◇任务要求◇

掌握AT89S52单片机引脚的功能和使用要求，了解单片机的基本硬件知识，学会识别芯片上的标识。

◇任务准备◇

一、AT89S52单片机的引脚介绍

AT89S52单片机有4组8位并行准双向I/O端口，分别为P0﹑P1﹑P2和P3，共占32个引脚。每个端口均包含一个端口锁存器（特殊功能寄存器P0～P3）﹑一个输出驱动器和输入缓冲器。每个端口可以8条线一起用作I/O口线传输字节信息，也可以每一根I/O口线单独使用。对端口锁存器的读/写就可以实现端口的输入/输出。

1.P0口的使用

P0口可作为通用的8位输入/输出端口使用。在单片机外接扩展存储器时，它还可以作为分时复用的低8位地址/数据总线使用，此时高8位地址总线由P2端口担任。P0口的每一位可驱动8个TTL个负载。

（1）P0口作为通用输出口时，需外接上拉电阻才能输出电平。

（2）P0口作为通用输入口时，分为读锁存器和读引脚两种情况。在读端口引脚数据前，应先向端口锁存器写入1。

2.P1口的使用

P1口常作为通用的输入/输出端口，内部有上拉电阻，不需要外接电阻。当从端口引脚读入数据时，应先向端口写入1，再读引脚数据。P1口每一位可驱动4个TTL个负载。

在AT89S52单片机中，P1端口还作用于一些复用功能。AT89S52 P1端口各引脚复用功能如表2-8所示。

表2-8　AT89S52 P1端口各引脚复用功能表

续表

3.P2口的使用

P2口可作为通用的8位输入/输出端口使用。在单片机外接扩展存储器时，它还可以作为高8位地址总线，与P0口的低8位地址总线一起形成16位I/O口地址。P2口的每一位可驱动4个TTL负载。

P2口作为通用I/O口使用时，不需外接电阻，读引脚状态前，应先向端口写入1。

4.P3口的使用

P3口是单片机中使用最灵活﹑功能最多的一个并行端口，它具有通用的输入/输出功能，还具有多种用途的第二功能（见表2-9）。同样，P3口的每一位也可驱动4个TTL负载。

表2-9　AT89S52 P3端口各引脚复用功能表

P3口作为输入使用时，同P0～P2口一样，应先由软件向端口写入1，再读引脚数据。P3口也无需外接电阻。

二、AT89S52单片机的封装与其他功能引脚介绍

1.AT89S52单片机的封装形式

AT89S52单片机有PDIP（双列直插式封装）﹑PLCC（带引线的塑料芯片载体封装）和TQFP（方形扁平封装）三种封装方式，如图2-3所示。

图2-3　AT89S52单片机的封装

2.AT89S52单片机的引脚介绍

（1）电源引脚VCC和GND。

VCC（40脚）：电源端，接+5 V。

GND（20脚）：接地端。

（2）外接晶体振荡器引脚XTAL1和XTAL2。

XTAL1（19脚）：接外部晶振和微调电容的一端。在片内接振荡电路反相放大器的输入端。当采用外部时钟时，此引脚作为外部时钟信号的输入端。

XTAL2（18脚）：接外部晶振和微调电容的另一端。在片内接振荡电路反相放大器的输出端。当采用外部时钟时，此引脚悬空。

（3）控制信号引脚RST﹑PSEN﹑ALE/PROG﹑EA/VPP。

RST（9脚）：复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持两个机器周期的高电平时，就可以完成单片机的复位操作。

（29脚）：外部程序存储器选通信号。当AT8952单片机从外部程序存储器取指令（或常数）时，每个机器周期输出两次PSEN信号（即2个脉冲信号），作为外部程序存储器选通信号。而在访问外部数据存储器时，无PSEN信号输出。

ALE/（30脚）：地址锁存允许信号输出/编程脉冲输入端。当AT89S52单片机上电正常工作后，ALE引脚不断向外部输出正脉冲信号，此频率是振荡频率fosc的1/6。在CPU访问外部程序/数据存储器（执行MOVX或MOVC指令）时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。在CPU不访问外部程序/数据存储器时，ALE 端仍以振荡频率1/6的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。有的单片机可以关闭“ALE”输出，用以降低输出干扰。此引脚的第二功能PROG，是在对片内8 K Flash ROM进行编程写入（固化程序）时，作为编程脉冲的输入端。

