第一章 1.2 8051 单片机的封装和引脚 2课时
8051单片机教程
8051单片机教程一、认识8051单片机8051单片机是一款经典的微控制器，自1981年由英特尔公司推出以来，便广泛应用于工业控制、智能家居、嵌入式系统等领域。
本教程将带领大家了解8051单片机的结构、原理及其编程方法。
1. 8051单片机的基本结构（1）中央处理器（CPU）：负责执行程序指令，进行数据处理和控制。
（2）存储器：包括程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
程序存储器用于存放程序代码，数据存储器用于存放运行过程中的数据和变量。
（3）定时器/计数器：用于实现定时或计数功能，可应用于各种场合，如延时、脉冲计数等。
（4）并行I/O口：共有4个8位的并行I/O口，可用于连接外部设备，进行数据输入输出。
（5）串行通信接口：用于与其他设备进行串行通信，可实现数据的长距离传输。
（6）中断系统：允许外部设备或内部事件打断正常的程序执行流程，提高系统的实时性。
2. 8051单片机的特点（1）指令丰富：8051单片机拥有111条指令，包括数据传送、逻辑运算、算术运算、位操作等。
（2）硬件资源丰富：具备定时器、串行通信接口、中断系统等硬件资源，易于实现各种功能。
（3）扩展性强：可通过外部总线扩展存储器、I/O口等资源。
（4）功耗低：适用于电池供电的便携式设备。
（5）成本低：8051单片机价格低廉，性价比高。
二、8051单片机的编程基础1. 汇编语言与C语言2. 开发环境搭建（1）并安装Keil软件。
（2）创建一个新项目，选择8051单片机型号。
（3）编写，并将文件添加到项目中。
（4）编译、项目，可执行文件。
（5）将可执行文件到8051单片机中，进行调试和运行。
3. 基本语法与编程规范（1）变量定义：在C语言中，使用变量前需先进行定义。
例如：unsigned char count; // 定义一个无符号字符型变量count（2）数据类型：8051单片机支持多种数据类型，如char、int、long等。
单片机基础知识
XTAL1和XTAL2。
有两种时钟产生方式：内部方式和外部 方式。
内部时钟方式
内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，通 过在XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件。 C1和C2典型值 通常选择30pF左右。 晶体的振荡频率 在1.2MHz～12MHz之 间。 某些高速单片机 芯片的时钟频率已 达10空间：
片内程序存储器； 片外程序存储器；
片内数据存储器；
片外数据存储器。
程序存储器（ROM）：用来存放程序和 始终要保留的数据。 数据存储器（RAM）：用来存放程序运 行中所需要的常数和变量。当然，全局 数据也可以放在RAM中。
程序存储器（ROM）
FFFFH
片外ROM
单片机（又称微控制器）是在一块硅 片上集成了各种部件的微型计算机。 这些部件包括中央处理器CPU、数据 存储器RAM、程序存储器ROM、定 时器/计数器T/C和多种I/O接口电路。
1.2 8051的内部结构
1.2.1 中央处理器
8051的中央处理器CPU由运算器和控制 逻辑构成，其中包括若干特殊功能寄 存器（SFR）。
8051片内ROM为掩膜型, 在制造芯片时已将应 用程序固化进去，使它具有了某种专用功能； 内部程序不能改写, 不便于实验和开发。如 在实验调试中使用8051, 需在片外扩展可改 写的EPROM。
8031片内没有ROM, 使用时需外接ROM。 8751具有片内EPROM, 固化的应用程序可以方 便地改写。
外部时钟方式
常用于多片 MCS-51单片 机同时工作。
（2）8051的基本时序周期
振荡周期：指振荡源的周期，若为内部产 生方式，则为石英晶体的振荡周期。
时钟周期：（称S周期）为振荡周期的两倍， 时钟周期＝振荡周期P1＋振荡周期P2。
8051封装与引脚
单片机的引脚及功能
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 21
VCC
时钟电路引脚XTAL1和 时钟电路引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1 XTAL2（18） XTAL2（18）：接外部晶体和微 调电容。若使用外部TTL时钟时， 调电容。若使用外部TTL时钟时， TTL时钟时 该引脚为外部时钟的输入端。 该引脚为外部时钟的输入端。 XTAL1（19） XTAL1（19）：接外部晶体和微 调电容的另一端。若使用外部TTL 调电容的另一端。若使用外部TTL 时钟时，该引脚必须接地。 时钟时，该引脚必须接地。 89C51/8031正常工作时， 89C51/8031正常工作时，该引 正常工作时 脚应有脉冲信号输出。 脚应有脉冲信号输出。
P1口结构 口结构
P1口(1脚 P1口(1脚-8脚)：一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。 一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口 I/O 当用做通用I/O口时，每个引脚可驱动8 TTL负载 I/O口时 负载。 当用做通用I/O口时，每个引脚可驱动8个TTL负载。当用作输 入时，每个端口首先置1 入时，每个端口首先置1。
