详解51系列单片机引脚及功能

51系列单片机有各种封装形式，这里以40引脚双列直插DIP形式的封装来进行介绍，如图1.1所示。其中正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。

图1.1　8051双列直插式的引脚配置

有些新型的单片机在引脚数量以及功能上都略有区别，但都是基于51系列单片机内核。这里介绍的内容同样适用于新型的单片机。下面介绍51系列单片机的引脚功能，这些是学习单片机程序设计必须要了解和掌握的基础知识。

❑电源引脚：主要负责单片机的供电，有两根引脚。VCC(Pin40)为正电源端，接5.0V电压;GND(Pin20)为接地端。

❑外接晶振或外部振荡器引脚：主要负责为单片机的运行提供时钟振荡器，主要有两根引脚。其中，XTAL1(Pin19)为时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端;XTAL2(Pin18)为时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。

8051单片机的时钟振荡器有两种工作方式。一种是片内时钟振荡方式，在18和19脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容的值一般取10～30pF。另外一种是外部时钟方式，由外部直接提供时钟源。

❑P0口：即P0.0～P0.7(Pin39～Pin32)，输入输出脚，可用于8位并行I/O口或分时复用为地址和数据总线。

P0定义为I/O口时，为准双向I/O口，需外接上拉电阻，在程序中向该端口写入1后，成为高阻抗输入口。P0口作为输出口时，每个引脚可以负载8个TTL。在外扩存储器时，可定义为低8位地址/数据线。

❑P1口：即P1.0～P1.7(Pin1～Pin8)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P1口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL;在Flash编程和校验时，定义为低8位地址线。

❑P2口：即P2.0～P2.7(Pin21～Pin28)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P2口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL;当访问外部存储器时，定义为高8位地址线。

❑P3口：即P3.0～P3.7(Pin10～Pin17)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P3口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL。

P3口每个引脚都具有第二功能。引脚P3.0(RXD)和引脚P3.1(TXD)分别为串行数据的接收和发送端口，用于串行数据传输;引脚P3.2和引脚P3.3为外部中断请求，分别用于

和

的中断输入;引脚P3.4(T0)和引脚P3.5(T1)，分别为定时器/计数器T0和T1的外部计数输入端;引脚P3.6(

)和引脚P3.7(

)用于读写单片机片外RAM存储器，分别是外部数据写选通信号和读选通信号。

❑RST(Pin9)：单片机内部CPU的复位信号输入端。在单片机的振荡器启动后，该引脚置两个机器周期以上高电平，便可以实现复位。

❑

(Pin30)：地址锁存使能端和编程脉冲输入端。

当访问外部程序存储器时，ALE引脚的负跳变将低8位地址打入锁存;而非访问内部程序存储器时，ALE引脚将有一个1/6振荡频率的正脉冲信号，该信号可以用于外部计数或时钟信号。当访问外部数据存储器(执行MOVX类指令)时，ALE引脚会跳过一个脉冲。另外，对8EH单元的特殊功能寄存器的D0位置1，可禁止ALE输出，只有在执行MOVX或MOVC类指令时，ALE才被激活，仍输出锁存有效。在执行片外程序代码时，该设定禁止ALE位无效。

❑

(Pin29)：访问外部程序存储器的读选通信号。

当单片机访问外部程序存储器，读取指令码时，每个机器周期产生2次有效信号，即此脚输出2个负脉冲选通信号;在执行片内程序存储器以及读写外部数据时，不产生

脉冲信号。

❑

(Pin31)：

为访问内部或外部程序存储器选择信号。

当8051 CPU访问外部程序存储器时，则

必须保持低电平;当

保持高电平时，则8051 CPU先从片内0000H单元开始，执行内部程序存储器程序;如果外部还有扩展程序存储器，则8051 CPU在执行完内部程序存储器程序后，自动转向执行外部程序存储器中的程序。

