单片机原理及应用教学教案(精编文档).doc
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第一讲
一、授课内容:
1、什么是单片机
2、单片机的发展
二、授课类型:讲授
三、授课时数:2学时
四、教学目标:了解单片机的发展,应用领域和应用模式,掌握单片机的特点
五、教学重、难点:
重点/难点:单片机的特点
六、教学设想:
借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.
七、教学过程:(板书)
一、什么是单片机
随着微电子技术的不断发展,计算机技术也得到迅速发展,并且由于芯片的集成度的提高而使计算机微型化,出现了单片微型计算机(Single Chip Computer),简称单片机,也可称为微控制器MCU(Micro controller Unit)。
单片机,即集成在一块芯片上的计算机,集成了中央处理器CPU(Central Processing Unit)、随
机存储器RAM(Random Access Memory)、只读存储器(Read Only Memory)、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件。
二、单片微型计算机发展概况
单片机出现的历史并不长, 但发展十分迅猛。
它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步, 自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器(4004)以来, 它的发展到目前为止大致可分为5个阶段:
第1阶段(1971~1976): 单片机发展的初级阶段。
1971年11月Intel公司首先设计出集成度为2 000只晶体管/片的4位微处理器Intel 4004, 并配有RAM、ROM和移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器Intel 8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。
第2阶段(1976~1980): 低性能单片机阶段。
以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表, 采用将8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构, 虽然其寻址范围有限(不大于4 KB), 也没有串行I/O, RAM、ROM容量小, 中断系统也较简单, 但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。
第3阶段(1980~1983): 高性能单片机阶段。
这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口, 有多级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。
片内RAM、ROM的容量加大,且寻
址范围可达64 KB, 个别片内还带有A/D转换接口。
第4阶段(1983~80年代末): 16位单片机阶段。
1983年Intel公司又推出了高性能的16位单片机MCS—96系列, 由于其采用了最新的制造工艺, 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。
第5阶段(90年代): 单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。
单片机的应用特性:
(1)集成度高
MCS-51系列单片机代表产品为8051,8051内部包含4KB 的ROM、128B的RAM、四个8位并行口、一个全双工串行口、两个16位定时器/计数器以及一个处理功能强大的中央处理器。
(2)系统结构简单
MCS-51系列单片机芯片内部采用模块化结构,增加或更换一个模块就能获得指令系统和引脚兼容的新产品。
另一方面,MCS-51系列单片机具有64KB的外部程序存储器寻址能力和64KB的外部RAM和I/O口寻址能力。
Intel公司标准的I/O接口电路和存储器电路都可以直接连到MCS-51系列单片机上以扩展系统功能,应用非常灵活。
(3)可靠性高
单片机产品和其他产品一样,出厂指标有军用品、工业品和商用品之分。
