8051单片机的引脚及结构.
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8051单片机的内部结构8051单片机是一种经典的8位微控制器,因其性能稳定、易于使用和广泛应用于各种嵌入式系统中而备受推崇。
8051单片机采用哈佛架构,具有强大的功能和丰富的内部资源。
本文将详细介绍8051单片机的内部结构。
1.CPU核心:8051单片机核心包括中央处理器(CPU)和一些相关模块,主要包括ALU(算术逻辑单元)和控制单元。
ALU负责执行算术和逻辑运算,而控制单元负责指令译码和控制指令执行。
2.存储器:8051单片机具有多种类型的存储器,包括ROM、RAM和特殊功能寄存器。
- ROM(Read Only Memory):8051单片机的ROM存储器用于存储程序指令,其容量通常为4KB至64KB,并且不可编程。
程序储存在ROM中,在运行时从中读取指令并执行。
- RAM(Random Access Memory):8051单片机的RAM存储器用于存储变量和临时数据。
其容量通常从XDATA的8051型号开始,为128B至256B。
与ROM不同,RAM可读可写,并且容易被程序修改。
-特殊功能寄存器(SFR):8051单片机的特殊功能寄存器是一种特殊的存储器类型,用于存储特定功能的控制和状态信息。
例如,P0(口0)用于控制和监测微控制器的输入/输出。
3.端口:8051单片机包含4个8位双向并行端口(P0-P3),用于与外部设备进行通信。
每个端口都可以配置为输入或输出,并且具有输入缓冲器和输出驱动器。
4. 定时器/计数器:8051单片机具有两个16位定时器/计数器(Timer/Counter 0和Timer/Counter 1)。
它们可用于测量时间间隔、生成定时中断和计数外部事件。
5.串行通信接口:8051单片机具有一个串行通信接口(UART),用于与外部设备进行串行数据传输。
UART可以通过异步串行通信或同步串行通信来传输数据。
6.中断控制器:8051单片机具有中断控制器,用于处理外部中断和内部中断。
8051单片机的体系结构中央处理器:8051单片机采用的中央处理器由一个8位的累加器(Acc)和一个8位的算术逻辑单元(ALU)组成。
它还配备了一组标志寄存器,用于存储运算过程中的标志位,例如进位标志、零标志、溢出标志等。
该中央处理器支持多种数据操作,包括算术运算、逻辑运算、位操作等。
存储器:8051单片机具有多种类型的存储器。
它包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存储器)和特殊功能寄存器(SFR)。
ROM用于存储程序代码和常量数据,RAM用于存储变量和临时数据,而SFR用于存储与特殊功能相关的寄存器。
其中,ROM和RAM的大小可以根据系统需求进行扩展。
输入/输出:8051单片机的输入/输出部分是其最重要的功能之一、它提供了多个通用输入和输出引脚,可以与外部设备进行数据通信。
此外,还提供了一些特殊功能引脚,用于与外围设备(如计时器、串行通信接口等)进行连接。
通过这些引脚,8051单片机可以与外部世界进行高效的数据交换。
时钟:8051单片机需要一个时钟源来提供时序控制和计时功能。
它可以使用外部晶振或者外部时钟源。
时钟源会被输入到时序逻辑单元(TLU),对程序进行节拍控制和计时。
特别值得一提的是,基于提供的根据时钟源产生的节拍信号,8051单片机能够实现采样输入、执行指令并输出结果的协调操作。
除了上述基本组件之外,8051单片机还有一些其他的特点和功能。
其中,片内计时器和串行通信接口(UART)是值得注意的。
片内计时器可以用于计时、延时、脉冲宽度测量等应用,而UART提供了串口通信功能。
另外,8051单片机还具有中断系统,可以在特定事件发生时中断正在执行的程序,并执行响应的中断服务程序。
总的来说,8051单片机的体系结构以其紧凑、高效的设计而著称。
它通过统一的总线结构,实现了不同部件之间的高速通信和数据传输。
这使得它成为一个理想的嵌入式控制器,适用于各种应用领域,如家电、汽车、工业自动化等。
8051单片机的引脚及结构1.引脚布局12345678910---------------------------------------------------------------P0.0,P0.1,P0.2,P0.3,P0.4,P0.5,P0.6,P0.7,RST,P3.---------------------------------------------------------------P1.0,P1.1,P1.2,P1.3,P1.4,P1.5,P1.6,P1.7,EA/VPP,P3.---------------------------------------------------------------P2.0,P2.1,P2.2,P2.3,P2.4,P2.5,P2.6,P2.7,ALE/PROG,P3.---------------------------------------------------------------P3.0,P3.1,P3.2,P3.3,P3.4,P3.5,P3.6,P3.7,VCC,GN---------------------------------------------------------------- P0.0 - P0.7是8051单片机的Port 0,它是8位双向输入/输出端口。
