第2章-MCS-51单片机的结构和原理教材课件

*第二章MCS-51单片机的结构和原理MCS－51系列单片机的基本结构、CPU的组成。

MCS－51系列单片机的存储器结构、功能区划分和各自寻址特点。

MCS－51系列单片机4个8位并行I/O端口的各自功能和应用特点。

MCS－51系列单片机器件的外部引脚功能、封装形式及单片机的工作方式。*

2.1MCS-51单片机基本结构

2.2中央处理器CPU

2.3存储器

2.4并行输入/输出接口

2.5单片机的引脚及其功能本章主要内容*2.1MCS-51单片机基本结构MCS-51系列单片机都是以8051为核心电路发展起来的，包括51子系列（基本型）和52子系列（增强型）两大类，因此它们都具有MCS-51的基本结构与软件特征，具有很强的兼容性。

*2.1.1MCS-51系列的内部结构（1）面向控制的8位中央处理器（CPU）（2）具有布尔处理（即位处理）能力（3）64KB程序存储器空间（4）64KB数据存储器空间（5）4KB片内程序存储器（ROM）（6）128B内部数据存储器（RAM）（7）一组特殊功能寄存器（SFR）（8）32根双向并可按位寻址的I/O口线（9）2个16位定时器/计数器（10）5个中断源，具有两个优先级（11）一个全双功异步串行口（12）片内振荡器和时钟电路VCCALERAM地址寄存器RAMP0锁存器P2锁存器ROMP0驱动器P2驱动器ACC寄存器B暂存2暂存1SP程序地址寄存器缓冲器PC加1PCDPTRPSWP1驱动器P3驱动器P1锁存器P3锁存器SFR特殊功能寄存器PSENVSSEARESET内部时钟外接晶振P1.0~P1.7P3.0~P3.7P0.0~P0.7P2.0~P2.7中断、串行口及定时器ALU定时及控制指令寄存器指令译码器用EPROM,为8751无ROM为8031*2.1.2MCS-51系列单片机的结构P0P1P2P3并行接口CPU时钟电路串行接口中断系统ROMRAM定时/计数器T0T1TXDRXD

单片机的引脚及其功能图2.6MCS-51单片机引脚及总线结构(a)管脚图；(b)8031引脚功能分类单片机的引脚（晶振端）⒈电源:⑴VCC-芯片电源，接+5V/3.3V/2.7V；⑵VSS-接地端；⒉时钟:XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。

15～45pfx21～12MHz（MCS-51）0～24MHz（Atmel-89C）XTAL1XTAL2也可以由XTAL1端接入外部时钟，此时应将XTAL2接地：XTAL2XTAL1外部时钟通常外接一个晶振两个电容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

①

ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址

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（Reset）功能：复位信号输入端。②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。单片机锁存器74LS373P0.0-P0.7ALEPSENP2.0-P2.48D8QOEA8-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM单片机的引脚（PSEN端）

PSEN：寻址外部程序存储器时选通外部EPROM的

读控制端（OE）低有效。EPROM⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

①EA功能：内外ROM选择端。

80C51单片机ROM寻址范围为64KB，其中4KB在片内，60KB在片外(80C31芯片无内ROM，全部在片外)。

当EA保持高电平时，先访问内ROM，但当PC(程序计数器)值超过4KB(0FFFH)时，将自动转向执行外ROM中的程序。

当EA保持低电平时，则只访问外ROM，不管芯片内有否内ROM。对80C31芯片，片内无ROM，因此EA必须接地。

②Vpp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）。P3.0——RXD：串行口输入端；P3.1——TXD：串行口输出端；P3.2——INT0：外部中断0请求输入端；P3.3——INT1：外部中断1请求输入端；P3.4——T0：定时/计数器0外部信号输入端；P3.5——T1：定时/计数器1外部信号输入端；P3.6——WR：外RAM写选通信号输出端；P3.7——RD：外RAM读选通信号输出端。*2.2中央处理器CPU

1.