其中军用品要求绝对可靠,在任何恶劣的环境下
都能可靠工作,主要用于武器系统、航空器等方面。
单片机属于工业品,能在常温下工作,不需要在温度恒定的机房内工作。
由于单片机总线大多在芯片内部不易受干扰,而且单片机应用系统体积小,易于屏蔽,所以单片机的可靠性较高。
(4)处理功能强,速度快
MCS-51系列单片机指令系统中具有加、减、乘、除指令,各种逻辑运算和转移指令,还具有位操作功能。
CPU时钟频率高达12MHz,单字节乘法和除法仅需要4μs,而且具有特殊的多机通信功能,可作为多机系统中的子系统。
单片机的制造工艺:
制造单片机的工艺只有两种:HMOS工艺和CHMOS工艺。
早期的MCS-51系列芯片都采用HMOS工艺,即高密度、短沟道MOS工艺。
8051、8751、8031、8951等产品均属于HMOS 工艺制造的产品。
CHMOS工艺是CMOS和HMOS的结合,除保持了HMOS 工艺的高密度、高速度之外,还具有CMOS工艺低功耗的特点。
例如HMOS工艺制造的8051芯片的功耗为630mW,而用CHMOS 工艺制造的80C51芯片的功耗为120mW,这么低的功耗用一粒钮扣电池就可以工作。
单片机型号中包含有“C”的产品就是指它的制造工艺是CHMOS工艺。
例如80C51,就是指用CHMOS 工艺制造的8051。
三、单片机的特点
(1)体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。
(2)数据大都在单片机内部传送,运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高。
(3)结构灵活,易于组成各种微机应用系统。
(4)应用广泛,既可用于工业自动控制等场合,又可用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。
(5)内含有Flash存储器
由于片内含有Flash存储器,因此在系统开发过程中可以十分容易地进行程序的修改。
同时,在系统工作过程中,能有效地保存数据信息,即使外界电源损坏也不影响信息的保存。
(6)和AT80C51插座兼容
AT89系列单片机的引脚和MCS-51系列单片机的引脚是一样的。
只要用相同引脚的AT89系列单片机就可以取代MCS-51系列单片机。
(7)静态时钟方式
AT89系列单片机采用静态时钟方式,节省电能,这对于降低便携式产品的功耗十分有用。
第二讲
一、授课内容:
1 、MCS-51和80C51系列简介
2、单片机的应用领域和应用模式
二、授课类型:讲授
三、授课时数:2学时
四、教学目标:了解单片机的发展,应用领域和应用模式,掌握单片机的特点
五、教学重、难点:
重点/难点:单片机的特点
六、教学设想:
借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.
七、教学过程:(板书)
一、单片机系列简介
目前世界上单片机生产厂商很多, 如: Intel、Motorola、Philips、Siemens、NEC、ADM、Zilog等公司, 其主流产品有几十个系列, 几百个品种。
尽管其各具特色, 名称各异, 但作为集CPU、RAM、ROM(或EPROM)、I/O接口、定时器/计数器、中断系统为一体的单片机, 其原理大同小异。
现以Intel 公司的系列产品为例, 说明各系列之间的区别。
Intel公司从其生产单片机开始, 发展到现在, 大体上可分为3大系列: MCS—48系列、MCS—51系列、MCS—96系列。
MCS—51单片机系列:
MCS—51系列单片机虽已有10多种产品, 但可分为两大系列: MCS—51子系列与MCS—52子系列。
MCS—51子系列中主要有8031、8051、8751 三种类型。
而MCS—52子系列也有3种类型8032、8052、8752。
在某些性能上略有差异。
由此可见, 在本子系列内各类芯片的主要区别在于片内有无ROM或EPROM; MCS—51与MCS —52子系列间所不同的是片内程序存储器ROM从4 KB增至8 KB; 片内数据存储器由128个字节增至256个字节;定时器/计数器增加了一个; 中断源增加了1~2个。
另外, 对于制造工艺为CHMOS的单片机, 由于采用CMOS技术制造, 因此具有低功耗的特点, 如8051功耗约为630 mW, 而80C51的功耗只有120 mW。
MCS-51是一个单片机系列产品,具有多种芯片型号。
具体说,按其内部资源配置的不同,MCS-51可分为两个子系列和四种类型.