- P1.0 - P1.7是8051单片机的Port 1,它也是8位双向输入/输出端口。
- P2.0 - P2.7是8051单片机的Port 2,它也是8位双向输入/输出端口。
- P3.0 - P3.7是8051单片机的Port 3,它也是8位双向输入/输出端口。
-RST用于复位引脚,当低电平施加在RST引脚时,它将复位单片机。
-EA/VPP是外部访问使能/编程引脚,用于启用或禁用外部存储器。
-ALE/PROG是地址锁存使能/编程引脚,用于与外部存储器进行通信。
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。
51单片机引脚介绍(全)51单片机引脚介绍(全)单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出控制电路的集成电路芯片,广泛应用于嵌入式系统中。
而51单片机(8051 Microcontroller)是最早被广泛使用的一款单片机型号,其引脚布局和功能十分重要。
本文将对51单片机的引脚进行详细介绍,以便更好地理解和应用。
1. 引脚简介51单片机共有40个引脚,编号为P0.0至P3.7,其中P0、P1、P2、P3为4个8位的I/O端口,分别对应于32个可编程的引脚。
此外,引脚还包括VCC(供电正极)、GND(接地)以及RESET(复位引脚)、PSEN(程序存储器使能引脚)、ALE/PROG(地址锁存/编程使能引脚)、EA/VPP(外部访问使能/编程电压),共计7个特殊功能引脚。
2. I/O口的功能P0口是可用的8位双向I/O口,可以用于与外设的数据传输。
P0口在模拟输入/输出工作状态下为双向I/O口,在数字输入/输出工作状态下为输出口。
P1口也是一个可用的8位双向I/O口,用于与外设的数据传输。
P2口是一个不可用的8位双向I/O口,它被用作外部总线的高8位数据总线。
P3口是一个可用的8位双向I/O口,用于与外设的数据传输。
3. 特殊功能引脚RESET引脚是用于复位单片机的引脚。
将RESET引脚拉低,即可使单片机复位。
PSEN引脚是用于访问外部程序存储器(EPROM或闪存)的引脚。
当PSEN为高时,表示访问的是程序存储器。
ALE/PROG引脚在T0(定时器0)的溢出和外部中断0激活时产生外部地址锁存信号。
在程序编程时,它与PSEN引脚一起用作编程使能信号,并提供编程电压。
EA/VPP引脚是用于控制单片机是否使用外部存储器。
当EA/VPP 为低时,表示单片机使用外部存储器;当EA/VPP为高时,表示单片机使用内部存储器。
4. 其他引脚VCC引脚是单片机的正电源引脚,需要接入正电源。
51单片机的引脚及各引脚功能介绍当我们拿到一块MCS-51系列单片机芯片时,看到这么多的引脚,他们都有干什么用的?8051 单片机的引脚图引脚功能:MCS-51 是标准的40 引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照---- 单片机引脚图:l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。
l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。
l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。
l P3.0~P3.7 P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。
这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,初学者很难理解,这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解。
P0口有三个功能:1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口)2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能:1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个功能:除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。
有内部EPROM的单片机芯片(例如8751),为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的,即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG)编程电压(25V):31脚(EA/Vpp)接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢?这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方式由第9脚(即RST/VPD)引入,以保护内部RAM中的信息不会丢失。
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。