80C51单片机的功能结构与引脚性能

80c51单片机定时器计数器工作原理80C51单片机是一种常用的微控制器，其定时器/计数器（Timer/Counter）是实现定时和计数功能的重要组件。

以下简要介绍80C51单片机定时器/计数器的工作原理：1. 结构：定时器/计数器由一个16位的加法器构成，可以自动加0xFFFF（即65535）。

定时器/计数器的输入时钟可以来自系统时钟或外部时钟源。

2. 工作模式：定时模式：当定时器/计数器的输入时钟源驱动加法器不断计数时，可以在达到一定时间后产生中断或产生其他操作。

计数模式：当外部事件（如电平变化）发生时，定时器/计数器的输入引脚可以接收信号，使加法器产生一个增量，从而计数外部事件发生的次数。

3. 定时常数：在定时模式下，定时常数（即定时时间）由预分频器和定时器/计数器的初值共同决定。

例如，如果预分频器设置为1，定时器/计数器的初值为X，那么实际的定时时间 = (65535 - X) 预分频系数输入时钟周期。

在计数模式下，定时常数由外部事件发生的时间间隔决定。

4. 溢出和中断：当加法器达到65535（即0xFFFF）时，会产生溢出，并触发中断或其他操作。

中断处理程序可以用于执行特定的任务或重置定时器/计数器的值。

5. 控制寄存器：定时器/计数器的操作可以通过设置相关的控制寄存器来控制，如启动/停止定时器、设置预分频系数等。

6. 应用：定时器/计数器在许多应用中都很有用，如时间延迟、频率测量、事件计数等。

为了充分利用80C51单片机的定时器/计数器功能，通常需要根据实际应用需求配置和控制相应的寄存器，并编写适当的软件来处理定时器和计数器的操作。

80C51单片机引脚图及引脚功能介绍首先我们来介绍一下单片机的引脚图及引脚功能(如下图所示)，引脚的具体功能将在下面详细介绍单片机的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）。

拿到一块单片机，想要使用它，首先必须要知道怎样去连线，我们用的一块89C51的芯片为例，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，电容，连上就能了，按图1接上即可。

3、复位管脚：按图1中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。

4、 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，那么和哪个管脚相连呢？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。

80C51单片机引脚功能图解80C51属于51单片机系列，改进了8048的缺点并增加了一些新的运算技术。

其性能能够满意产品对于系统数据采集以准时间精度的需求。

本文将为大家介绍80C51单片机的引脚基础功能，感爱好的伴侣快来看一看吧。

MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列请参见图1。

图1P0.0 ～P0.7：P0口8位双向口线。

P1.0 ～P1.7：P1口8位双向口线。

P2.0 ～P2.7：P2口8位双向口线。

P3.0 ～P3.7：P3口8位双向口线。

ALE：地址锁存掌握信号。

在系统扩展时，ALE用于掌握把P0口输出的低8位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。

此外，由于ALE是以晶振1/6的固定频率输出的正脉冲，因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。

PSEN：外部程序存储器读选通信号。

在读外部ROM时，PSEN有效(低电平)，以实现外部ROM单元的读操作。

EA：访问程序存储掌握信号。

当信号为低电平常，对ROM的读操作限定在外部程序存储器;当信号为高电平常，对ROM的读操作是从内部程序存储器开头，并可延至外部程序存储器。

RST：复位信号。

当输入的复位信号连续两个机器周期以上的高电平常即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。

XTAL1和XTAL2：外接晶体引线端。

当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容;当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。

VSS：地线。

VCC：+5 V电源。

以上是MCS-51单片机芯片40条引脚的定义及简洁功能说明，读者可以对比实训电路找到相应引脚，在电路中查看每个引脚的连接使用。

P3口线的其次功能。

P3的8条口线都定义有其次功能。

单片机80C5180C51单片机的典型产品有80C51﹑80C31和87C51，80C51是ROM型单片机，内部有4KB ROM；80C31无片内ROM；87C51片内有4KB EPROM。

