单片机外部结构的引脚功能的简介和使用资料概述

一、教学目的：掌握单片机的引脚功能

二、教学重点：单片机的P0、P1、P2、P3口的使用和区别

三、教学步骤：

（1） 单片机（AT89S51）外观

（2） 单片机（AT89S51）的引脚功能图

（3） 51系列单片机8031、8051及89c51/89s51均采用40Pin封装的双列直接DIP结构。上图是它们的引脚配置：40个引脚中，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。现在我们对这些引脚的功能加以说明：

1、电源引脚

Vcc40脚正电源脚，工作电压为5V，另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V， 引脚功能一样。

GND20接地端

2.外接晶体引脚

Pin19：时钟XTAL1脚， Pin18：时钟XTAL2脚，

XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。

型号同样为AT89C51的芯片，在其后面还有频率编号，有12，16，20，24MHz可选。大家在购买和选用时要注意了。如AT89C51 24PC就是最高振荡频率为24MHz，40P6封装的普通商用芯片。

3.复位RST9

在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引脚时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的0000H处开始运行程序。常用的复位电路如下图所示。

复位操作不会对内部RAM有所影响。当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。什么叫复位？复位是单片机重新执行程序代码的意思。

8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电期间，此脚可接上备用电源， 以保证单片机内部RAM的数据不丢失。

输入输出（I/O）引脚：

Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚，称为P0口，是一个8位漏极开路型双向I/O口。内部不带上拉电阻，当外接上拉电阻时，P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载电路。通常在使用时外接上拉电阻，用来驱动多个数码管。 在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口是分时转换的地址（低8位）/数据总线，不需要外接上拉电阻。

Pin1-Pin8为P1.0-P1.7输入输出脚，称为P1口，是一个带内部上拉电阻的8位双向I/0口。P1口能驱动4个LSTTL负载。 通常在使用时外不需要外接上拉电阻，就可以直接驱动发光二极管。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。

我们现在讲一个它的输出功能吧，在单片机工作时，我们 可以通过用指令控制单片机的引脚输出高电平或者低电平。如： 指令CLR ，清零的意思。

CLR P1.0 ；让单片机从第一脚输出低电平。

指令 SETB，置1的意思。

SETB P1.0 ；让单片机从第一个脚输出高电平。

请问让第8个脚输出低电平的指令如何写？

Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚，称为P2口，是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口能驱动4个LSTTL负载。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接收高8位地址和控制信息。在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P2口送出高8位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。

Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚，称为P3口，是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口能驱动4个LSTTL负载，这8个引脚还用于专门的第二功能。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。

对内部Flash程序存储器编程时，接控制信息。

P1－3端口在做输入使用时，因内部有上接电阻，被外部拉低的引脚会输出一定的电流。

除此之外P3端口还用于一些专门功能，具体请看下表。

P3引脚	兼用功能
P3.0	串行通讯输入（RXD）
P3.1	串行通讯输出（TXD）
P3.2	外部中断0（ INT0）
P3.3	外部中断1（INT1）
P3.4	定时器0输入(T0)
P3.5	定时器1输入(T1)
P3.6	外部数据存储器写选通WR
P3.7	外部数据存储器写选通RD

什么叫上拉电阻？上拉电阻简单来说就是把电平拉高，通常用4.7－10K的电阻接到Vcc电源，下拉电阻则是把电平拉低，电阻接到GND地线上。具体说明也不是这里要讨论的，接下来还是接着看其它的引脚功能吧。

5.其它的控制或复用引脚

（1） ALE/PROG 30 访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号（此频率是振荡器频率的1/6）。在访问外部数据存储器时，出现一个ALE脉冲。对Flash存储器编程时，这个引脚用于输入编程脉冲PROG

（2） PSEN 29 该引是外部程序存储器的选通信号输出端。当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时，每个机器周期输出2个脉冲即两次有效。但访问外部数据存储器时，将不会有脉冲输出。

（3） EA/Vpp 31 外部访问允许端。当该引脚访问外部程序存储器时，应输入低电平。要使AT89S51只访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），这时该引脚必须保持低电平。对Flash存储器编程时，用于施加Vpp编程电压。

看到这您对AT89S51引脚的功能应该有了一定的了解了，引脚在编程和校验时的时序我们在这里就不做详细的探讨，通常情况下我们也没有必要去撑握它，除非你想自己开发编程器。