了解51单片机

大家好我是小火，想学习单片机的同学可以关注、私信我。今天我们就来聊聊51单片机，单片机发展到今天型号种类繁多，而且随处可见，像我们的电饭煲、遥控器、洗衣机都是单片机在内部控制，这些产品使用的单片机是属于定制的，并不是我们学习时使用的单片机。除此不同品牌的单片机芯片采用的内核也会不同，比如INTEL公司的MCS-51内核（代表芯片：AT89系列、国产STC系列等），ARM公司的高性能”Cortex-M3”内核（代表芯片：STM32系列）等。由于内核的差异，使得他们在使用中也会不一样。

我个人推荐51单片机中的STC89C52是很不错的选择，而且相对容易学习。那么我们就以这款芯片为例介绍51单片机。

芯片介绍：

1.STC89C52是STC公司（宏晶）生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器，使用MCS-51内核，指令代码很好的兼容传统8051。

2.工作电压范围在3.3V~5.5V之间，相对的电压越高，工作电流也会更大，功耗也会越大。

3.通用I/O 口有32个，复位后为：P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。

4.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作 频率可达48MHz，单片机工作频率取决于晶振频率，常用的两种是12MHz、11.0592MHz。

5.ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程 序。在学习过程中，我们只要使用ISP即可，也就是制作好电路板之后，只要把RxD/P3.0,TxD/P3.1通过排针引出来，我们的开发板可以直接通过USB-TTL把程序烧录到单片机。

6.共3 个16 位定时器/计数器。分别是定时器T0、T1、T2

我们要学习使用这块芯片就需要了解这款芯片的引脚图。

1，I/O口

I/O口就是输入输出口，是单片机用来输出或者输入信号的端口。STC89C52共有四组（P0、P1、P2、P3），每组8个（每组I/O口能同时输出8位二进制数。其CPU计算时的数据宽度正好也是八位，所以该芯片为8位控制器），共32个I/O口。单片机所有I/O口默认状态都是高电平，除非在程序里将其置0，这样的设定可以让单片机运行更稳定。

一般情况下，I/O口都会连接上拉电阻，目的有两个，一是使单片机运行稳定，二是提高单片机驱动能力；为了让单片机能承受更大的负载。上拉电阻用10K的9P排阻（其大小在1~10K都可，电阻小可提高驱动能力，电阻大可以降低功耗）。它有9个引脚，一个为公共端，另外八个引脚与I/O口相连。其结构及接线图如下图所示。注意，除了上拉电阻，还有下拉电阻，上拉电阻的公共端是接VCC，下拉电阻的公共端是接GND。

2.时钟电路

这里的时钟并不是我们所说的钟表，而是指一种信号。通过学习数电了解到，在逻辑电路中，必须依靠时钟信号才能工作，单片机其实就可以看成就是一个集成化的逻辑电路。所以我们需要外接时钟电路，来让单片机工作。

时钟电路的核心是晶振，它是一种可以产生稳定震荡频率的电子元件。它的基本参数是震荡频率，单位为MHz，其参数决定了单片机的工作频率。其数值一般刻在晶振元件上面。常用的单片机晶振主要有12.000MHz和11.0592MHz，当程序中使用了定时器，使用11.0592MHz晶振可以定时更准确。

时钟电路除了晶振还有两个瓷片电容（30pF），这两个电阻可以起到微调频率的作用。

晶振电路有两个端口XT1和XT2，将这两个端口分别与单片机的18脚（XTAL2）、19脚（XTAL1）相连即可为单片机提供时钟信号（这两个端口没有顺序，可以随意连接）。

3.复位电路

复位电路的目的是重启单片机，使单片机进入初始化，重新开始执行程序。当单片机因程序问题出现故障（比如程序中出现不可控的死循环），可通过复位电路向单片机第9脚RET发送一个复位信号，单片机就可自行复位。这个复位信号是一个连续2个机器周期（24个时钟周期）的高电平。也就是单片机的RES脚如果连续两个机器周期都是被置于高电平，单片机就会自动复位。

希望以上的知识能够给大家提供帮助，这期我们先分享到这里，觉得有用的可以给个三连！想要学习的资料的可以私信我。

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