MCS-51子系列包含4个产品,这4个产品具有不同的应用特性。
8051:单片机8051内部包含了4KB的ROM、128B的RAM、21个特殊功能寄存器、4个8位并行口、一个全双工串行口、两个16位定时器/计数器以及一个处理功能很强的中央处理器,是一台完整的微型计算机
8751:是以4KB的EPROM代替4KB ROM的8051。
8951:是以4KB的E2PROM(或Flash ROM)代替4KB ROM 的8051。
8031:是内部无ROM的8051。
单片机8031不构成完整计算机,必须外接EPROM作为程序存储器。
52子系列也包含4个产品,分别是51子系列的增强型。
由于资源数量的增加,芯片的功能有所增强。
片内ROM容量从4KB 增加到8KB;RAM容量从128B增加到256B;定时器数目从2个增加到3个;中断源从5个增加到6个等。
80C51单片机系列是在MCS-51系列的基础上发展起来的。
最早推出80C51系列芯片的是Intel公司,并且作为MCS-51系列的一部分,按原MCS-51系列芯片的规则命名,例如80C51、80C31、87C51等(至于89C51,我们把它归入89系列单片机,将在下一节介绍)。
后来越来越多的公司生产80C51芯片,而且型号的命名已面目全非,功能上也做了不同程度的改进,如增加了A/D转换、高速I/O口等。
有些还在总线结构上做了重大改进,出现了廉价的非总线型单片机芯片。
但是万变不离其宗:
CHMOS工艺芯片80C51/80C31/87C51/89C51的基本特征是低功耗、允许的电源电压波动范围较大(为5V±20%),并有三种功耗控制方式(增加了待机和掉电保护两种方式)。
习惯上,我们仍然把80C51系列作为MCS-51的子系列。
二、单片机的应用
由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低, 控制功能强及运算速度快等特点, 因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。
(1)家用电器领域
目前国内各种家用电器已普遍采用单片机控制取代传统的控制电路,而做成单片机控制系统。
例如洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、电饭煲、电视机、录像机及其它视频音像设备的控制器。
(2)办公自动化领域
现代办公室中所使用的大量通信、信息产品多数都采用了单片机,如通用计算机系统中的键盘译码、磁盘驱动、打印机、绘图仪、复印机、电话、传真机、考勤机等。
(3)智能仪表。
用单片机改造原有的测量、控制仪表, 促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。
(4)机电一体化产品。
单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智能化。
(5)商业营销领域
由于在商业营销系统已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保鲜系统等中,目前已纷纷采用单片机构成专用系统,主要由于这种系统有明显的抗病菌侵害、抗电磁干扰等高可靠性能的保证。
(6)汽车电子与航空航天电子系统
通常在这些电子系统中的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驭系统、通信系统以及运行监视器(黑匣子)等都要构成冗余的网络系统。
习题
1. 什么叫单片机?除了“单片机”之外,单片机还可以称为什么?
2. 单片机主要使用汇编语言,而编写汇编语言程序要求设计人员除了熟练掌握指令系统外,还必须精通什么?
3. 8051、8751、8031单片机的主要区别是什么?
4. 与8051比较,80C51的最大特点是什么?
5. AT89系列单片机的最大优点是什么?
6. 单片机发展方向是什么?
第三讲
一、授课内容:
进位计数制及相互转换
二、授课类型:讲授
三、授课时数:2学时
四、教学目标:掌握各数制之间的相互转换
五、教学重、难点:
重点/难点:掌握各数制之间的相互转换
六、教学设想:
借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以
腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.
七、教学过程:(板书)
一、进位计数制
按进位的原则进行计数的方法称之为进位计数制,简称进位制。
人们日常生活中习惯上使用十进制,而二进制使于实现、存储、传输,所以计算机中采用二进制。
但二进制不易书写和阅读,因此又引入了八进制和十六进制。
1.十进制(后缀或下标D表示)
十进制计数原则:逢十进一
十进制的基数为:10
十进制的数码为:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
十进制数第K位的权为:10k