CPU结构

MCS－51内部有一个8位CPU（8位是CPU的字长，指CPU对数据的处理是按一个字节进行的），它象通常的微处理器一样，也是由算术逻辑运算单元ALU、定时控制部件（即控制器）和各种专用寄存器等组成的。2.2.1MCS-51系列单片机CPU的结构和功能部件*ALU

由定时和控制部件构成的控制器，包括定时控制逻辑、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、程序计数器PC、堆栈指针SP、RAM地址寄存器以及16位地址缓冲器等。运算器（ALU、专用寄存器）

1.

CPU结构*2.CPU的专用寄存器组MCS-51的CPU专用寄存器组包括程序计数器PC、累加器ACC、寄存器B、程序状态标志寄存器PSW、堆栈指针SP和数据指针DPTR等6个寄存器。除PC外，其余5个寄存器均为可编程可访问寄存器。PC只能用在查表指令MOVC中，不可直接访问。专用寄存器组中只有PC在物理上是独立的（即没有与其他器件共同编码的物理地址），其余5个寄存器都有相应的直接地址编码（称字节地址）。

*是一个独立的计数器，用于存放下一条待执行指令的地址。PC的基本工作过程可以描述为：PC中的数作为指令地址输出给程序存储器，程序存储器按此地址输出指令字节，同时PC本身自动加1，指向下一条指令。在执行转移、调用类指令或响应中断等操作时，PC的工作过程将有所不同。MCS-51的PC是一个16位寄存器，其寻址范围是64KB（即216Byte）。

（1）程序计数器PC（ProgramCounter）2.CPU的专用寄存器组*（2）累加器ACC（Accumulator）简称A寄存器或累加器A，是一个具有特殊用途的8位寄存器，主要用来存放一个操作数或存放运算的结果。累加器ACC是CPU中使用最频繁的寄存器，MCS-51指令系统中多数指令的执行都通过它进行。2.CPU的专用寄存器组*（3）寄存器B寄存器B也是一个8位寄存器，在乘法和除法运算中用作ALU的输入之一。乘法运算时，ALU的两个输入分别为A、B，运算结果存放在AB寄存器中，其中A存放积的低8位，B则存放积的高8位。除法运算时，被除数取自A，除数取自B；运算结果商存于A，而余数存于B。其它情况下，B可作为一个工作寄存器使用。2.CPU的专用寄存器组*（4）程序状态字PSW（ProgramStateWord）CyACF0RS1RS0OV…PD7D6D5D4D3D2D1D0PSW进位标志、“位累加器”

辅助进位标志

用户通用状态标志

溢出标志

奇偶标志位

保留位

工作寄存器组选择控制位

若A中有奇数个“1”，则P置位，否则清零

2.CPU的专用寄存器组*

RS1、RS0与片内工作寄存器组的对应关系RS1RS0寄存器组片内PAM地址通用寄存器名称000组00H~07HR0~R7011组08H~0FHR0~R7102组10H~17HR0~R7013组18H~1FHR0~R72.CPU的专用寄存器组*

堆栈是指用户在单片机内部RAM中开辟的、遵循“先进后出”原则、只能从一端存取数据的一个存储区。存取数据的一端称为栈顶。（5）堆栈指针SP（StackPointer）2.CPU的专用寄存器组*

堆栈中的数据压入和弹出过程

凡是关系到堆栈操作的场合，都需要借助MCS-51的CPU中一个专用8位寄存器SP来间接指示堆栈中数据存取的位置，该寄存器被称为堆栈指针SP。

MCS-51的堆栈是向上（即向地址增加的方向）生成的，堆栈指针SP的初始值称为栈底。在堆栈操作过程中，SP始终指向堆栈的栈顶。单片机复位后SP的值为07H，因此入栈数据将从08H存起。08H~1FH与工作寄存器区1~3，通常把栈底设计在片内RAM中地址值较高的地方，如60H等。2.CPU的专用寄存器组*

