能驱动4个LSTTL负载。它们的输出驱动电路设有内部上拉电阻，所以可以方便地由集电极开路（OC门）电路或漏极开路电路所驱动，而无须外接上拉电阻（见图片）。由于单片机口线仅能提供几毫安的电流，当作为输出驱动一般的晶体管的基极时，应在口与晶体管的基极之间串接限流电阻。排阻的实物图片 ALEWR RDP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7指令1：MOV P1,#00H指令2：MOV P1,#0FFH指令3：MOV P1,#0AAH0000
48、00001111111101010101指令4：CLR P1.0指令5：SETB P1.0111111110+5V1111111111111111ALEWR RDP3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7读端口：MOV P3,#11111111BMOV A,P3 89C51P3.41 1 1 1 1 1 1 10 1VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2
49、.0ALEP3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7EAPSENRXD/TXD/INT0/INT1/T0/T1/WR/RD/1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 875189C511、管脚图2-3 MCS-51单片机的引脚及其片外总线结构二、片外三总线结构1、地址总线（AB）由P2，P0提供16位地址2、数据总线（DB）由P0口提供8位数据3、控制总线（CB）由P3口和RST、EA、ALE、PSEN组成2-4 MCS-51单片机的复位操作与复
50、位电路一、复位操作在振荡电路工作时，在RST引脚上加上一个至少保持2个机器周期的高电平，单片机完成复位。其复位电路结构和内容如图所示 复位电路，复位可分为上电自动复位和按键复位两种方式。复位电路复位电路结构和内容2-5 MCS-51单片机时钟电路与的时序 一、时钟电路 时钟电路是用于产生单片机工作时所必需的时钟控制信号。二、时序 在执行指令的过程中，CPU的控制器发出的一系列特定的控制信号在时间上的相互关系。二、时序二、时序区别几个概念区别几个概念 1 1、振荡周期（时钟周期）：、振荡周期（时钟周期）：振荡信号周期，fOSC 2 2、状态周期状态周期：又叫S周期，可分为P1和P2两拍，其中P1