(第K位的权为基数的K次方,第K位的数码与第K位权的乘积表示第K位数的值)。
例如:8846.78=8×103+8×102+4×101+6×106+7×10—1+8×10—2该数中共出现三次数码8,但各自的权不一样,故其代表的值也不一样。
2.二进制(后缀或下标B表示)
二进制计数原则:逢二进一
二进制的基数为:2
二进制的数码为:0 1
二进制数第K位的权为:2K
例如:11010101.01B=1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20+0×2—1+1×2—2=213.25
N位二进制数可以表示2N个数。
例如3位二进制数可以表示8个数,如附表1所示:
附表1
3.八进制(后缀或下标O表示)
八进制计计数原则:逢八进一
八进制的基数为:8
八进制的数码为:0 1 2 3 4 5 6 7
八进制数第K位的权为:8K
例如:127O=1×82+2×81+7×80=87D
4.十六进制(后缀或下标H表示)
十六进制计数原则:逢十六进一
十六进制的基数为:16
十六进制的数码为:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C
D E F
十六进制第K位的权为:16k
例如:64.4H=6×161+4×160+4×16—1=100.25D
十六进制数、二进制和十进制数的对应关系如附表2所示:
附表2
二、不同进位制之间的转换。
1.二进制数转换为十制数。
转换原则:按权展开求和。
例如:10001101.11B=1×27+0×26+0×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20+1×2—1+1×2—2 =141.75D
八进制十六进制转换为十进制数也同样遵循该原则,不再单独介绍了。
2.十进制数转换为二进制数
十进制数转换为二进制数的原则:①整数部分:除基取余,逆序排列
②小数部分:乘基取整,顺序排列
例 将十进数186和0.8125转换成二进制数。
因此 : 186D = 10111010B
0.8125D = 0.11011B
注意:当十进制小数不能用有限位二进制小数精确表示时,根据精度要求,采用“0舍1入”法,取有限位二进制小数近似表示。
十进制数转换为八进制,十六进制数同样遵循该原则。
3.二进制转换为十六进制
由于十六进制的基数是2的幂,所以二进制与十六进制之间的转换是十分方便的,二进制转换为十六进制的原则:整数部分从低位到高位四位一组不足补零,直接用十六进制数来表示;小数部分从高位到低位四位一组不足补零,直接用十六进制数表示。
高位 低位 低位
高位
例附—2 将二进制数10011110.00111转换成十六进制数。
1001 1110 . 0011 1000
9 E 3 8
所以10011110.00111B=9E.38H。
4.十六进制数转换为二进制数
十六进制数转换为二进制数的原则:十六进制数中的每一位用4位二进制数来表示。
例如:将十六进制数A87.B8转换为二进制数。
A 8 7 .
B 8
1010 1000 0111 1011 1000
所以A87.B8H=101010000111.10111000B。
八进制的基数同样是2的幂,因此二进制与十六进制之间的转换也遵循以上的原则,只是将原则中的四位改成三位。
例如:将二进制数11010110.110101B转换成八进制数。
将八进制数746.42O转换成二进制数。
011010110.1101017 4 6 . 4 2
3 2 6 6 5 111 100 110 100 01
所以,11010110.110101B=326.65O,746.42O=111100110.100010B 三、八进制数和十六进制数运算
1.二进制数的运算
加法法则乘法法则
0+0=0 0 X 0=0
0+1=1 0 X 1=0
1+0=1 1 X 0=0
1+1=0(进位1) 1 X 1=1
注意:二进制数加法运算中1+1=0(进位1)和逻辑运算中1∨1=1的不同含义。
2.十六进制数的运算
十六进制数的运算遵循“逢十六进一”的原则。
①十六进制加法:
十六进制数相加,当某一位上的数码之和S小于16时与十进制数同样处理,如果数码之各S≧16时,则应该用S减16及进位1来取代S。
例如:
0 8 A 3 H
+ 4 B 8 9 H
5 4 2 CH
②十六进制减法
十六进制减法也与十进制数类似,够减时直接相减,不够减时服从向高位借1为16的原则。
例如:
0 5 C 3 H
-3 D 2 5 H
C 8 9 E H
十六进制数的乘除运算同样根据逢十六进一的原则处理,这里不再繁述。
第四讲
一、授课内容:
计算机中数和字符的表示
二、授课类型:讲授
三、授课时数:2学时
四、教学目标:熟悉计算机中数和字符的表示
五、教学重、难点:
重点/难点:计算机中数和字符的表示
六、教学设想:
借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.
