第2章89C51单片机引脚及其功能
单片机引脚说明(89C51为例)
T89C2051是精简版的51单片机，精简掉了P0口和P2口，只有20引脚，但其内部集成了一个很实用的模拟比较器，特别适合开发精简的51应用系统，毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口，用AT89C2051更合适，芯片体积更小，而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V，因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。
本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解，两种单片机是目前最常用的单片机，其中 AT89S51为标准51单片机，当然其功能比早期的51单片机更强大，支持ISP在系统编程技术，内置硬件看门狗。
一、AT89S51单片机引脚介绍AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，其中最常见的就是采用40Pin 封装的双列直接PDIP封装，外形结构下图。
芯片共有40个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见右图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3、4。
40，其中芯片的1脚顶上有个凹点（见右图）。
在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。
1、主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线2、外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端3、控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
芯片实物图片芯片引脚功能4、可编程输入/输出引脚（32根）AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
第2章 89C51单片机硬件结构和原理
2．累加器A 使用最频繁的寄存器，可写为Acc。“A”与“Acc” 书写上 的差别，将在第3章介绍。
作用如下：
（1）ALU单元的输入数据源之一，又是ALU运算结果存放单元。 （2）数据传送大多都通过累加器A，相当于数据的中转站。为 解决“瓶颈堵塞”问题，AT89S51增加了一部分可以不经过 累加器的传送指令。
18
PSW中各个位的功能： （1）Cy（PSW.7）进位标志位
可写为C。在算术和逻辑运算时，若有进位/借位，Cy＝1；
否则，Cy＝0。在位处理器中，它是位累加器。 （2）Ac（PSW.6）辅助进位标志位 在BCD码运算时，用作十进位调整。即当D3位向D4位产生进 位或借位时，Ac＝1；否则，Ac＝0。 （3）F0（PSW.5）用户设定标志位 由用户使用的一个状态标志位，可用指令来使它置1或清0， 控制程序的流向。用户应充分利用。
端（12-21V）。
4、I/O端口P0、P1、P2和P3 准双向的含义：
当I/O口作为输入时，应先向此口锁存器写入全1， 此 时该口引脚浮空，可作高阻抗输入。
1）P0口：用作通用的I/O口；当外扩存储器及I/O接口芯片时，P0口作为低8位地址 总线及数据总线的分时复用端口。 2）P1口：用作通用的I/O口 3）P2口：用作通用的I/O口；当外扩存储器及I/O接口芯片时，P2口作为高8位地址 总线 4）P3口：用作通用的I/O口；每个引脚有第二功能
图2－6 高128字节RAM(SFR区)
1、堆栈指针SP
堆栈指针SP（8位），可指向片内RAM00H～7FH的任何单元。系统 复位后，SP指向07H的RAM单元，所以入栈的第一个数据位于08H单元。
堆栈：在片内RAM区专门开辟的一个区域，数据的存取是按“后进先
AT89C51引脚图及功能
AT89C51引脚图及功能电子元件知识2010-03-04 23:12:41 阅读1759 评论1 字号：大中小订阅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。
Vss（20脚）：接低电平。
②外部晶振X1、X2分别与晶体两端相连接。
当采用外部时钟信号时，X2接振荡信号，X1接地。
③输入输出口引脚：P0口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
P1口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
P2口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
P3口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
④控制引脚：RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。
RST/Vpd（9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。
89c51引脚图及功能中文资料
89c51引脚图及功能89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。
89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1．主要特性：·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
AT89C51引脚图及功能
