理论教育 MCS-51系列单片机引脚及总线结构详解

MCS-51系列单片机引脚及总线结构详解

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于EPROM型单片机,在EPROM编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。例如,使用8051/8751单片机不扩展外部存储器时,P2口也可以作为用户输入/输出口线使用。这些引脚构成了三总线结构,即:地址总线 地址总线宽度为16位,其外部存储器直接地址范围为64K字节。

MCS-51系列单片机引脚及总线结构详解

1.引脚功能

MCS-51系列单片机为40引脚芯片,如图7-2所示。按其引脚功能可分为三部分:

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图7-2 MCS-51系列单片机引脚及总线结构

a)引脚图 b)总线结构

(1)电源及时钟引脚VCC、VSS、XTAL1、XTAL2

VCC——电源端,为5V。

VSS——接地端。

XTAL1——接外部晶体的一个引脚,在片内,它是振荡电路反向放大器的输入端。在采用外部时钟时,该引脚必须接地。

XTAL2——接外部晶体的另一个引脚,在片内,它是振荡电路反向放大器的输出端,振荡电路的频率就是晶体固有频率。若需采用外部时钟电路时,该引脚输入外部时钟脉冲。

(2)控制或与其他复用引脚978-7-111-46732-8-Chapter07-4.jpg978-7-111-46732-8-Chapter07-5.jpg978-7-111-46732-8-Chapter07-6.jpg978-7-111-46732-8-Chapter07-7.jpg

978-7-111-46732-8-Chapter07-8.jpg——外部程序存储器的读选通信号。在访问外部程序存储器时,此端定时输出负脉冲作为读外部程序存储器的选通信号。

978-7-111-46732-8-Chapter07-9.jpg——地址锁存允许信号。当访问外部存储器时,ALE的输出用于锁存地址的低8位。对于EPROM型单片机,在EPROM编程期间,此引脚用于输入编程脉冲(PROG)。

978-7-111-46732-8-Chapter07-10.jpg——外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。当EA/VPP=1时,访问内部程序存储器,但在PC(程序计数器)值超过0FFFH(对8051/8751/80C51)或1FFFH(对8052)时,将自动转向执行外部程序存储器内的程序;当978-7-111-46732-8-Chapter07-11.jpg时,则只访问外部程序存储器。

978-7-111-46732-8-Chapter07-12.jpg——复位信号输入端/备用电源输入端。

(3)输入/输出口P0、P1、P2、P3(www.daowen.com)

P0口(P0.0~P0.7)是三态双向口,通常称为数据总线口。因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。P0口还用于输出外部存储器的低8位地址。由于是分时输出,故应在外部加锁存器将此地址数据锁存,地址锁存信号用ALE。

P1口(P1.0~P1.7)是专门供用户使用的输入/输出口,是准双向口。

P2口(P2.0~P2.7)是供系统扩展时作高8位地址线用。例如,使用8051/8751单片机不扩展外部存储器时,P2口也可以作为用户输入/输出口线使用。P2口也是准双向口。

P3口(P3.0~P3.7)是双功能口,该口的每一位均可独立地定义为第一输入/输出口功能和第二输入/输出口功能。作为第一功能使用,P3口的结构操作与P1口相同。表7-2中表示了P3口的第二功能。

7-2 P3口的第二功能

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输入/输出口的应用特性为:

1)I/O口线都不能用做用户I/O口线。除8051/8751外,真正可完全为用户使用的I/O口线只有P1口,以及作为多功能使用的P3口。

2)I/O的驱动能力:P0口可驱动8个TTL门电路;P1、P2、P3只能驱动4个TTL门。

3)P3口是双重功能口。

2.三总线结构

MCS-51系列单片机的引脚除了电源、复位、时钟接入、用户I/O口、部分P3口外,其余引脚都是为实现系统扩展而设置的。这些引脚构成了三总线结构,即:

(1)地址总线(AB) 地址总线宽度为16位,其外部存储器直接地址范围为64K字节。16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址(A0~A7);P2口直接提供高8位地址(A8~A15)。

(2)数据总线(DB) 数据总线宽度为8位,由P0提供。

(3)控制总线(CB) 由部分P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。

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