七、教学过程:(板书)
一、计算机中有符号数的表示。
计算机中的数是用二进制来表示的,有符号数中的符号也是用二进制数值来表示,0表示“+”号,1表示“-”号,这种符号数值化之后表示的数称之为机器数,它表示的数值称之为机器数的真值。
为将减法变为加法,以方便运算简化CPU的硬件结构,机器数有三种表示方法:即原码、反码和补码。
1.原码
最高位为符号位,符号位后表示该数的绝对值。
例如:
[+112]原=01110000B
[—112]原=11110000B
其中最高位为符号位,后面的7位是数值(字长为8位,若字长为16位,则后面15位为数值)。
原码表示时+112和-112的数值位相同,符号位不同。
说明:
①0的原码有两种表示法:
[+0 ]原=00000000B
[-0]原=10000000B
②N位原码的表示范围为:1-2N—1 ~2N—1-1。
例如8位原码表示的范围为:-127~+127
2.反码
最高位为符号位,正数的反码与原码相同,负数的反码为其正数原码按位求反。
[+112 ]反=01110000B
[–112]反=10001111B
说明:
①0的反码有两种表示法:
[+0 ]反=00000000B
[-0]反=11111111B
②N位反码表示的范围为:1-2n—1-2n—1-1;
例如8位反码表示的范围为–127-+127。
③符号位为1时,其后不是该数的绝对值。
例如反码11100101B的真值为–27,而不是–101。
3.补码
最高位为符号位,正数的补码与原码相同;负数的补码为其正数原码按位求反再加1。
例如:[+112]补=01110000B
[—112]补=10010000B
说明:
①0的补码只有一种表示法:[+0]=[—0]=00000000B;
②n位补码所能表示的范围为—2n—1-2n—1—1;
例如8位补码表示的范围为-128-+127。
③八位机器数中:[—128]补=10000000B,[-128]原,[-128]反不存在。
④符号位为1时,其后不是该数的绝对值。
例如:补码11110010B的真值为–14,而不是–114。
有符号数采用补码表示时,就可以将减法运算转换为加法运算。
因此计算机中有符号数均以补码表示。
例如:
X=84-16=(+84)+(–16)→[X]补=[+84]补+[–16]补
(+84)补=01010100B
(–16)补=11110000B
0 1 0 1 0 1 0 0B
+ 1 1 1 1 0 0 0 0B
0 1 0 0 0 1 0 0B
1
所以[X]补=01000100B,即X=68。
在字长为8位的机器中,第7位的进位自动丢失,但这不会影响运算结果。
机器中这一位并不是真正丢失,而是保存在程序状态字PSW中的进位标志Cy中。
又如:X=48-88=(+48)+(-88)→[X]补=[+48]补+[—88]补
[+48]补=00110000B
[-88]补=10101000B
0 0 1 1 0 0 0 0B
+ 1 0 1 0 1 0 0 0B
1 1 0 1 1 0 0 0B
所以[X]补=11011000B,即X=-40。
为进一步说明补码如何将减法运算转换为加法运算,我们
举一日常的例子:对于钟表,它所能表示的最大数为12点,我们把它称之为模,即一个系统的量程或所能表示的最大的数。
若当前标准时间为6点,现有一只表为9点,可以有两种调时方法:
①9-3=6(倒拨)
②9+9=6(顺拨)
即有9+9=9+3+6=12+6=9-3
因此对某一确定的模,某数减去小于模的一数,总可以用加上该数的负数与其模之各(即补码)来代替。
故引入补码后,减法就可以转换为加法。
补码表示的数还具有以下特性:
[X+Y]补=[X]补+[Y]补
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补
附表3为n=8和n=16时n位补码表示的数的范围。
附表3 n位二进制补码数的表示范围
二、无符号整数
在某些情况下,处理的全是正数时,就不必须再保留符号位。
我们把最高有效位也作为数值处理,这样的数称之为无符号整数。
8位无符号数表示的范围为:0-255。
计算机中最常用的无符号整数是表示存储单元地址的数。
三、字符表示
字母、数字、符号等各种字符(例如键盘输出的信息或打印输出的信都是按字符方式输出输出)按特定的规则,用二进制编码在计算中表示。
字符的编码方式很多,最普遍采用的是美国标准信息交换码ASCⅡ码。
ASCⅡ码是7位二进制编码。
计算机中用一个字节表示一个ASC Ⅱ码字符,最高位默认为0,可用作校验位。
第五讲
一、授课内容:
MCS―51系列单片机
二、授课类型:讲授
三、授课时数:2学时
四、教学目标:
掌握MCS―51系列单片机的结构引脚功能
六、教学重、难点:
重点/难点:80C51单片机的引脚功能。
七、教学设想:
借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.
