万哥的51单片机笔记(一)引脚功能解释
2 MCS-51 系列单片机系统结构
2.2 MCS-51 系列单片机的外特性——引脚功能说明
主电源引脚
VCC
40引脚,通常接5V
VSS
20引脚,电路接地
时钟源
时钟引脚XTAL1和XTAL2 内接反相放大电路构成一个振荡器,提供时钟信号
引脚:引脚是指从集成电路(芯片)内部电路引出与外围电路的接线,引脚构成了这块芯片的接口。按照功能,AT89S52的引脚可分为主电源、外接晶振或振荡器、多功能I/O口,以及控制、选通和复位四类。
XTAL1
19脚,外接晶振的一个引脚,片内反向放大器的输入端口,当单片机直接采用外部振荡信号时,此引脚接地电平
XTAL2
18脚,外接晶振的另一个引脚,片内反向放大器的输出端口,当单片机直接采用外部振荡信号时,此引脚为外部振荡信号的输入端口,直接与外部震荡信号源相连接。
反向放大电路:输出信号与输入信号的相位相反并且电压或电流值成一定比例
晶振:有一些电子设备需要频率高度稳定的交流信号,而LC振荡器稳定性较差,频率容易漂移(即产生的交流信号频率容易变化)。在振荡器中采用一个特殊的元件——石英晶体,可以产生高度稳定的信号,这种采用石英晶体的振荡器称为晶体振荡器。
时钟信号:时钟信号是时序逻辑的基础,它用于决定逻辑单元中的状态何时更新。时钟信号是指有固定周期并与运行无关的信号量,时钟频率(clck frequency,CF)是时钟周期的倒数。
XTAL1和XTAL2的逻辑符号图如下所示:
控制、选通或复用
此类引脚为单片机对外部提供控制、选通信号。有些引脚有复用功能
RST/VPD
9脚,RST(RESET)单片机复位信号输入端口 。单片机运行时,该引脚输入脉宽为2个机器周期以上的高电平复位信号,复位单片机;VCC掉电时,VPD接通备用电源(为了保持片内RAM信息不受破坏)
机器周期:机器周期,一般也叫CPU周期。在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段(如,取指令、存储器读、存储器写等),每一阶段完成一项工作(称为一个基本操作)。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。
ALE/ P R O G ‾ \overline{PROG} PROG
ALE
30脚,输出允许地址锁存信号ALE(address lock enable)。单片机访问外存时,ALE输出的负跳变电平信号将P0口上的低8位地址打入地址锁存器,
负跳变电平:负跳变指从高电平变成低电平的过程,也称下降沿
在没有访问外存时,ALE仍然以1/6振荡频率固定不变的速率输出。该引脚用于数据存储时标记有效位
51数据是8位,外接16位存储器时传输的数据也是8位,但存储器不知道进来的8位是低8位还是高8位,所以引入ALE记录当前数据是高位还是低位
P R O G ‾ \overline{PROG} PROG
30脚的第二功能,对片内程序存储器进行编程写入时,此引脚用于编程脉冲的输入端
P S E N ‾ \overline{PSEN} PSEN
29脚,访问外部程序存储器的选通信号(控制信号),低电平有效。当外部扩展的程序存储器读取指令代码时,每个机器周期输出两次 P S E N ‾ \overline{PSEN} PSEN信号;访问片内程序存储器时,不产生 P S E N ‾ \overline{PSEN} PSEN信号,即保持高电平的无效状态;访问外部数据存储器时,也不产生 P S E N ‾ \overline{PSEN} PSEN有效信号,保持高电平的无效状态。
E A ‾ \overline{EA} EA/VPP
31脚, E A ‾ \overline{EA} EA为单片机访问内部或外部程序存储器的选择信号,低电平有效。
①当 E A ‾ \overline{EA} EA引脚与VCC引脚相连接,使 E A ‾ \overline{EA} EA引脚保持高电平时,单片机开始工作。首先访问从0000H地址开始的片内程序存储器,当PC值超过片内程序存储器最大容值,单片机将自动转向外部程序存储器继续而顺序访问和运行;
②当 E A ‾ \overline{EA} EA引脚直接接地,则单片机直接访问外部扩展的程序存储器,并从0000H地址编码单元读取指令代码进行运行程序。所以所有运行程序均应全部编制在外部扩展的程序存储器中
VPP:提供编程电压
多功能I/O端口
P0口
32-39脚,单片机访问外部扩展的存储器时,作地址、数据复用线;外部不扩展时为双向I/O口。对片内程序存储器进行编程和程序校验时,用于指令代码的输入/输出。P0口可驱动8个LSTTL负载
LSTTL负载:
Low-power Schottky TTL --低功耗肖特基TTL
Transistor-Transistor Logic 晶体管-晶体管逻辑(电路)肖特基(Schottky)二极管是一种快恢复二极管,它属一种低功耗、超高速半导体器件。其显著的特点为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右。肖特基(Schottky)二极管多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管,也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。常用在彩电的二次电源整流,高频电源整流中。
I/O接口:
lO 接口是主机与被控对象进行信息交换的纽带。主机通过I/O 接口与外部设备进行数据交换。主要分并口和串口
P1口
1-8脚,具有内部上拉电路的8位准双向I/O口。只有在对片内程序存储器进行编程和程序校验时作低8位地址总线。P1口可驱动4个LSTTL负载
上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,电阻同时起限流作用。上拉是对器件输入电流
P2口
21-28脚,具有内部上拉电路的8位准双向I/O口。当单片机访问外部扩展的存储器时,用作高8位地址总线,与P0口合成16位的地址总线;对片内程序存储器进行编程和程序校验时,用作高8位地址总线,和P1口组合成16位的地址总线;没有外部扩展存储器时用作准双向I/O口。可驱动4个LSTTL负载
P3口
10-17脚,具有内部上拉电路的准双向I/O口。
P3·0
10脚,RXD,接受信号
P3·1
11脚,TXD,发送信号
P3·2
12脚, I N T 0 ‾ \overline{INT0} INT0,外部中断源0请求端口,低电平有效
P3·3
13脚, I N T 1 ‾ \overline{INT1} INT1,外部中断源1请求端口,低电平有效
P3·4
14脚,T0,定时
P3·5
P3·6
16脚, W R ‾ \overline{WR} WR,外部数据存储器写选通信号端口,输出低电平有效。
P3·7
17脚, R D ‾ \overline{RD} RD,外部数据存储器读选通信号端口,输出低电平有效。