入栈操作时首先将SP的内容[记为（SP）]自动增1，将SP间接指示的栈区片内RAM存储单元地址向上调整一次，再把数据压入由SP最新指示的片内RAM单元中；出栈操作时，首先将当前栈顶的内容弹出到相应位置，然后把SP的内容自动减1。可见，在堆栈操作过程中，SP的值将自动增1或减1。89H80H70H50H栈底SPSP入栈过程PUSHACC出栈过程POPACCSP89HSP89HAA89H80H70H50H栈底2.CPU的专用寄存器组*6.数据指针寄存器DPTR数据指针DPTR是一个16位的专用寄存器，其高位字节寄存器用DPH表示、低位字节寄存器用DPL表示。既可作为一个16位寄存器DPTR来处理，也可作为两个独立的8位寄存器DPH和DPL来处理。DPTR主要用来存放16位地址，可通过它访问64KB外部数据存储器或外部程序存储器空间。2.CPU的专用寄存器组*2.2.2MCS-51系列的CPU时序CPU以不同的方式，通过复杂的时序电路执行并完成各种不同指令功能。CPU的控制器按照指令的功能发出一系列在时间上有一定次序的信号去控制和启动一部分逻辑电路，完成某种操作。在一定时刻发出一定的控制信号去启动一定的逻辑部件动作，这就是CPU的时序。*1.系统时钟与时钟周期系统时钟是一切微处理器、微控制器内部电路工作的基础。单片机内部有一个自激振荡电路，可以通过它或外部提供振荡源驱动内部时钟电路产生系统时钟信号。系统时钟信号的振荡周期简称时钟周期。系统时钟组成了单片机机器周期的状态序列。

2.2.2MCS-51系列的CPU时序*2.机器周期与指令周期CPU完成一种基本操作所需要的时间称为机器周期Tcy。基本的机器周期有取指周期、存储器读周期和存储器写周期等，各种指令功能都是由这几种基本机器周期实现的。CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期，它以机器周期为单位。MCS-51的指令可以分为单周期指令、双周期指令和四周期指令三种，它们的执行时间依次是1个、2个和4个机器周期。2.2.2MCS-51系列的CPU时序*

机器周期与时钟周期的关系

MCS－51系列单片机的的1个机器周期包括12个时钟周期。为了叙述方便，可将1个机器周期分为6个状态S1～S6，每个状态又分为两节拍P1、P2，则1个机器周期的12个节拍依次为S1P1、S1P2、S2P1……S6P2。如果系统时钟的晶振频率为fosc=12MHz，则

1Tcy

=12Tosc=12/fosc=12/(12×106)=1μs即：1个机器周期的时间为1μs。

2.2.2MCS-51系列的CPU时序单字节单周期指令例：INCA双字节单周期指令例：ADDA，DATA单字节双周期指令例：INCDPTRCPU取指/执行时序*一个机器周期P1P2P1P2读操作码（丢弃）MOVX类指令(单字节双周期指令）无取指（无ALE）地址数据访问外部存储器双字节双周期指令例：MOVRn,direct读第二字节操作码当CPU对外部RAM读写时，ALE不是周期信号*2.3存储器普林斯顿（Princeton）结构：将程序和数据合用一个存储器空间的结构。哈佛（Harvard）结构：为绝大多数单片机所采用。程序存储器和数据存储器截然分开，ROM和RAM独立编址并分别寻址的结构，相互间不会冲突。在MCS-51系列单片机中，不仅在片内预留了一定容量的程序存储器、数据存储器以及众多的特殊功能寄存器（SFR），而且还具有很强的外部存储器扩展能力，程序存储器和数据存储器的寻址能力均可达64KB，寻址和操作简单方便。*1