AT89C51引脚图及功能电子元件知识2010-03-04 23:12:41 阅读1759 评论1 字号：大中小订阅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。
Vss（20脚）：接低电平。
②外部晶振X1、X2分别与晶体两端相连接。
当采用外部时钟信号时，X2接振荡信号，X1接地。
③输入输出口引脚：P0口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
P1口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
P2口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
P3口：I/O双向口。
作输入口时，应先软件置“ 1”。
④控制引脚：RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。
RST/Vpd（9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。
(完整版)at89c51引脚图及功能
at89c51引脚图及功能AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
主要性能参数：·与MCS-51产品指令系统完全兼容·4k字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次擦写周期·全静态操作：0Hz－24MHz ·三级加密程序存储器·128×8字节内部RAM ·32个可编程I／O口线·2个16位定时／计数器·6个中断源·可编程串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I／O口线，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I／O口，也即地址／数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在FIash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
89C51单片机引脚说明
89C51单片机引脚说明
1．8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p 。
另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。
2．Pin9:RESET/V pd 复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。
8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，此外，RESET/V pd 还是一复用脚，Vcc 掉电期间，此脚可接上备用电源， 以保证单片机内部RAM 的数据不丢失。
3．Pin29:PESN 当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC 的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU 读入并执行。
4．Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
而访问内部程序存储器时，ALE 端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。
如果单片机是EPROM ，在编程其间，PROG 将用于输入编程脉冲。
5．Pin31:EA/V PP 程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB 的程序存储器，当EA 为高电平并且程序地址小于4kB 时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB 地址则读取外部指令数据。
如EA 为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。
P3.6/P3.7/
ALE//VP /VP。
单片机引脚说明(89C51为例)
T89C2051是精简版的51单片机，精简掉了P0口和P2口，只有20引脚，但其内部集成了一个很实用的模拟比较器，特别适合开发精简的51应用系统，毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口，用AT89C2051更合适，芯片体积更小，而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V，因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。
本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解，两种单片机是目前最常用的单片机，其中 AT89S51为标准51单片机，当然其功能比早期的51单片机更强大，支持ISP在系统编程技术，内置硬件看门狗。
一、AT89S51单片机引脚介绍AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，其中最常见的就是采用40Pin 封装的双列直接PDIP封装，外形结构下图。
芯片共有40个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见右图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3、4。
40，其中芯片的1脚顶上有个凹点（见右图）。
在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。