EA/VPP（31脚）：内部与外部程序存储器选择端/片内 Flash ROM 编程电压输入端。当EA引脚接高电平时，CPU只执行内部程序存储器Flash ROM中的指令；但当PC（程序计数器）的值超过1FFH（AT89S52单片机程序存储器为8 K）时，CPU将自动转到外部程序存储器相应的地址取指令，并执行该指令。

当EA引脚接低电平（接地）时，CPU只执行外部程序存储器中的指令。

此引脚的第二功能VPP在对片内程序存储器Flash ROM编程期间，接收编程允许电压VPP 为12 V（如果选用12 V电压编程）。

（4）输入/输出端口P0﹑P1﹑P2和P3。

三、AT89S52单片机的时钟与时序

单片机时序就是CPU在执行指令时所需控制信号的时间顺序。在执行指令时，CPU首先到程序存储器中取出需要执行指令的指令码并存入指令寄存器，通过指令译码器对其译码，并由时序部件产生一系列时钟信号去完成指令的执行。这些指令时钟控制信号在时间上的相互关系就是CPU时序。

1.单片机通过时钟电路产生时序。

（1）内部振荡方式。

AT89S52芯片内部有一个振荡器，在引脚XTAL1﹑XTAL2外接晶体振荡器（简称晶振），就构成了内部振荡方式。典型的振荡频率为12 MHz和11.0592 MHz。

（2）外部时钟方式。

外部时钟信号由XTAL1引脚接入单片机（XTAL2引脚悬空），此时单片机将按照外部时钟信号工作。

2.单片机的时钟信号。

单片机内部常用的用来度量时间的单位主要有振荡周期﹑机器周期和指令周期。

（1）振荡周期。

振荡周期T又称为时钟周期，由单片机片内振荡电路的晶振产生，常定义为时钟脉冲频率f的倒数，是时序中最小的时间单位。时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏。

（2）机器周期。(www.daowen.com)

机器周期定义为实现特定功能所需的时间，通常由若干个振荡周期T构成。AT89S52单片机的机器周期常定义为12个振荡周期。它是计算机执行一种基本操作的时间单位。

（3）指令周期

指令周期是时序中最大的时间单位，定义为执行一条指令所需的时间。1个指令周期由1～4个机器周期组成。通常将包含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。

四、单片机的复位

单片机的复位操作完成单片机片内电路的初始化，使单片机从一种确定的状态开始运行。当复位信号（高电平）加到单片机RST引脚并维持两个机器周期时，CPU就可以响应并将系统复位。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态，无法执行程序。因此要求单片机复位后能脱离复位状态。

单机片的复位主要分为手动复位和自动复位，如图2-4所示。

图2-4　单片机复位电路

单片机的复位操作使单片机进入初始化状态。初始化后各内部计算器的状态如下：

程序计数器PC：000H；

累加器ACC：00H；

寄存器B：00H；

程序状态字PSW：00H；

堆栈指针SP：07H；

数据指针DPTR：0000H；

端口锁存器P0～P3：0FFH；

寄存器IP：各有效位为0；

寄存器IE：各有效位为0；

寄存器TCON：00H；

寄存器TMOD：00H；

寄存器T0﹑T1﹑T2：00H；

寄存器SCON：00H；

寄存器PCON：各有效位为0；

串行数据缓冲器SBUF：不定。

五、AT89S52单片机的标识

（1）ATMEL：单片机生产公司的名称。

（2）AT89S52：单片机的型号。

（3）24PC：

①数字部分，表示支持的最高系统时钟。

②数字后缀第一个字母，表示封装。“P”：DIP封装；“A”：TQFP封装；“J”：PLCC封装。

③数字后缀最后一个字母，表示应用级别。“C”：商业级；“I”：工业级（有铅）；“U”工业级（无铅）。

（4）第4行的标示“0525”：表示2005年的第25周生产。

◇任务实施◇

一、区分在不同封装下各芯片引脚的序号

（1）芯片选择AT89S52芯片PDIP封装。

（2）查阅各芯片引脚的编号方法。

（3）查看芯片各引脚在主机模块上的连接情况。

表2-10　本任务所需要的模块

表2-11　本任务所需要的工具和器材

二、完成任务

（1）从芯片三角标记开始芯片按照什么方式对引脚进行编号？

（2）VCC和GND引脚对应的编号是多少？正常工作时电平是多少？

（3）用芯片内的程序测试4组I/O口的输出电平，并记录。

◇任务评价◇

一、任务完成合格度评价

任务完成度评分标准如表2-13所示。

表2-13　任务完成度评分标准

二、工作效果评分标准

工作效果评分标准如表2-14所示。

表2-14　工作效果评分标准