VCC
8031 8051 8751 89C51
P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7
并行口：P0、P1、P2、P3 并行口：P0、P1、P2、
EA ALE PSEN
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
单片机的引脚及功能
P1口结构 口结构
8051单片机引脚图与引脚功能简介
8051单片机引脚图与引脚功能简介时间:2009-03-02 12:42 来源:未知作者:牛牛首先我们来连接一下单片机的引脚图，如果，具体功能在下面都有介绍。
单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈电源:⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；⑵ VSS - 接地端；⒉时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊控制线:控制线共有4根，⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
① RST（Reset）功能：复位信号输入端。
② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能：内外ROM选择端。
② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
编辑本段复位电路简介为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。
一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%，即4.75～5.25V。
由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。
编辑本段单片机复位电路的类型目前为止，单片机复位电路主要有四种类型：（1）微分型复位电路；（2）积分型复位电路；（3）比较器型复位电路；（4）看门狗型复位电路。
ISA总线的复位信号到南桥之间会有一个非门，跟随器或电子开关，常态时为低电平,复位时为高电平。
8051的引脚定义及功能
8051的引脚定义及功能图（一）图（二）图（三）1、主电源引脚Vcc和VssVcc-------电源端，工作电源和编程校验（+5v）Vss-------接地端2、时钟振荡电路引脚XTAL1和XTAL2XTAL1和XTAL2分别用作石英晶体振荡电路的反相器输入和输出端，也是独立的输入和输出反相放大器。
两脚之间一般接一个1.2~12MHz的晶振，也可以接频率高达24MHz或者更高，但是频率越高功耗也就越大，常用晶振有3.58MHz、6MHz、11.059MHz和12MHz。
和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响，可以起到频率微调作用。
一般而言，电容可以在20~40pF之间选择。
在实际设计时，晶振和电容尽可能与单片机靠近，以减少引线的寄生电容。
（也可以采用陶瓷谐振器件，此时，振荡电容要大一些，一般在30~50pF之间，常用33pF）。
检测晶体是否起振的方法：用示波器可以观察到XTAL2输出的十分漂亮的正弦波；也可用万能表测量（档位调到直流档，这时测得的是有效值）XTAL2与地之间的电压，可以看到2V左右的电压。
①在使用内部振荡电路时，这两个端子用来外接石英晶体，振荡频率为晶振频率，振荡信号送至内部时钟电路产生时钟脉冲信号②采用外部振荡电路，则XTAL2用于输入外部振荡脉冲，该信号直接送至内部时钟电路，而XTAL1必须接地、ALE/PROG、PSEN和EA/Vpp 3、控制信号引脚RST/VＰＤ RST/Vpp-------RST为复位信号输入端。
当RST端保持2个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平时，使单片机完成复位操作，实际制作是可以用同一数量级的电阻和电容代替，充电时间RC或可以直接测量，以保证单片机的复位电路可靠。
此引脚内部已有一个50~300kΩ的电阻器接地，所以只须接一个电容器至+Vcc，即可在电源ON时产生开机复位的功能，但常在RESET引脚用一个8.2~10kΩ电阻器接地，以缩短开机复位的时间。
片机基础知识：8051特点、结构与扩展
－8051特点、结构与扩展
1
1.1 8051单片机的特点 1.2 8051的内部结构 1.3 8051的系统扩展
1.1 8051单片机的特点
一、单机的概念
将组成微型计算机的各功能部件： 中央处理器、存储器、I/O接口电路及定时/计数器 等制作在一块集成电路芯片中从而构成完整的微型 计算机－故称作单晶片微型计算机， 简称单片机（Single chip microcomputer)。 或称微控制器(MCU:Microcontroller)
并行端口
串行端口
中断系统
P0 P1 P2 P3 TXD RXD
INT0 INT1
1、中央处理器CPU
CPU（Central Processing Unit）是计算机的核心部件, 它由运算器和控制器组成, 完成计算机的运算和控制功能。