1、主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线2、外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端3、控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
芯片实物图片芯片引脚功能4、可编程输入/输出引脚（32根）AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
89c51引脚及功能
目前大多数为此类封装方式图2.6 MCS -51单片机引脚管脚图图MCS -51单片机实物图2.2 89C512.2 89C51单片机引脚及其功能单片机引脚及其功能 时钟电路引脚时钟电路引脚 XTAL1和XTAL2内部时钟方式可完成复 操作可完成复 操作 单片机 常工作时单片机 常工作时，， 脚应 ≤0.5V 电平 电平 Vss89C51单片机引脚及其功能 2.2 89C51单片机引脚及其功能控制信号引脚 RST4 EA / Vpp (31脚) 脚 External AccessALEPSENEAEA 片外程序存储器访问允许输入端 Enable◆EA=1，即输入高电平时，CPU访问片内程序存储器 ，即输入高电平时， 访问片内程序存储器(4K) 访问片内程序存储器 PC值超过 值超过0FFFH时，将自动执行片外程序存储器的程序 值超过 时 EA=0，即输入 电平时，CPU只访问片外 ， 电平时， 只访问片外 只访问片外EPROM/ROM 并执行外部程序存储器中的程序◆89C51单片机引脚及其功能 2.2 89C51单片机引脚及其功能控制信号引脚 RST PSEN EA4 EA / Vpp (31脚) 脚 编程电源 Voltage Pulse of Programming 对单片机片内EPROM固化 固化 对单片机片内 编程时， 编程时，编程电压输入端 12-21VALEVpp89C51单片机引脚及其功能 2.2 89C51单片机引脚及其功能引脚归纳小结单片机对外呈现3种总线形式 单片机对外呈现 种总线形式由P2 P0口组成 口组成16 口组成 地址总线，寻址64K存储器空间 地址总线，寻址 存储器空间 数据总线 RET EA P3口中的 口中的INT0 口中的 INT1由P0口分时复用 口分时复用 由ALE T0 T1 PSEN WRRD共10个引脚组成的控制总线 共 个引脚组成的 个引脚组成的控制总线引脚数少， 单片机功能多 引脚数少，因而许多引脚都 有第二 功能89C51单片机引脚及其功能 2.2 89C51单片机引脚及其功能引脚的复用一个信号引脚 错误对于多种型号的芯片，其引脚的第一功能信号是相同的， 对于多种型号的芯片，其引脚的第一功能信号是相同的， 所 同的只在引脚第二功能信号 对于9 对于 30和31号引脚，由于其第一功能和第二功能信号是 和 号引脚 号引脚，有两个功能， 有两个功能，在使用时不应引起混乱和的信号， 单片机在 同工作方式 的信号，因而 会发生使用 的 矛盾89C51单片机引脚及其功能 2.2 89C51单片机引脚及其功能引脚的复用P3口的情况有所 同，其第二功能信号都是单片机重要的 口的情况有所 同， 控制信号，因 在实际使用时，总是先按需要优先选用其 在实际使用时， 控制信号， 第二功能， 第二功能，剩 用的才作 口线使用单片机往往不是独立工作的， 单片机往往不是独立工作的，用户可通过引脚连 接外部设备从而构成嵌入式系统，因此， 接外部设备从而构成嵌入式系统，因此，熟悉各引脚 的功能是十分重要的VccP1 P0 89C51 RST EA ALE PSEN P3P2 XTAL2 XTAL1 Vss。
《单片机原理及应用》第二章 89C51单片机的结构和原理2012
• 片内容量为4KB，地址范围为0000H～0FFFH。 • 片外最多可扩至64KB ROM/EPROM，地址范围为 1000H～FFFFH。 • 片内外统一编址。 • ROM的寻址方式： • 1）当 EA=“1”时：
– 在0000～0FFFH范围内执行片内ROM中的程序，当指令地址超 过0FFFH 后就自动转向片外ROM中取指令。
• 四个8位并行I/O（输入/输出）接口P0~P3 • 两个定时/计数器
– 每个定时/计数器都可以设置成计数或定时方式
• 一个全双工UART的串行I/O口
– 可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信
• 五个中断源的中断控制系统
MCS-51系列单片机的性能
表中型号带“C”表示所用的是CMOS工艺，具有功耗低的优点。
什么是入口地址？
0023H
2 数据存储器 • 一般将随机存储器（RAM）用做数据存储器。可寻址空 间为64KB。MCS-51数据存储器可分为片内和片外两部 分。片内、片外独立编址。 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。
第二章 89C51单片机的结构和原理
• • • • • 2.1 89C51单片机的结构 2.2 89C51的引脚及其功能 2.3 CPU时序 2.4 复位操作 2.5 89C51单片机的低功耗工作方式
2.1 89C51单片机的结构
89C51单片机内部结构示意图如下所示： 外部时钟源 外部事件计数输入
振荡器和时序 OSC
89C51单片机引脚说明
；.1．8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p 。
另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。
2．Pin9:RESET/V pd 复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。
8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，此外，RESET/V pd 还是一复用脚，Vcc 掉电期间，此脚可接上备用电源， 以保证单片机内部RAM 的数据不丢失。