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15RAM6264

80318751805189C51片内RAM片内ROM256B（字节）4KB64K64K2.3存储器*MCS－51存储器结构

三大逻辑存储空间内部数据存储器

程序存储器外部ROM0FFFFH1000H外部RAM及输入输出端口（

64K）0000H0FFFFH0FFFH0000H内部ROM

EA=10FFFH0000H外部ROM

EA=00080H00FFH特殊功能寄存器0000H007FH内部RAM外部数据存储器2.3存储器*2.3.1程序存储器程序存储器（Programmemory）主要用于存放经调试正确的应用程序和常数表格。由于MCS-51系列单片机采用16位的程序计数器PC和16位的地址总线，因而程序存储器可扩展的地址空间为64KB，并且这64KB地址在空间分布范围上是连续和统一的。*1.程序存储器的分类

单片机应用系统中的程序存储器一般用半导体只读存储器即ROM（ReadOnlyMemory）。这种存储器在计算机运行时只能对其执行读操作，即使整机掉电后存于其中的信息也不会丢失，显然适于存放用户程序、常数和表格等。

(1)MaskROM型：掩膜ROM。其编程只能由制造商通过半导体掩膜技术完成，用户无法改写，所以对用户而言，它是严格意义上的只读存储器，适用于有固定程序且大批量生产的产品中。如8051中的4KB程序存储器就是这一种。2.3.1程序存储器*（2）OTPROM型

一次可编程ROM（OneTimeProgrammableROM）。用户可通过专门设备对其一次性写入程序，此后便不能改写。这种程序存储器可靠性很高，适合于存放已调试成功的用户程序，投入规模生产，但调试阶段不宜用。目前，国内外有很多单片机制选商提供片内集有OTRROM的单片机产品，可供用户选择。2.3.1程序存储器*(3)EPROM型可擦除可编程ROM（ErasableProgrammableRom）,其典型外观标志是芯片上有一个紫外线擦除窗口。这种存储器编程使用一定的直流电源（如+21V电压），而擦除则用紫外线灯光照射芯片窗口（一般需15～30分钟），重新编程后用不透明标签将窗口贴覆遮盖住即可。目前仍有许多用户在单片机产品开发中用此类器件，但由于这种器件不是本质非易失器件（阳光或日光灯照射时间足够长也会擦除程序）、编程电压要求高、编程时间长等原因，应用范围正在萎缩，相信不久即会被新型器件替代。MCS-51系列单片机8751的片内ROM以及27系列存储器芯片都属于此类产品。2.3.1程序存储器*（4）E2PROM型电可擦除可编程ROM（ElectricallyErasableProgrammableROM），较新型只读存储器，编程速度较快且可在线改写，擦除、写入和读出电压均为+5V。28系列存储器属于此类产品。2.3.1程序存储器*(5)FlashROM型闪速只读存储器，是最新型的半导体只读存储器，其集成度、速度和易用性等远非传统ROM可比。在+5V电源下，改写时无需擦除操作，高端产品擦写速度可达ns级，已进入推广阶段。如ATMEL公司的AT89系列单片机中均集有容量不等的FlashROM，是产品开发用的理想机种。其唯一的缺点是可靠性尚需提高，若设计调试时用FlashROM型产品，投入生产时改用OTPROM型，在目前应是最佳选择。专门的FlashROM器件，有93系列等。很多大规模可编程逻辑器件（如CPLD）在存储性质上与FlashROM一致。

2.3.1程序存储器*2.MCS-51系列单片机程序存储器的应用形态

MCS-51片内程序存储器为固定的只读存储器ROM。如8051中含有4KB容量的掩膜ROM，8751中含有4KB容量的EPROM，89C51中含有4KB容量的FlashROM。8031/8032中不设程序存储器，这种单片机在供应状态上称为ROMLess型器件，使用过程中必须外扩ROM。2.3.1程序存储器*...程序存储器(PC)中断5中断4中断3中断2中断10000H0001H0002H0003H000BH0013H001BH0023H002BH定时器1中断外部中断0定时器0中断外部中断1串行口中断8位0FFFH0FFEH0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)内部EA=1程序存储器资源分布中断入口地址外部EA=02.3.1程序存储器引脚接高电平时，CPU可访问内部和外部ROM，且程序自片内程序存储器开始执行，PC值超出片内ROM容量时，会自动转向片外程序存储器中的程序。*3.程序存储器中的特定程序入口ROM地址功能分配ROM地址功能分配0000H系统复位或非屏蔽中断0013H外部中断1中断服务程序入口0003H外部中断0中断服务程序入口001BH定时器/计数器1中断服务程序入口000BH定时器/计数器0中断服务程序入口0023H串行口中断服务程序入口2.3.1程序存储器*0000HFFFFH(64K)外部数据存储器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)内部RAM专用