除此外三者的内部结构和引脚完相同。

图1-1 为80C51的内部结构80C51的内部结构包括：【中央处理器（CUP）】主要完成运算和控制功能，80C51的CPU 是一个字节为8位的中央处理器，即它对数据的处理是按字节为单位的；【内部数据处理器（内部RAM】）80C51中共有256个RAM单元，但其中能作为寄存器供用户使用的仅有前面128个，后128个被专用寄存器占用；【内部程序储存器（内部ROM）】80C51共有4KB的掩膜ROM，用于存放程序、原始数据；【定时器/计数器】80C51有2个16位的定时器/计数器；【并行I/O口】80C51共有4个8位I/O口（P0P1P2P3）可实现数据并行输入输出；【串行口】80C51有1个全双工的可编程的串行口，以实现单片机与其他设备之间的串行数据传送；【时钟电路】80C51单片机内部有时钟电路，但晶振和微调电容要外接，为其产生时钟脉冲序列；【中断系统】它共有5个中断源：2个是外部中断源/INTO和/INT1，3个内部中断源，即2个定时/计数中断，1个串行口中断；还有驱动器、锁存器、缓冲器、地址寄存器等。

图1-2 为80C51的引脚图功能说明：主电源引脚Vss（20脚）和Vcc（40脚）；时钟电路引脚XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚），用法见图1-2；控制信号引脚如下：RST复位（9脚）输入24个时钟脉冲周期宽度以上H电平复位，接法见图1-3；ALE或/PROG、（30脚）锁存扩展地址低位字节控自信号，或EPROM编程时输入编程脉冲；/PSEN、（29脚）访问片外程序存储器是输出负脉冲作片选控制信号，12个始终周期2次生效，但访问片外RAM时无效，见时序图图1-3；/EA或Vpp（31）程序储存地址的选择，H时先选片内超址时自动跳到片外ROM，或编程时施加编程电压。

80C51单片机引脚图及引脚功能介绍首先我们来介绍一下单片机的引脚图及引脚功能(如下图所示)，引脚的具体功能将在下面详细介绍单片机的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 Vp p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）。

拿到一块单片机，想要使用它，首先必须要知道怎样去连线，我们用的一块89C51的芯片为例，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，电容，连上就能了，按图1接上即可。

3、复位管脚：按图1中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。

4、 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，那么和哪个管脚相连呢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。

80C51单片机原理RAM地址寄存器 RAM 128B 程序地址寄存器P0驱动器 P2锁存器 P2驱动器P1锁存器 暂存器2 B 寄存器 4KB ROM暂存器1ACC SP P0锁存器 PC PC 增1 缓冲器 P3锁存器 OSC中断、串行口及定时器PSW ALU DPTRP1驱动器 P3驱动器XTAL1XTAL2 P0.0～P0.7 P2.0～P2.7 P3.0～P3.7 P1.0～P1.7 RST ALEV CCV SS定时控制 指令译码器 指令寄存器 PSEN EA表2-1 P3口各引脚与第二功能表PSW 的各位定义见表80C51 P0～P3接口功能简见大多数口线都有双重功能，介绍如下： 1、P0口具有双重功能：（1） 作为通用I/O ，外接I/O 设备。

（2） 作为地址/数据总线。

在有片外扩展存储器的系统 中，低8位地址和数据由P0口分时传送。

PSW 位地址 PS W.7PSW .6PSW .5 PSW .4 PSW .3 PSW .2 PSW .1 PSW .0 位标志CY ACF0RS1RS0OVF1P2、P1口是唯一的单功能口：作为输入/输出口，P1口的每一位都可作为输入/输出口。

3、P2口具有双重功能：（1）作为输入/输出口。

（2）作为高8位地址总线。

在有片外扩展存储器的系统中，高8位地址由P2口传送。

4、P3口具有双重功能：（1）作第一功能使用时，其功能为输入/输出口。

（2）作第二功能使用时，每一位功能定义如表2.1所示。

80C51单片机的4个I/O口都是8位双向口，这些口在结构和特性上是基本相同的，但又各具特点，以下将分别介绍之。

图2-9 P0口某位的结构图2-10 P1口某位的结构1D CPQQ MUX& T1T2锁存器地址/数据控制信号C V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P0.X引脚12DCPQQ T锁存器V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P1.X引脚12图2-11 P2口某位的结构图2-12 P3口某位的结构P0～P3口使用时应注意事项1、如果80C51单片机内部程序存贮器ROM 够用，不需要扩展外部存贮器和I/O接口，80C51的四个口均可作I/O 口使用。

80C51单片机引脚图及引脚功能介绍首先我们来介绍一下单片机的引脚图及引脚功能(如下图所示)，引脚的具体功能将在下面详细介绍单片机的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）。