3．Pin29:PESN 当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC 的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU 读入并执行。
4．Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
而访问内部程序存储器时，ALE 端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。
如果单片机是EPROM ，在编程其间，PROG 将用于输入编程脉冲。
5．Pin31:EA/V PP 程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB 的程序存储器，当EA 为高电平并且程序地址小于4kB 时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB 地址则读取外部指令数据。
如EA 为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。
89C51单片机引脚说明 引脚号 引脚名称 引脚说明1～8 P1.0～P1.7 8位准双向并行I/O 口 。
9 RESET 上电复位（高电平时复位）。
RESET/Vpd 复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。
8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc 掉电期间，此脚可接上备用电源， 以保证单片机内部RAM 的数据不丢失。
89C51单片机硬件结构和原理
需要指出的是，CPU的运算操作 在P1期间，数据传送在P2期间。
河南大学物理与电子学院
2.1.2 89C51单片机芯片内部结构
振荡周期 晶振的振荡周期，单片机的最小时间单位。
若时钟的晶体的振荡频率为fosc，则时钟周期 Tosc=1/fosc。如fosc=6MHz，Tosc=166.7ns。
ACC
PSW
可完成的操作：加减法及8位数的乘除法运算；与、或、异或、循环移位等逻辑操作。
河南大学物理与电子学院
2.1.2 89C51单片机芯片内部结构
累加器ACC
CPU 中 使 用 最频 繁 的 寄 存 器 ， 简 称 ACC或A寄存器。
其作用为： ALU的数据输入源之一，同时在ALU 运算结束后，其结果经内部总线又 送回ACC存放。 数据传送中转站，在某些情况下， 数据必须经过寄存器A进行中转。如 变址寻址指令： movc a,@a+dptr movc a,@a+pc
程序计数器PC变化的轨迹决定了程序的流程。
程序计数器PC是一个16位的计数器，故可以对64KB程序存储器进行寻址。 程序计数器PC的基本工作方式： PC自动加1，这是最基本的工作方式，也是被称为计数器的原因。 执行条件或无条件转移指令时，PC将被置入新值，程序流向发生变化。 在执行调用指令或响应中断时： PC的当前值，即下一条将要执行的指令的地址，被送入堆栈。 将子程序的入口地址或者中断矢量地址送入PC，程序流向发生变化， 执行子程序或中断服务程序。待子程序或中断服务程序结束后，将栈 顶的内容送到PC中，程序流程又返回到原来的地方，继续执行。
河南大学物理与电子学院
2.1.2 89C51单片机芯片内部结构
第2章89C51单片机引脚及其功能
测量等。
工作模式
03
定时/计数器具有多种工作模式，可灵活配置以满足不同应用需
求。
04
89C51单片机引脚应用实例
电源电路设计
1 2
电源引脚
89C51单片机通常采用5V直流电源供电，电源引 脚包括VCC和GND。
电源滤波
为确保单片机稳定工作，需在电源输入端添加滤 波电容，一般选用10~100uF的电解电容。
THANKS
感谢观看
PSEN
外部程序存储器选通信号输出端。当访问外部程序存储器 时，PSEN端输出一个低电平有效的选通信号。
ALE/PROG
地址锁存允许/编程脉冲输入端。在访问外部存储器时， ALE端输出一个正脉冲用于锁存地址；在编程期间，此引 脚输入编程脉冲。
EA/VPP
外部访问允许/编程电源输入端。EA端用于控制对外部程 序存储器的访问；VPP端在编程期间提供+12V编程电源 。
等。
中断优先级
每个中断源都可设置不同的优 先级，确保重要中断得到及时
处理。
中断响应
当中断请求发生时，单片机会 根据中断优先级和当前状态决 定是否响应中断，并执行相应
的中断服务程序。
定时/计数器功能
STC89C51单片机引脚功能介绍
STC89C51单片机引脚功能介绍单片机的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:⑴VCC-芯片电源，接+5V；⑵VSS-接地端；⒉时钟:某TAL1、某TAL2-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，⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址新门户②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵PSEN:外ROM读选通信号。
⑶RST/VPD:复位/备用电源。
①RST（Reet）功能：复位信号输入端。
②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
①EA功能：内外ROM选择端。
②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
⒋I/O线89C51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）。
拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线，我们用的一块称之为89C51的芯片，下面我们就看一下如何给它连线。
1、电源：这当然是必不可少的了。
单片机使用的是5V电源，其中正极接40管脚，负极（地）接20管脚。
2、振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须供给脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。
只要买来晶体震荡器，连上就能了，按下图1接上即可。
3、复位管脚：按下图1中画法连好。
EA管脚：EA管脚接到正电源端。
至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。
我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管LED，显然，这个LED必须要和单片机的某个管脚相连，不然单片机就没法控制它了，单片机上除了刚才用掉的5个管脚，还有35个，我们将这个LED和1脚相连。
（见图1，其中R1是限流电阻）按照这个图的接法，当1脚是高电平时，LED不亮，只有1脚是低电平时，LED才发亮。
at89c51引脚图及功能
at89c51引脚图及功能AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
主要性能参数：·与MCS-51产品指令系统完全兼容·4k字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次擦写周期·全静态操作：0Hz－24MHz ·三级加密程序存储器·128×8字节内部RAM ·32个可编程I／O口线·2个16位定时／计数器·6个中断源·可编程串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I／O口线，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I／O口，也即地址／数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在FIash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
2.2引脚及功能
2.2 89C51单片机引脚及其功能
时钟电路引脚： XTAL1和XTAL2
内部时钟方式
2.2 89C51单片机引脚及其功能
时钟电路引脚： XTAL1和XTAL2
（1）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。这个放大器构成片内振荡器。当采用 外接晶体振荡器时，此引脚应接地。 （2）XTAL2 (18脚)： 接外部晶体的另一端，在单片机内部，接至内部反相放 大器的输出端。当采用外接晶体振荡器时，该引脚接收 振荡器的信号。
◆
2.2 89C51单片机引脚及其功能
控制信号引脚：RST、ALE、 PSEN、EA
（4）EA / Vpp (31脚)： Vpp：编程电源（Voltage Pulse of Programming ）。
对单片机片内EPROM固化
编程时，编程电压输入端 （12-21V）。2. 89C51单片机引脚及其功能
2.2 89C51单片机引脚及其功能
控制信号引脚：RST、ALE、PSEN、EA
（1）RST / Vpd (9脚)： RST：复位信号输入端，高电平有效。单片刚接上电源 时，其内部各寄存器处于随机状态，当此输入端保持两
个机器周期（24个时钟周期）的高电平时，就可以完成
复位操作。单片机正常工作时，此脚应为≤0.5V低电平。
2.2 89C51单片机引脚及其功能
控制信号引脚：RST、ALE、PSEN、EA
（4）EA / Vpp (31脚)： EA：片外程序存储器访问允许输入端（External Access Enable）。
◆
EA=1，即输入高电平时，CPU访问片内程序存储器(4K)。 PC值超过0FFFH时，将自动执行片外程序存储器的程序。 EA=0，即输入低电平时，CPU只访问片外EPROM/ROM 并执行外部程序存储器中的程序。
89c51引脚图及功能中文资料
89c51引脚图及功能89C51是一种带4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器( FPEROM — Falsh Programmable andErasable Read Only Memory )的低电压，高性能 CMOS8位微处理器，俗称单片机。
89C2051是一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100次。
该器件 采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于 将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。
89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
P1. 0Fl. 1 P1. 2 P1. 3 E PI Pl. 5 匚 PI e RESET' RKE/P3 0 Txc/pa. i r 2 T0/P3.4 C S - 6 匚M/P3. 7 [ XT AL 2 C XTAL1 C Vss 1 .主要特性：与MCS-51 兼容4K 字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0HZ-24HZ三级程序存储器锁定128*8位内部 RAM32可编程I/O 线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路PO, 0/1D0 PO. 3/AD3 PO, 4/AB4 PO. 6/ADS PO, 7/AD7 EA/Vpp P2.6/ADL4 5/AD13 4/AB1 2 P2. 3/AD11 PN 1/AD92 •管脚说明：VCC :供电电压。