寄存器0组R0R7R0R7R0R7R0R71组2组3组工作寄存器区可位寻址区20H2FH7F78070030H7FH数据缓冲区/堆栈区内部RAM存储器18H1FH10H17H08H0FH00H07H2.3.2内部数据存储器RS1RS0000组011组102组013组*2.3.2内部数据存储器2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H27H26H25H24H23H22H21H20H7F776F675F574F473F372F271F170F07MSB位地址LSB7E766E665E564E463E362E261E160E067D756D655D554D453D352D251D150D057C746C645C544C443C342C241C140C047B736B635B534B433B332B231B130B037A726A625A524A423A322A221A120A027971696159514941393129211911090178706860585048403830282018100800单元地址*

堆栈或数据缓冲区（30H‐7FH）此区间共80个单元，只可按字节寻址，而不可位寻址。程序运行期间，会产生一些运算结果等中间数据，这些数据可在此区间暂时保存。另外，若程序运行过程中遇到调用子程序或响应中断，往往需要保护现场，将有关的数据压入堆栈，待子程序返回或中断响应结束时再将入栈数据弹出，此时，该区间可作堆栈使用。单片机复位后，堆栈指针SP的值为07H，即默认此区间的08H为栈底。考虑到00H～2FH通常留作工作寄存器区和位寻址区，因此一般将栈底设置在30H或更高地址单元。2.3.2内部数据存储器*2.3.3特殊功能寄存器99HSBUFA0HA0HA1HA2HA3HA4HA5HA6HA7HP2EX0ET0EX1ET1ES--EAA8HA8HA9HAAHABHACHADHAEHAFHIEB0HB0HB1HB2HB3HB4HB5HB6HB7HP3PX0PT0PX1PT1PS---B8HB8HB9HBAHBBHBCHBDHBEHBFHIPP-OVRS0RS1F0ACCyD0HD0HD1HD2HD3HD4HD5HD6HD7HPSWE0HE0HE1HE2HE3HE4HE5HE6HE7HACCF0HF0HF1HF2HF3HF4HF5HF6HF7HB地址位地址/位定义SFR助记符9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI98H

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P1.0

90H

TH1

8DH

TH0

8CH

TL1

8BH

TL0

8AH

TMODGATE

C/T

M1

M0

GATE

C/T

M1

M0

89H

8F

8E

8D

8C

8B

8A

89

88

TCON

TF1

TR1

TF0

TR0

IE1

IT1

IE0

IT0

88HPCON

SMOD

/

//GF1

GF0

PD

IDL

87H

DPH

83H

DPL

82HSP

81H

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P0P0.7

P0.6

P0.5

P0.4

P0.3

P0.2

P0.1

P0.0

80H

特殊功能寄存器SFR*说明：1、51子系列离散分布有21个特殊功能寄存器SFR、52子系列为26个。2、凡地址能被8整除的寄存器（共11个）都是可位寻址的寄存器。*3、位寻址形式：直接位地址：如D3H位助记符：RS0寄存器.位：如PSW.3单元地址.位：如D0H.32.3.2内部数据存储器I/O口P0口：三态双向复用口地址/数据控制读锁存器写锁存器DCLQQP0.x锁存器T0T1MUXP0.x引脚内部总线读引脚P0口位结构Vcc11001“读”01100P0口作地址/数据复用总线D0~D7A0~A7P0口：作通用I/O口使用地址/数据控制读锁存器写锁存器DCLQQP0.x锁存器T0T1MUXP0.x引脚内部总线读引脚P0口位结构Vcc外接上拉电阻0100读1“读”VccP0口作通用I/O口使用输入时：先将锁存器写“1”T0、T1截止读引脚信号地址/数据控制读锁存器写锁存器DCLQQP0.x锁存器T0T1MUXP0.x引脚内部总线读引脚P0口位结构Vcc0100作为I/O口使用内部控制信号为0，使与门输出0，使上拉FET管截止，MUX接通锁存器端至输出电路。