八、教学过程:(板书)
一、MCS-51单片机的基本组成(如下图所示)
(1)一个8位微处理器CPU。
(2)数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。
(3)内部程序存储器ROM。
(4)两个定时/计数器,用以对外部事件进行计数,也可用作定时器。
(5)四个8位可编程的I/O(输入/输出)并行端口,每个端口既可做输入,也可做输出。
(6)一个串行端口,用于数据的串行通信。
(7)中断控制系统。
(8)内部时钟电路。
二、80C51单片机的引脚功能结构框图(如下图所示)
1.主电源引脚VCC和VSS
2.外接晶振引脚XTAL1和XTAL2
3.控制或其他电源复用引脚RST/ VPD、ALE/、和/VPP 4.输入/输出引脚P0、P1、P2、P3(共32根)
三、引脚功能
(1)主电源引脚Vcc和Vss
VCC: 接+5 V电源正端;
VSS: 接+5 V电源地端。
(2)外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1: 接外部石英晶体的一端。
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。
当采用外部时钟时, 对于HMOS单片机, 该引脚接地; 对于CHMOS 单片机, 该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2: 接外部晶体的另一端。
在单片机内部, 接至片内振荡器的反相放大器的输出端。
当采用外部时钟时, 对于HMOS单片机, 该引脚作为外部振荡信号的输入端; 对于CHMOS芯片, 该引脚悬空不接。
图一内部振荡方式
图二外部振荡方式
图一
图二
(3)输入/输出(I/O)引脚P0口、P1口、P2口及P3口(a)P0口(39脚~32脚): P0.0~P0.7统称为P0口。
(b)P1口(1脚~8脚): P1.0~P1.7统称为P1口, 可作为准双向I/O接口使用。
(c)P2口(21脚~28脚): P2.0~P2.7统称为P2口, 一般可作为准双向I/O接口。
(d)P3口(10脚~17脚): P3.0~P3.7统称为P3口
第六讲
一、授课内容:
MCS―51系列单片机
二、授课类型:讲授
三、授课时数:2学时
四、教学目标:
掌握MCS―51系列单片机的结构引脚功能
六、教学重、难点:
重点/难点:80C51单片机的引脚功能。
七、教学设想:
借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.
八、教学过程:(板书)
下面将这40条引脚按功能分为四部分叙述其功能。
1. 主电源引脚Vcc和Vss
Vcc(40脚):接+5V电压
Vss(20脚):接地
2. 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1(19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。
XTAL2(18脚):接外部晶体管的另一个引脚。
在单片机
内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端。
当采用外部振荡器时,对于HMOS单片机,此引脚应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;对于CHMOS单片机,此引脚应悬浮。
3. 控制或其他电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN、EA/VPP
RST/VPD(9脚):振荡器运行时,在此引脚上出现两个机器周期的高电平使单片机复位。
建议在此引脚与Vss之间连接一个约8.2kΩ的下拉电阻,与Vcc引脚之间连接一个约10μF的电容,以保证可靠的复位(详见复位电路内容)。
Vcc掉电期间,此引脚可接上备用电源,以保持内部RAM的数据不丢失。
ALE/ PROG(30脚):当访问外部存储器时,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端仍然以不变的频率周期性地出现正脉冲信号,此频率为振荡器的1/6。
因此,它可以用作对外输出的时钟,或用于定时。
对于EPROM型的单片机(如8751),在EPROM编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
PSEN(29脚):此引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,每个机器周期它二次有效。
但在此期间,每当访问外部数据存储器时,这二次
有效信号将不出现。
它同样可以驱动(吸收或输出电流)8个LS 型的TTL输入电路。
EA/VPP(31脚):当这引脚保持高电平时,访问内部程序存储器,但在PC(程序计数器)值超过0FFFH(对8051/8751)或1FFFH(对8052)时将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
当这引脚保持低电平时,则只访问外部程序存储器。
对于8031来说,无内部程序存储器,端口必须保持低电平,即接地,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P0、P1、P2、P3(共32根)
P0口(39脚~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输入负载。
P1口(1脚~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口可以驱动(吸收或输出电流)4个LS型的TTL负载。
对于8052、8032,P1.0引脚的第二功能为T2定时器/计数器的外部输入,P1.1引脚的第二功能为T2的外部控制端。
对EPROM编程和程序验证期间,它接收低8位地址。
P2口(21脚~28脚):是准双向8位I/O口。
在访问外部。