GND :接地。
P0 口：P0 口为一个8位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1 口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
教学课件第2章89C51单片机硬件结构和原理
当ROM容量不够时，尽量选择高容量存储器空间的单片机，如 89C52、89C54、89C58等，应避免外扩程序存储器，因为会增加 硬件负担。
程序存储器
FFFFH
(64K)
0FFFH (4K)
0000H
内部
EA=1
外部
EA=0 0000H
0FFFH (4K)
1
28
2
27
EPROM
3
26
4
25
5
24
6
23
7
22
8
21
9
20
10 2764 19
11
18
12
17
13
16
14
15
1
28
2
27
EPROM
3
26
4
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5
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6
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7
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10 2764 19
11
18
12
17
13
16
14
15
64K
3. 程序存储器
通过16位PC寻址，最大可寻址64kB地址空间
程序存储器资源分布
4. 数据存储器
片内、片外分开编址
如何区分0000-00FFH的地址空间是片内RAM还 是片外RAM？
片内RAM：
• 低128B片内RAM ① 高128B片内RAM
0000-007FH 0080-00FFH
SFR：特殊功能寄存器区
PSW位地址
数据存储器
FFFFH
CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
89c51引脚图及功能中文资料
89c51引脚图及功能89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。
89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1．主要特性：·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
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在对Flash ROM编程和校验时，接 收低8位地址
3、P2口：
P2口：带内部上拉电阻的 8位准双向 I/O 端口，每位能驱动4个LS型TTL负载。
在CPU访问片外存储器时，它输出高8位 地址。
在对Flash ROM编程和校验时，接收高位地址 和控制信号
2.3.1 89C51存储器分类
2、89C51-物理结构（哈佛结构）
程序存储器ROM 89C51存储器
数据存储器RAM
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
2.3.1 89C51存储器分类
3、用户角度
从用户角度89C51存储器分为3类 片内外统一编址0000H~FFFFH的64KB 程序存储器地址空间（用16位地址） 64KB片外数据存储器地址空间，地址也 从0000H~FFFFH编址 256字节数据存储器地址空间用8位地址
2、当 EA=”0”时： 89C51片内ROM不起作用，CPU只能从片ROM/EPROM中 取指令。可以从 0000H 开始寻址。由于8031片内不 带ROM ，所以使用时必须 EA=”0”。
三、控制信号引脚：
RST、ALE、PSEN和EA
EA/Vpp（31脚）：
Vpp：对89C51片内 Flash ROM固化 编程时，编程电压输入端（12-21V）。
四、输入/输出端口P0、P1、P2、P3准双向
当I/O口作为输入时，应先向此口锁 存器写入全1， 此时该口引脚浮空， 可作高阻抗输入。
第二章 89C51单片机硬件结构和原理
第2章89C51单片机硬件结构和原理
§2.1 82 89C51单片机引脚及其功能
§2.3 89C51单片机存储器配置
§2.4 时钟电路及89C51CPU时序
§2.5 复位操作
§2.6 §2.7
89C51单片机的低功耗工作方式 输出/输入端口结构
返回
1、中央处理单元（89C51CPU）
1）运算器 • 2）控制器
返回
1）运算器
（1）8位的ALU：可对4位、8位、16位数据进行操作。
（2）8位累加器ACC（A）：它经常作为一个运算数经 暂存器2进入ALU的输入端，与另一个来自暂存器1的运 算数进行运算，运算结果又送回ACC。
（3）8位程序状态寄存器PSW：指示指令执行后的状态 信息供程序查询和判别用。
2.3.1 89C51存储器分类
1、普林斯顿结构
一般的微机结构：通常只有一个地址空间， 而ROM和RAM可以随意安排在一个地址范 围内的不同空间，即ROM和RAM的地址在 同一个队列里的分配不同的地址空间， CPU 访问时一个地址对应唯一的一个存储 单元，可以是ROM也可以是RAM，并用同 类访问指令。
XTAL2（18脚）：片内它是振荡电路
反向放大器的输出端
XTAL1（19脚）：在片内它是振荡电 路反向放大器的输入端
三、控制信号引脚：
RST、ALE、PSEN和EA
RST/VPD（9脚）：
RST：复位信号输入端，高电平有效。 当此输入端保持两个机器周期的高电 平时，就可以完成复位操作。
89C51单片机内部结构如 图2-2所示。
89C51单片机 内部结构图