(1)写端口

CPU经内部总线，把数据送入D锁存器，CPU的写脉冲作为触发脉冲CP，锁存数据到Q端。经过MUX、T2反向后送到引脚。

(2)读端口读引脚，读引脚信号把T3打开，使P0.X引脚内容经过T3、内部总线送入CPU。“读—修改—写”操作例如：“CPLP0.0”的执行情况如下：首先，把P0口内容（锁存器Q）读入CPU（注意P0.0～P0.7全部读入CPU）；然后，CPU把对应位（P0.0）取反；最后，CPU把取反后的字节写入P0口，使P0.0变反，而其它位保持不变。P0口做总线分时作为低8位地址线和8位数据线使用，“控制”＝1，与门通，MUX接上面。

P0口分时输出低8位地址/数据。

注意：当P0口进行一般的I/O输出时，必须外接上拉电阻才能有高电平输出；当P0口进行一般的I/O输入时，必须先向电路中的锁存器写入“1”使FET截止，以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入的封锁。P1口：准双向口读锁存器写锁存器内部总线读引脚DCLQQP1.x锁存器TP1.x引脚Vcc内部上拉电阻010101输出输入“读引脚”P1口位结构说明：P1口通常作为通用I/O口使用，所以不需加多路转接电路MUX。P1口内部有上拉电阻，因此P1口作为输出口使用，无需外接上拉电阻。当P1口作为输入口使用时，同样也需先向锁存器输入“1”使驱动电路FET截止。P2口：准双向口地址控制读锁存器写锁存器内部总线读引脚DCLQQP2.x锁存器TP2.x引脚P2口位结构VccMUX上拉电阻(1)作I/O使用

MUX开关位置由控制信号决定，作I/O口时开关位置在左侧。使用同P1口(2)作高8位地址线 扩展外部数据、程序存储器时，P2口作为高8位地址的输出端口。第二输入功能P3口：双功能口读锁存器写锁存器内部总线读引脚DCLQQP3.x锁存器TP3.x引脚Vcc上拉电阻第二输出功能110

P1、P2和P3口为准双向口,在内部差别不大,但使用功能有所不同。

P1口是用户专用8位准双向I/O口,具有通用输入/输出功能,每一位都能独立地设定为输入或输出。当有输出方式变为输入方式时,该位的锁存器必须写入“1”,然后才能进入输入操作。

P2口是8位准双向I/O口。外接I/O设备时,可作为扩展系统的地址总线,输出高8位地址,与P0口一起组成16位地址总线。对于8031而言,P2口一般只作为地址总线使用,而不作为I/O线直接与外部设备相连。表2.7P3口的第二功能*2.4.5并行I/O口的使用特性

MCS-51系列单片机的4个并行I/O口均由内部总线控制，端口的功能复用会自动识别，不用指令选择。

P0是8位、漏极开路的双向I/O口，当用作片外存储器或接口扩展时，分时复用为数据总线和低8位地址总线，可驱动8个LSTTL负载。

P1是8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻，驱动为4个LSTTL负载。

P2是8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻，可驱动4个LSTTL负载，外部扩展时用作高8位地址总线。

P3是8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻，可驱动4个LSTTL负载。P3口的所有口线都具有第二功能，实现控制总线的作用。*2.5单片机的引脚及功能2、振荡电路：XTAL1、XTAL23、复位引脚：RST4、并行口：P0、P1、P2、P37、ALE：地址锁存控制信号1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地)5、EA：访问片外ROM控制信号6、PSEN：外部ROM读选通信号VCCVSSXTAL2