运 算 器 又 称 算 术 逻 辑 部 件 （ ALU, Aithmctieal Logic Unit）, 主要完成对数据的算术运算和逻辑运算。
INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它 公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当 然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求。
80C51系列单片机兼容的主要产品
* ATMEL公司带Flash存储器技术的AT89系列 * Philips公司的80C51、80C552系列 * 华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列 * ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列 * LG公司的GMS90/97低压高速系列 * Maxim公司的DS89C420高速(50MIPS)系列 * Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机
（3）主流与多品种共存
8051课件
广州周立功单片机发展有限公司Tel：(020)38730976 38730977 Fax：38730925 目录第1章8051体系结构 (1)1.1 8051单片机概述 (1)1.1.1 嵌入式系统与单片机 (1)1.1.2 8051单片机及发展历史 (1)1.1.3 8051封装和管脚功能 (2)1.1.4 8051最小系统电路 (4)1.2 8051的并行扩展 (6)1.2.1 并行总线 (6)1.2.2 外部程序存储器扩展 (8)1.2.3 外部数据存储器扩展 (8)1.2.4 地址译码 (9)1.2.5 并行扩展I/O (9)1.3 8051的内部结构 (10)1.3.1 存储器组织 (10)1.3.2 8051处理器 (14)1.3.3 片内外设资源 (17)1.4 8051的指令集 (17)1.4.1 寻址模式 (18)1.4.2 指令集 (20)i 广州周立功单片机发展有限公司Tel：(020)38730976 38730977 Fax：38730925 第1章8051体系结构1.1 8051单片机概述1.1.1 嵌入式系统与单片机国内普遍认同的嵌入式系统（Embedded System）定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
可以这样认为，嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。
通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。
在嵌入式系统里硬件和软件是高度融合在一起的。
单片机，即微控制器（Microcontroller），是指集成在一颗芯片上以嵌入式应用为目的的完整计算机系统。
单片机属于嵌入式处理器的一大类（另外还有DSP、FPGA等）。
在历史上，有一种被称作单板机的嵌入式系统，在同一块电路板上集成CPU（中央处理器）、ROM（只读的程序存储器）、RAM（随机访问的数据存储器）、时钟及各类外部设备。
8051单片机IO引脚详细说明
在单片机[url=]学习[/url]、开发和应用中，IO口的配置对功能的实现起着重要的作用，下面介绍常见的四种配置，而现在很多单片机都兼有这四种配置，可供[url=]选择[/url]。
一.准双向口配置如下图，当IO输出为高电平时，其驱动[url=]能力[/url]很弱，外部负载很容易将其拉至低电平。
当IO输出为低电平时，其驱动能力很强，可吸收相当大的电流。
准双向口有三个上拉晶体管，一个“极弱上拉”，当端锁存器为逻辑“1”时打开，当端口悬空时，“极弱上拉”将端口上拉至高电平。
第二个上拉晶体管为“弱上拉”，当端口锁存器为逻辑“1”且端口本身也为“1”时打开，此上拉提供的电流，使准双向口输出为“1”。
如果此时端口被外部装置拉到逻辑“0”时，通过施密特触发器，控制“弱上拉”关闭，而“极弱上拉”维持开状态，为了把这个端口拉低，外部装置必须有足够的灌电流能力，使管脚上的电压，降到门槛电以下。
第三个上拉晶体管为“强上拉”，当端口锁存器由“0”跳变到“1”时，这个上拉用来加快端口由逻辑“0”到逻辑“1”的转换速度。
准双向口做为输入时，通个一个施密特触如器和一个非门，用以干扰和滤波。
准双向口用作输入时，可对地接按键，如下图1，当然也可以去掉R1直接接按键，当按键闭合时，端口被拉至低电平，当按键松开时，端口被内部“极弱上拉”晶体管拉至高电平。
当端口作为输出时，不应对地外接LED如图形控制，这样端口的驱动能力很弱，LED只能发很微弱的光，如果要驱动LED，要采用图 3的方法，这样准双向口在输出为低时，可吸收20mA的电流，故能驱动LED。
图4的方法也可以，不过LED不发光时，端口要吸收收很大电流。
二.开漏输出配置这种配置，关闭所有上拉晶体管，只驱动下拉晶体管，下拉与准双向口下拉配置相同，因此只能输出低电平（吸收电流），和高阻状态。
不能输出高电平（输也电流）。
如果要作为逻辑输出，必须接上拉电阻到VCC。
这种配置也可以通过上图3和图4来驱动LED。
8051单片机引脚功能介绍
1、什么是单片机一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。
