1.3 MCS-51单片机信号引脚
1.3.1 单片机引脚排列识别
单片机芯片实质上是一个集成电路芯片,封装形式有很多种,例如DIP(Dual In-line Package,双列直插式封装)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier,带引线的塑料芯片封装)、QFP(Quad Flat Package,塑料方形扁平式封装)、PGA(Pin Grid Array Package,插针网格阵列封装)、BGA(Ball Grid Array Package,球栅阵列封装)等。其中,DIP封装的单片机可以在万能板上焊接,其他封装形式的单片机须按引脚尺寸制作印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)。
MCS-51系列单片机采用标准40引脚双列直插式封装(DIP-40)时,其元器件引脚排列图和PCB封装如图1-7所示。为了识别引脚,芯片都开有缺口,识别时将芯片缺口朝上,引脚向下置于桌面上,左边第一脚即为“1”,有的芯片不仅有开口标记,同时还在引脚“1”处刻有圆圈作为标记,按此标记逆时针依次排列引脚。

图1-7 单片机双列直插封装图
(a)引脚图;(b)封装图
如图1-8所示为MCS-51系列中AT89S52-24AU单片机的外形图、元器件引脚图和PCB封装图(44-lead TQFP)。为了识别引脚,方形芯片有一个角被切除,识别时将芯片缺角朝左上方,引脚向下放置于桌面上,左边第一脚即为引脚“1”,有的芯片在切角的同时还在引脚“1”处刻有圆圈作为标记。
1.3.2 单片机引脚功能
图1-7所示单片机的40个引脚功能见表1-1。

图1-8 单片机贴片封装图
(a)外形图;(b)元器件引脚图;(c)PCB封装图
表1-1 MCS-51单片机引脚功能

1.控制信号引脚
(1)ALE:地址锁存允许输出/编程脉冲输入端。
① 当MCS-51由P0口送出低8位地址码时,CPU由ALE送出一高电平信号,作为外部锁存器的触发信号。在单片机(CPU)与外界交换信息的过程中,地址信息必须维持不变,而P0口不能维持低8位地址不变,所以应该外接锁存器,将低8位地址锁住。当MCS-51送出低8位地址的时候,锁存器应该处于送数状态;在低8位地址消失之前,锁存器应该处于锁存状态。(https://www.daowen.com)
② 当片外存储器存取数据时,ALE为低8位地址输出锁存信号;当片外存储器不存取数据时,ALE输出固定频率的脉冲信号,即频率为六分之一时钟振荡固定频率输出的正脉冲。
③ 烧录程序时,用于输入编程脉冲。
(2)
:外部ROM读选通信号。
它是外部程序存储器ROM的读选通信号。在执行访问外部ROM指令时,会自动产生
信号;而在访问外部数据存储器RAM或访问内部ROM时,不产生
信号。
(3)
:内外程序存储器选择。
访问外ROM控制信号,当
为高电平时,加电后CPU从片内ROM的0000H单元开始取指令,即从片内ROM的0000H开始执行程序;若
为低电平,则加电后CPU从片外ROM的0000H单元开始取指令,故此时片外ROM的编制应该从0000H开始。
注意:当选用片内ROM作为程序存储器时,一定要将
接高电平(+5V)。对于无片内ROM需要使用片外程序存储器的单片机,
必须接地。
(4)I/O引脚。
P0口:P0.0~P0.7,32~39脚,单片机的双向数据总线和低8位地址总线。在访问外部存储器时实现分时操作,先用作地址总线,在ALE信号的下降沿,地址被锁存;然后用作数据总线,它也可以用作双向输入/输出口。
P1口:P1.0~P1.7,1~8脚,8位准双向I/O口。
P2口:P2.0~P2.7,21~28脚,8位准双向I/O口。外接存储器时作为高8位地址总线。
P3口:P3.0~P3.7,10~17脚,8位准双向I/O口。同时,P3口具有第二输出、输入功能。
2.引脚第二功能
由于工艺及标准化等原因,芯片的引脚数目是有限的。为了满足实际需要,部分引脚被赋予双重功能,最常用的是8条P3口线所提供的第二功能,见表1-2所示。
表1-2 P3口各引脚的第二功能