XTAL1RST/VPDP0.0

P0.1

P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0

P1.1

P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0

P3.1

P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7EAPSENRXD/

TXD/

INT0/INT1/

T0/

T1/

WR/

RD/1

2

3

4

5

6

7

8

9

10111213141516171819

2040

39

38

37

36

35

34

33

32

313029282726252424222180318051875189C511.主电源引脚Vcc和Vss

VCC（40脚）:接+5V电源正端;VSS（20脚）:接+5V电源地端。2.外接晶体引脚XTAL1和XTAL2

XTAL1（19脚）: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。

XTAL2（18脚）: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。

（1）RST/VPD（9脚）:RST即为RESET，VPD为备用电源,所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。VPD是备用电源输入端，当单片机掉电或电源发生波动导致电源电压下降到一定值时，备用电源通过VPD端给内部RAM供电，保持其中的信息，直至单片机工作电压恢复正常。（2）(30脚):当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出,用于锁存出现在P0口的低8位地址，的功能是8751等片内含有ROM器件的编程脉冲输入端。（3）（29脚）:片外程序存储器读选通信号输出端,低电平有效。（4）/VPP（31脚）:为访问外部程序存储器控制信号,低电平有效。VPP是编程电源输入端。3.控制信号或与其它电源复用引脚*4.输入/输出（I/O）（1）P0口（39脚～32脚）:P0.0～P0.7统称为P0口。（2）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。（3）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。（4）P3口（10脚～17脚）:P3.0～P3.7统称为P3口。

*P3口的第二功能2.5.1单片机的引脚及功能*2.5.2部分引脚应用及MCS-51单片机工作方式

复位操作就是使单片机内部的一些部件恢复到某种预先确定的状态。复位状态：除以下SFR外，其余SFR都被硬件自动写入0口锁存器P0~P3：0FFH堆栈指针SP：07HSBUF：不定内部RAM不受复位操作的影响，但在单片机接通电源时，RAM中的内容不定。1．复位工作方式*SFR复位值SFR复位值SFR复位值PCACCBPSWSPDPTRP0～P3IP(51子系列)IP(52子系列)IE(51子系列)IE(52子系列)SBUF0000H00H00H00H07H0000HFFH×××00000B××000000B0××00000B0×000000B不定

TMODTCONTH0TL0TH1TL1TH2（52子系列）TL2（52子系列）RCAP2H(52子系列)RCAP2L(52子系列)SCONPCON(HMOS工艺)PCON(CHMOS工艺)

00H00H00H00H00H00H00H00H00H00H00H0×××××××B0×××0000B

*单片机进入复位状态的条件在内部振荡器运行时，使复位输入端RESET至少保持两个机器周期（24个振荡周期）为高电平，由CPU采样复位信号，启动复位时序，完成复位操作。2.5.2部分引脚应用及MCS-51单片机工作方式

*复位电路

上电复位电路

按钮复位电路

当VCC接通电源时，即可实现单片机的上电复位

2.5.2部分引脚应用及MCS-51单片机工作方式

*2．程序运行工作方式MCS-51单片机的程序运行方式包括连续执行方式和单步执行方式两种。其中连续执行方式是程序最基本的执行方式，即从PC指针开始，连续不断地执行程序，直到遇到结束或暂停标志。在系统复位时，PC总是指向0000H地址单元，而实际的程序应允许从程序存储器的任意位置开始，可通过执行若干种指令使PC指向程序的实际起始地址。2.5.2部分引脚应用及MCS-51单片机工作方式

*3．节电工作方式MCS-51单片机的CHMOS器件具有两种降低功耗的工作方式：空闲方式和掉电方式。

HMOS器件不具有这种功能。通过置位特殊功能寄存器PCON（电源控制寄存器）有关位可使器件进入节电工作状态。

2.5.2部分引脚应用及MCS-51单片机工作方式

*D7D6