在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。
而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。
单片机是一种控制芯片，一个微型的计算机，而加上晶振，存储器，地址锁存器，逻辑门，七段译码器（显示器），按钮（类似键盘），扩展芯片，接口等那是单片机系统。
天！PC中的CPU一块就要卖几千块钱，这么多东西做在一起，还不得买个天价！再说这块芯片也得非常大了。
不，价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，体积也不大，一般用40脚封装，当然功能多一些单片机也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或20多个引脚，有的甚至只8只引脚。
为什么会这样呢？功能有强弱，打个比方，市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱，可是有的一台功放机就要卖好几千。
另外这种芯片的生产量很大，技术也很成熟，51系列的单片机已经做了十几年，所以价格就低了。
既然如此，单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？话不能这样说，实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能，一个控制电冰箱温度的计算机难道要用PIII？应用的关键是看是否够用，是否有很好的性能价格比。
所以8051出来十多年，依然没有被淘汰，还在不断的发展中。
2、MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系我们平常老是讲8051，又有什么8031，现在又有89C51，89s51它们之间究竟是什么关系?MCS51是指由美国INTEL公司（对了，就是大名鼎鼎的INTEL）生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，875 2等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而803 1是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。
8051的引脚定义及功能
8051的引脚定义及功能8051是一种经典的8位单片机，最早由Intel公司于1980年推出。
它具有许多功能丰富的引脚，用于连接外围设备和实现各种功能。
下面是8051的引脚定义及其功能的详细说明。
1.P0口：P0.0-P0.7为8位双向通用IO口，可连接外围设备或扩展芯片。
P0口可通过对相应位进行读写来实现读取和输出数据。
2.P1口：P1.0-P1.7为八位双向通用IO口，功能同P0口类似。
与P0不同的是，P1口还具有输入/输出控制功能。
P1口的输入/输出控制位可分别设定为输入模式或输出模式。
3.P2口：P2.0-P2.7为8位双向通用IO口，功能同P0口类似。
P2口还具有外部数据总线的能力，用于连接外部存储器或其他设备。
4.P3口：P3.0-P3.7为8位双向通用IO口，功能同P0口类似。
P3口还具有一些额外的功能引脚，如P3.0/RXD和P3.1/TXD用于串口通信，P3.2/INT0和P3.3/INT1用于外部中断。
5.RST引脚：复位引脚，用于将单片机复位到初始状态。
在复位时，所有寄存器和引脚都会被初始化。
6.ALE引脚：地址锁存使能引脚，用于在外部总线上锁存地址信号。
在每个时钟周期的开始，ALE引脚会产生一次正脉冲，用于锁存当前的地址。
7.PSEN引脚：程序存储器使能引脚，用于选择外部程序存储器或内部程序存储器。
当PSEN为低电平时，外部程序存储器被选中。
8.EA/VPP引脚：程序存储器地址扩展/编程电压引脚。
EA引脚用于控制程序存储器地址空间的扩展，VPP引脚用于编程时的供电电压。
9.XTAL1和XTAL2引脚：外部晶体振荡器引脚。
通过连接外部晶体和相关电路，可以实现单片机的时钟源。
10.VCC和GND引脚：供电引脚。
VCC引脚连接正电压，GND引脚连接地。
11.ADC引脚：模拟数字转换引脚，用于连接外部模拟输入设备。
8051的ADC引脚能够将模拟信号转换为数字信号，供单片机进行处理。
8051单片机的引脚及其功能
8051单片机的引脚及其功能1.P0.0-P0.7：这是一个8位的双向I/O口，也可以用作外部数据总线的低8位，或者用作低8位地址总线。
可以通过设置寄存器的方式来控制引脚的输入输出状态。
2.P1.0-P1.7：这也是一个8位的双向I/O口，但是相比P0更加通用，可以使用多种面向应用的特殊功能。
3.P2.0-P2.7：和P1相似，也是一个8位的双向I/O口，可以使用多种特殊功能。
4.P3.0-P3.7：和P1，P2相似，也是一个8位的双向I/O口，可以使用多种特殊功能。
5.RST：复位引脚，低电平有效。
当RESET引脚为低电平时，单片机将处于复位状态，所有寄存器将被清零，程序将从地址0开始执行。
6.ALE/PROG：地址锁存使能引脚/编程使能引脚。
ALE用于片内外设的地址锁存，PROG用于外部EPROM/ROM的编程操作。