存储器
P0.0-P0.7
P2.0-P2.7 I/O接口
P0驱动器
P2驱动器
RAM地址 寄存器
128B RAM
P0锁存器
P2锁存器 4KBROM
B寄存器 暂存器1 暂存器2
ACC SP
运算器
定指指
PSEN 时 令 令
ALE 控 译 寄
EA 制 码 存
RESET
器器
ALU 中断、串行口和定时器
PSW
P1锁存器
P3锁存器
程序地址 寄存器 缓冲器
PC增1 PC
DPTR
控制器
OSC
XTAL1 XTAL2
P1驱动器 P1.0-P1.7
P3驱动器
返回
P3.0-P3.7
二、结构组成
（一）、中央处理单元（CPU） （二）、存储器 （三）、I/O接口
返回
1）程序存储器（ROM）
89C51片内为4KB Flash ROM。 地址从0000H开始。 用于存放程序和表格常数。
返回
2）数据存储器（RAM）
89C51RAM均为128B，地址为00H～7FH。 用于存放运算的中间结果、数据暂存以及数据缓
冲等。 这128B的RAM中有32个字节单元可指定为工作
§2.1 89C51单片机芯片内部结构及特点
§2.1.1 89C51单片机的基本组成 §2.1.2 89C51单片机芯片内部结构
§2.1.1 89C51单片机的基本组成
外部时钟源
外部事件计数
振荡器和时序 OSC
程序存储器 4KB FLASH
ROM
数据存储器
2×16位
256B RAM/SFR 定时器/计数器
片内的Flash ROM允许在系统内改编程序或用常 规的非易失性存储器编程器来编程。因此 89C51/LV51是一种功能强、灵活性高，且价格合 理的单片机，可方便地应用在各种控制领域。
§2.1.2 89C51单片机芯片内部结构
一、结构图 二、结构组成
一、结构图
由 中央处理单元（CPU）、存储器 （ROM及RAM）和I/O接口组成。
4、P3口：
带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口， 每位能驱动4个LS型TTL负载。P3口除 作为一般I/O口外，每个引脚都有第二 功能。
在对Flash ROM编程和校验时，接收控制 信号
表2-1 P3端口引脚与复用功能表
口线 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
信号，以执行指令所规定的操作。
返回
（3）振荡器和定时电路
89C51单片机片内有振荡电路，只需外接石英 晶体和频率微调电容（2个30pF左右），其频 率范围为1.2MHz~12MHz。该信号作为 89C51工作的基本节拍即时间的最小单位。
返回
2、存储器
1）程序存储器（ROM） 2）数据存储器（RAM）
2.1.1 89C51单片机的基本组成
89C51单片机还有一种低电压的型号，即89LV51， 除了电压范围有区别之外，其余特性与89C51完 全一致。
89C51/LV51是一种低功耗/低电压、高性能的8位 单片机。它采用了CMOS工艺和高密度非易失性 存储器（NURAM）技术，而且其输出引脚和指 令系统都与MCS51兼容；
1、P0口：
漏极开路的8位准双向I/O口，每位能驱动8 个LS型TTL负载。
在CPU访问片外存储器时，P0口为分时复用 的低8位地址总线和8位数据总线。
在Flash ROM编程时，P0端口接受指令字节； 而在校验程序时，则输出指令字节。
2、P1口：
带 内 部 上 拉 电 阻 的 8 位 准 双 向 I/O 端 口，每位能驱动4个LS型TTL负载。
三、控制信号引脚：
RST、ALE、PSEN和EA
ALE/PROG（30脚）：
ALE：地址锁存允许信号端。当89c51上
电正常后，ALE引脚不断向外输出正脉冲信 号，此频率为震荡频率的1/6可以用作对外 输出的时钟或定时信号。
CPU访问片外存储器时，该引脚输出信号作 为锁存低8位地址的控制信号。
§2.2.1 89C51单片机引脚
•图2-3是 89C51/LV51的引脚结构图，有双列 直插封装(DIP)方式和方形封装方式。
图2-3 89C51/LV51的引脚结构
一、电源引脚：Vcc和Vss
1．Vcc(40脚)：电源端，为+5V。 2．Vss(20脚)：接地端。
二、时钟电路引脚：XTAL1和XTAL2
2.3.1 89C51存储器分类
3、用户角度-存储器的空间配置
FFFF FFFF
片外 RAM&
I/O端口
片外
EA=0 片外
0FFF 0000
EA=1 片内
PSEN 程序存储器
片内 FF 80 SFR
7F RAM
00
0000
数据存储器
RD WR
1 、 片 内 、 外 统 一 编 址 的 64K 程 序 存 储 器 地 址 空 间 。 CPU访问片内、片外ROM指令用MOVC。
89C51片内Flash ROM的容量为4KB。地址为0000H～ 0FFFH。
片外最多可扩至64KB ROM/EPROM，地址为1000H～ FFFFH。
片内外统一编址。
三、寻址方式：
1、当 EA=“1”时： 89C51的PC在0000～0FFFH范围内执行片内ROM 中的程序，当指令地址超过0FFFH 后就自动转向片 外ROM中取指令。
（4）8位寄存器B：在乘除运算时，用来存放一个操作数 也用来存放运算后的一部分结果；如不能做乘除运算时 ，作为通用寄存器 （5）布尔处理器：专门用于处理位操作的，以PSW中的 C为其累加器。
（6）2个8位暂存器：ALU的两个入口处
2）控制器
（1）程序计数器PC（16位） （2）指令寄存器IR及指令译码器ID （3）振荡器和定时电路
替代的第二功能 RXD（串行口输入） TXD（串行口输出） INT0（外部中断 0 输入） INT1（外部中断 1 输入） T0（定时器 0 的外部输入） T1（定时器 1 的外部输入） WR（写选通控制输出） RD（读选通控制输出）
§2.3 89C51存储器配置
§2.3.1 89C51存储器分类 §2.3.2 程序存储器地址空间 §2.3.3 数据存储器地址空间
89C51 CPU