拿到一块单片机，想要使用它，首先必须要知道怎样去连线，我们用的一块89C51的芯片为例，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，电容，连上就能了，按图1接上即可。

3、复位管脚：按图1中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。

4、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，那么和哪个管脚相连呢？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。

1.1 80C51单片机的引脚功能80C51系列中，用CHMOS工艺制造的单片机都采用双列直插式（DIP)40脚封装，引脚信号完全相同。

图2—9为引脚图,这40根引脚大致可分为:电源（V CC、V SS、V PP、V PD）、时钟（XTAL1、XTAL2）、I/O口（P0~P3）、地址总线（P0口、P2口）和控制总线(ALE、RST、、、）等几部分。

它们的功能简述如下：1．电源Vcc（引脚号40），芯片电源，接+5V；Vss（引脚号20)，电源接地端.2．时钟XTAL1（引脚号18）内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶振的一个引脚。

当采用外部振荡器时，此引脚接地。

XTAL2(引脚号19)内部振荡器的反相放大器输出端，是外接晶振的另一端。

当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。

3．控制总线（1）ALE/（引脚号30）:正常操作时为ALE功能（允许地址锁存)，用来把地址的低字节锁存到外部锁存器。

ALE引脚以不变的频率（振荡器频率的1/6）周期性地发出正脉冲信号。

因此，它可用作对外输出的时钟信号或用于定时。

但要注意,每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲.ALE端可以驱动(吸收或输出电流)8个LSTTL电路。

在8751单片机EPROM编程期间，此引脚接编程脉冲（功能）.（2）（引脚号29）:外部程序存储器读选通信号.在从外部程序存储器取指令（或数据）期间，在每个机器周期内两次有效。

可以驱动8个LSTTL电路.（3）RST/VPD(引脚号9）：复位信号输入端.振荡器工作时，该引脚上持续2个机器周期的高电平可实现复位操作。

此引脚还可接上备用电源。

在Vcc掉电期间，由向内部RAM提供电源，以保持内部RAM中的数据.（4）/Vpp（引脚号31）：为内部程序存储器和外部程序存储器的选择端。

当为高电平时，访问内部程序存储器（PC值小于4K)；当为低电平时，访问外部程序存储器。

对于87C51单片机，在EPROM编程期间，此端为21V编程电源输入端。

80C51的基本结构80C51的引脚封装时钟电路总线控制CPUROM/EPROM/FLASH4K 字节RAM 128字节 SFR 21个定时/计数器2个中断系统5中断源、2优先级串行口 全双工 2个并行口 4个RST EAALE PSENXTAL2XTAL1P0 P1 P2 P3V CCV SS一、80C51的内部结构：1．80C51的微处理器（CPU）（1）运算器：累加器ACC ；寄存器B ；程序状态字寄存器PSW 。

（2）控制器：程序计数器PC ；指令寄存器IR ；定时与控制逻辑2．80C51的片内存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间：（1）内部ROM容量4K字节，范围是：000H~0FFFH（2）内部RAM容量128字节，范围是：00H~7FH3．80C51的I/O口及功能单元（1）四个8位的并行口，即P0~P3。

它们均为双向口，既可作为输入，又可作为输出。

每个口各有8条I/O线。

（2）有一个全双工的串行口（利用P3口的两个引脚P3.0和P3.1）；（3）有2个16位的定时/计数器；（4）有1套完善的中断系统。

4．80C51的特殊功能寄存器（SFR）内部有SP，DPTR（可分成DPH、DPL两个8位寄存器），PCON，…，IE，IP等21个特殊功能寄存器单元，它们同内部RAM的128个字节统一编址，地址范围是80H~FFH。

增强型单片机的SFR有26个字节单元，所增加的5个单元均与定时/计数器2相关。

二、80C51的时钟与时序1．80C51的时钟产生方式可分为内部时钟和外部时钟2．80C51的时钟信号一个机器周期包含12个晶荡周期或6个时钟周期，指令的执行时间称作指令周期（单、双周期）。

各指令的微操作在时间上有严格的次序，这种微操作的时间次序我们称作时序。

三、80C51单片机的复位复位目的是使单片机或系统中的其它部件处于某种确定的初始状态。

复位有上电复位和上电复位和按键均有效的复位。

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。