7.PSEN：程序存储器使能引脚，用于连接外部程序存储器，一般是ROM或EPROM，当PSEN引脚为低电平时，程序存储器将被选中。
8.EA/VPP：外部访问使能引脚/编程供电引脚。
EA用于选择片外扩展的程序存储器，VPP用于对外部EPROM/ROM进行编程。
9.XTAL1：外部晶体振荡器输入引脚，用于连接外部的高频晶体振荡器。
10.XTAL2：外部晶体振荡器输出引脚，用于连接外部的高频晶体振荡器。
11.RXD：串行接收引脚，用于接收串行通信数据。
12.TXD：串行发送引脚，用于发送串行通信数据。
13.INT0：外部中断0引脚，可以通过该引脚接收外部中断信号。
14.INT1：外部中断1引脚，可以通过该引脚接收外部中断信号。
15.T0：定时器0引脚，可以通过该引脚连接外部时钟源。
16.T1：定时器1引脚，可以通过该引脚连接外部时钟源。
17.WR：外部数据存储器写使能引脚，用于连接外部数据存储器，一般是RAM。
18.RD：外部数据存储器读使能引脚，用于连接外部数据存储器，一般是RAM。
8051单片机的引脚及结构
P2 P1 P2
P1
P2 P1
P2
P1 P2 P1
P2 P1
P2
P1
P2 P1
P2 P1
P2 P1
P2
(OSC)
振荡周期
时钟周期
MCS-51单片机各种周期的相互关系
1．振荡周期：为单片机提供时钟信号的振荡源 的周期。
2．时钟周期：是振荡源信号经二分频后形成的 时钟脉冲信号。
3．机器周期：通常将完成一个基本操作所需的 时间称为机器周期。
片外RAM： 最大范围：0000H～FFFFH，
64KB；用指令MOVX访问。 片内RAM：
最大范围：00H～FFH， 256B；用指令MOV访问。又分 为两部分：低128B（00～7FH） 为真正的RAM区，高128B （80～FFH）为特殊功能寄存器 （SFR）区。如右图所示。
3．特殊功能寄存器（SFR）
1、复位方式
系统开始运行和重新启动靠复位电路来实现，这种工作 方式为复位方式。
单片机在开机时都需要复位，以便CPU及其他功能部件 都处于一种确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
MCS-51单片机在RST引脚产生两个机器周期（即24个 时钟周期）以上的高电平即可实现复位。
复位电路有两种：上电自动复位和上电/按键手动复位， 如下图所示。
1．HMOS单片机的掉电保护
当VCC突然掉电时，单片机通过中断将必须保护的数据送 入内部RAM，备用电源VPD可以维持内部RAM中的数据不丢失。
2．CHMOS单片机的节电方式
CHMOS 型 单 片 机 是 一 种 低 功 耗 器 件 ， 正 常 工 作 时 电 流 为 11～22mA，空闲状态时为1.7～5mA，掉电方式为5～50A。因 此，CHMOS型单片机特别适用于低功耗应用场合，它的空闲方 式和掉电方式都是由电源控制寄存器PCON中相应的位来控制。
51系列单片机引脚排列图与引脚功能介绍(含AT8051、89C2051等)
51系列单片机引脚排列图与引脚功能介绍(含AT8051、89C2051等)51系列单片机引脚排列图与引脚功能介绍(含AT8051、89C2051等)AT89c51（含8051、80S51、8031、8751、8052等）可以说是最常用的51单片机了，下图介绍了AT89c51双列直插和smt两种封装的芯片引脚图资料.供大家查阅.管脚资料与普通的51单片机一样.部分引脚简要说明：1、 RESET：一般接2个元件：①接10K电阻到地，②接10μ电容到电源。
2、 -EA / VPP：一般情况下接高电平（这时使用MCU内部RAM/ROM）。
3、 ALE / PROG：一般情况下空着（这时使用MCU内部RAM/ROM）。
4、 -PSEN：一般情况下空着（当使用MCU内部RAM/ROM时）。
5、 P0内部没有上拉电阻。
所以必要时需要在每个引脚外接5.1K左右上拉电阻到电源。
6、 XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空（特别声明：有些文章把XTAL1、XTAL2的功能正好说反了。
而我们这里的说法绝对是正确的）。
内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。
晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。
电容取20PF左右。
7、 VDD：电源+5V。
VSS：GND接地。
PDIP：PQFP/TQFP：PLCC：引脚功能说明：89C51外部引脚图：（可以直接拷入ASM程序文件中，作注释使用，十分方便）; ┏━┓┏━━┓; P1.0 ┫1 ┗┛ 40┣ Vcc; P1.1 ┫2 39┣ P0.0; P1.2 ┫3 38┣ P0.1; P1.3 ┫4 37┣ P0.2; P1.4 ┫5 36┣ P0.3; P1.5 ┫6 35┣ P0.4; P1.6 ┫7 34┣ P0.5; P1.7 ┫8 33┣ P0.6; RST/Vpd ┫9 32┣ P0.7; RXD P3.0 ┫10 31┣ -EA/Vpp（内1/外0 程序地址选择）; TXD P3.1 ┫11 30┣ ALE/-P （地址锁存输出）; -INT0 P3.2 ┫12 29┣ -PSEN （外部程序读选通输出）; -INT1 P3.3 ┫13 28┣ P2.7; T0 P3.4 ┫14 27┣ P2.6; T1 P3.5 ┫15 26┣ P2.5; -WR P3.6 ┫16 25┣ P2.4; -RD P3.7 ┫17 24┣ P2.3; X2 ┫18 23┣ P2.2; X1 ┫19 22┣ P2.1; GND ┫20 21┣ P2.0; ┗━━━━━┛引脚说明：①电源引脚Vcc（40脚）：典型值＋5V。
80C51单片机的封装和引脚
1、总线型DIP40引脚封装
（1）电源及时钟引脚，4个
VCC：电源接入引脚
VSS：接地引脚
XTAL1：晶体振荡器接入的一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚接地）
XTAL2：晶体振荡器接入的另外一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号的输入端）
（2）控制线引脚，4个
RST/VPD：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；
ALE/PROG:地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚
EA/VPP：内外存储器选择引脚/片内EPROM（或FlashROM）编程电压输入引脚；
PSEN：外部程序存储器选择通信号输出引脚
（3）并行I/O引脚，32个，分4个8位口
P0.0 ~ P0.7：一般I/O口引脚或数据/低位地址总线复用引脚
P1.0 ~ P1.7：一般I/O口引脚
P2.0 ~ P2.7：一般I/O口引脚或高位地址总线引脚
P3.0 ~ P3.7：一般I/O口引脚或第二功能引脚。
单片机第1章 8051单片机的基本结构PPT课件
8
FFFFH
外部 ROM
1000H
0FFFH 内部 ROM
0FFFH 外部 ROM
0000H (EA=1) 0000H (EA=0)
P1.0）。 （5）位操作指令系统：位操作指令可实现对位的置位、清0、
取反、位状态判跳、传送、位逻辑运算、位输入/输出等 操作。
21
I/O端口结构
• 8051有四个8位并行接口P0~P3，共有32 根I/O线。
• 它们都具有双向I/O功能，均可以作为数 据输入/输出使用。
• 每个接口内部都有一个8位数据输出锁存 器、一个输出驱动器和一个数据输入缓冲 器，因此，CPU数据从并行I/O接口输出 时可以得到锁存，输入时可以得到缓冲。
32
P2口结构
• P2口比P1口多了一个多路开关，多路开关的输入有两个：一 个是输出锁存器的输出端Q；一个是地址寄存器（PC或 DPTR）的高位输出端。多路开关的输出经反相器反相后去 控制输出FET的Q0。多路开关的切换由内部控制信号控制。
33
P2口的功能
1、作I/O口使用。
2、作高8位地址输出：P2口可以输出程序存储器 或片外数据存储器的高8位地址，与P0输出的 低8位地址一起构成16位地址线，从而可分别 寻址64KB的程序存储器或片外数据存储器。地 址线是8位一起自动输出的。
P3口线的第二功能
38
时钟电路及CPU时序
• 时钟电路：产生单片机工作所需要的时钟 信号。
• 时序所研究的是指令执行中各个信号的相 互关系。
8051单片机课程设计实训教材
8051单片机课程设计实训教材/新编21世纪高职高专实用教材∙作者：陈明荧编著∙丛书名：新编21世纪高职高专实用教材·实训教材系列∙出版社：清华大学出版社∙ISBN：9787302079989∙出版时间：2004-4-1∙版次：1版1次∙印次：∙页数：309∙字数：483000∙纸张：胶版纸∙包装：平装∙开本：内容提要8051是当前市场上相当流行的单片机，本书以基本的8051软硬件设计为基础、并结合一些特殊的硬件应用接口，介绍如何进行8051的课程设计。
本书共16章，前两章为初学者准备好8051课程设计软硬件开发工具的相关知识，并介绍8051基本软硬件设计，第3章至第16章介绍以下专题实验；定时闹铃LCD、音乐倒数定时器、密码锁控制、可存储电子琴、8051八音盒、红外线遥控器研究、8051伺服机及伺服车研究、红外线遥控伺服车、无线电家电遥控、8051声控设计等。
本书适合于高职及大专院校电子、电机、自动控制等专业的学生作为学习单片机、微电脑、接口技术及课程设计的参考教材。
作者简介编辑推荐深入浅出：让初学者可以在最短的时间内学会8051的基本课程设计；技术探讨：有关红外线遥控、无线电遥控、语音识别相关技术的探讨；动手实践：可在家里建立8051的实验平台，课程设计在家做而不必跑实验室；方案活用：有课程设计的基本功能的实现，并提供高级功能的扩充建议。
目录第1章绪论1.1 课程设计所需硬件工具1.2 专题制作所需软件使用工具1.3 8051程序开发测试平台1.4 使用免费汇编编译器1.5 89CXX烧录模拟器操作实例1.6 自制8051微电脑单板IO511.7 IO51操作实例1.8 以Windows 98工作模式结合DOS模式来执行第2章8051课程设计中的基本软硬件设计2.1 8051各种基本的硬件设计2.2 工作指示灯LED2.3 8051延迟时间计算2.4 基本按键设计2.5 建立8051通信接口2.6 简易8051调试界面2.7 压电喇叭测试2.8 键盘扫描2.9 扫描控制七段显示器2.10 LCD接口控制2.11 8051定时器模式的工作2.12 定时器模式0测试2.13 定时器模式1测试2.14 定时器模式2测试2.15 以定时器产生各种频率的声音2.16 以定时器演奏一段旋律第3章带单片机的LCD时钟3.1 功能说明3.2 控制电路3.3 控制程序第4章定时闹铃4.1 功能说明4.2 控制电路4.3 控制程序第5章定时闹铃LCD5.1 功能说明5.2 控制电路第6章音乐倒数定时器6.1 功能说明6.2 控制电路6.3 控制程序第7章密码锁控制7.1 功能说明7.2 控制电路7.3 控制程序第8章可存储式电子琴8.1 功能说明8.2 控制电路8.3 控制程序第9章8051八音盒9.1 功能说明9.2 控制电路9.3 控制程序第10章红外线遥控器研究10.1 红外线遥控器动作原理10.2 如何观察红外线遥控器信号10.3 红外线遥控器译码功能说明10.4 控制电路10.5 控制程序第11章红外线家电遥控11.1 功能说明11.2 控制电路11.3 控制程序第12章8051伺服机控制12.1 伺服机工作原理及改装12.2 功能说明12.3 控制电路第13章8051伺服车控制13.1 功能说明13.2 伺服车组装及实验13.3 控制电路13.4 控制程序第14章红外线遥控伺服车14.1 功能说明14.2 遥控伺服车组装及实验14.3 控制电路14.4 控制程序第15章无线电家电遥控15.1 功能说明15.2 遥控编码解码控制15.3 控制电路15.4 控制程序第16章8051声控设计16.1 声控基本知识介绍16.2 系统组成16.3 声控模块介绍16.4 基本控制电路16.5 基本控制程序16.6 声控课题设计附录A 简易稳压电源制作附录B 本书实验所需软硬件工具及零件附录C 8051内部控制寄存器介绍附录D 8051指令集附录E 如何自制8051单板附录F 课程设计报告参考内容附录G IO51控制板窗口版驱动程序使用说明附录H 如何使用KEIL 8051开发系统汇编和编译程序及调试附录J IO51 8051 IO控制板特性附录K VCMM声控模块特性附录L IO51控制板完整电路图附录M 需要从网站下载的相关资料的使用说明附录N 硬件接口板版权声明及如何订购。
8051单片机引脚工作原理
8051单片机引脚工作原理8051单片机一共有40个引脚，分为四组：P0、P1、P2、P3、其中，P0端口有8个引脚（P0.0~P0.7），P1和P3端口各有8个引脚（P1.0~P1.7和P3.0~P3.7），P2端口有6个引脚（P2.0~P2.7），其中P2.6和P2.7还具有额外的功能。
P0端口可以被用来作为输入或输出端口。
当P0.0~P0.7的任意一个引脚被配置为输入时，该引脚将具有高阻抗状态（即输入模式）。
当P0.0~P0.7的任意一个引脚被配置为输出时，该引脚将具有一个逻辑电平（即输出模式）。
在输入模式下，引脚可以通过电阻连接到VCC或GND，以确定其逻辑电平。
在输出模式下，引脚的逻辑电平可以通过软件编程来控制。
P1端口也可以用作输入或输出端口。
它的工作原理与P0端口相似。
需要注意的是，在一些特殊的功能模式下，P1端口的一些引脚可能不可用，这主要是因为这些引脚被用来连接外部设备或其他功能。
P2端口有6个引脚（P2.0~P2.7）。
P2.0和P2.1用于连接外部中断输入引脚（INT0和INT1）。
当有外部信号触发INT0或INT1引脚时，单片机会相应地执行中断服务程序。
P2.2~P2.7的引脚具有两种不同的功能：如果设置为低电平，它们将成为外部总线的低字节（L0~L5），如果设置为高电平，它们将成为外部总线的高字节（H0~H5）。
P3端口也有8个引脚（P3.0~P3.7）。
其中，P3.0~P3.3是普通的IO口引脚，可以用作输入或输出。
P3.4~P3.7具有特殊功能。
P3.4和P3.5用于连接内部定时/计数器的输入引脚（T0和T1）。
P3.6和P3.7是特殊功能引脚，用于连接外部中断输入引脚（INT2和INT3）。
除了上述端口外，8051单片机还具有一个特殊的引脚，即RST（复位）引脚。
当复位引脚为低电平时，单片机将被复位，并重新启动。
通过编程，可以控制单片机引脚的工作模式和逻辑电平。
具体来说，单片机引脚的工作模式可以设置为输入（高阻抗）或输出，逻辑电平可以设置为高电平或低电平。
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1.2 8051 单片机的封装和引脚
教学目标
1． 8051单片机的封装样式
2．单片机的引脚名称、作用
技能要求
1． 让同学们从实物上认识各个引脚
2． 能够掌握各个引脚的作用和位置
3． 了解什么是复位电路
4． 了解什么是晶振电路
（1）封装
AT89S52是8051 系列比较经典的单片机之一，一般初学者都是学习它。
我们以 AT89S52单片机为例，来说一下单片机的封装和引脚。
AT89S52器件常用的封装为PDIP 和 PQFP/TQFP,如图 1.1 和图 1.2。
图 1.1 PDIP 封装引脚图
图 1.2 PQFP/TQFP 封装
PDIP40封装：它是40脚的双列直插式封装。
它因为焊接和插拔方便，所以单片机初学者和学校一般都选择这种封装作为学习对象。
如图1.1 所示，左上角的引脚为第1脚，然后按逆时针顺序，分别为 2、3、4~40 脚。
PQFP/TQFP封装：AT89S52的PQFP(小型平面封装)或者 TQFP(薄四方扁平封装)为扁平的44个引脚表贴封装，这种封装的体积很小、成本较低，适合于机器焊接，是目前主流的封装方式。
如图 1.2 所示，在俯视图中，左上角引脚为第一脚，然后逆时针旋转，分别为 2、3、4~44脚，其中 NC 为空脚。
（2）引脚的功能
接下来，我们以 PDIP 封装的 AT89S52 单片机为例，介绍一下各单片机引脚的功能。
电源引脚：第 40 引脚为电源 Vcc，电压范围为 4.0—5.5V，第20 引脚为 GND。
I/O 口引脚：分别为 P0，P1，P2，P3，一共 32 个引脚。
P0 口是第 32、33~39 引脚，它是双向 8 位三态 I/O 口，每个口
可独立控制。
P0.7 为最高位，P0.0 为最低位。
它主要用于传送 CPU 的输入/输出数据。
这时，输出数据可以得到锁存，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。
因为 51 单片机 P0 口内部没有上拉电阻，为漏极开路状态，所以，输出时外部要接上拉电阻才能输出高电平。
P1 口是第 1、2~8 脚，它是准双向 8 位 I/O 口，每个口可以独立控制。
P1.7 为最高位， P1.0 为最低位。
它部内已经带了上拉电阻。
它主要用于传送 CPU 的输入/输出数据。
AT89S52中有定时器 T2，P1.0 引脚的第二功能是 T2 定时器/计数器的外部输入，P1.1 引脚的第二功能是 T2EX 捕捉、重装触发，即 T2 的外部控制端。
P1.5、P1.6、P1.7 在对 AT89S52 单片机进行编程的时候要用到。
P2 口是第 21、22~28 脚，它是准双向 8 位 I/O 口，每个口可以独立控制。
P2.7 为最高位，P2.0 为最低位。
它内部已经带了上拉电阻。
它主要用于传送CPU的输入/输出数据。
P3 口是第 10、11~17 脚，它是准双向 8 位 I/O 口，每个口可以独立控制。
P3.7 为最高位，P3.0 为最低位。
它部内已经带了上拉电阻。
它的第一功能也用于传送 CPU 的输入/输出数据。
作为第二功能时，每个引脚的相关功能如下表 1.1 所示。
表1.1 P3端口引脚的第二功能
其他几个引脚属于控制引脚：XTAL1 和 XTAL2 是外部时钟引脚，RST 是复位引脚，EA 用于选择是用片内存储器还是片外存储器，
ALE/PROG 和 PSEN这两个引脚用于单片机空间的扩展。
下面，我们就来详细的说一下：
XTAL1 和 XTAL2：外接时钟引脚，分别为第 18 和第 19 脚。
8051内部已经具备了振荡电路。
这两个引脚最常用的接法是接石英晶振和振荡电容 ，振荡电容一般取 值为10pf~30pf，它们可以帮助起振。
RST：单片机复位引脚，第9脚。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期（1个机器周期包括12个时钟脉冲）以上高电平将使单片机复位。
EA/VPP：允许访问片外存储器/编程电源引脚。
第31脚。
EA=1 时，允许使用片内 ROM；EA=0 时，使用片外 ROM。
现在我们的单片机都有内部的ROM，所以我们设计电路时把该引脚接高电平。
ALE/PROG：地址锁存允许/编程引脚。
第30脚。
配合P0口引脚的第二功能使用。
在访问片外存储器时，CPU在P0.0~P0.7引脚线上输出片外存储器低8位地址的同时还在ALE/PROG 线上输出一个高电平脉冲，其下降沿用于把这个片外存储器的低8位地址所称道外部专用地址锁存器，以便空出P0.0~P0.7引脚去传送随后而来的片外存储器数据。
在不访问片外存储器时，自动在ALE/PROG引脚上输出频率为FOSC/6的脉冲序列。
该脉冲序列可以用于外部时钟源或作为定时器脉冲源使用。
PSEN：程序存储器允许输出控制端。
第29脚。
当单片机由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器时，将跳过两次PSEN信号。
因为现在单片机的ROM或者RAM已经足够大了，很少有人去做扩展。
所以PSEN和ALE/PROG 这两个引脚很少使用，电路中这两个引脚悬空即可。
前面我们已经对单片机的引脚功能有了一个大致的了解。
那么，单片机要怎么连接电路才能工作呢？下面，我们来给大家讲一下能让单片机工作的基本电路。
AT89S52 单片机基本电路的电路图如图1.3所示。
图 1.3 AT89S52 单片机的基本电路
（1）电源
单片机的第40脚接+5V电源VCC，第20脚接地GND。
这里电源VCC范围为4.0V~5.5V，电压太低，单片机不会工作，电压太高，单片机有烧坏的可能。
（2）复位电路
AT89S52 单片机是高电平复位。
在上电源的瞬间，电容C3上没有电荷，电容的两极电压相等，所以第9脚直接连接到VCC，这时单片机执行复位操作。
随着时间的增加，电容上的电压逐渐增加，而第9脚上的电压逐渐下降，当第9脚上的电压降至低电平时，AT89S52回复正常状态。
我们这里电容选择10uF,电阻选择10k,时间常数远大于2us，满足复位引脚高电平大于2us的要求。
通常，我们会在电容两端加一个按键开关，
此按键开关就是一个手动的复位开关。
（3）晶振电路
AT89S52 单片机内部已经具备了振荡电路，只要在第18脚和第19脚连接一个简单的石英晶振即可。
AT89S52晶振的选择范围为0~33MHz。
我们通常选用11.0592M。
晶振旁边的振荡电容通常选用10pF~30pF。
（4）EA 引脚
该引脚是选择使用片内ROM还是片外ROM，如果EA=1,则选配片内ROM，EA=0，则选择片外ROM。