2.1.3 AT89S51/AT89S52单片机的引脚及其功能
AT89S51/AT89S52单片机采用40引脚双列直插式DIP封装方式,引脚如图2.2所示。
图2.2 AT89S51/AT89S52单片机引脚图
40个引脚按其功能可分为电源引脚和时钟引脚、控制引脚和I/O口引脚。下面分别介绍其功能。
1.电源引脚和时钟引脚
1)电源引脚Vcc、Vss
电源引脚接入单片机的工作电源:Vcc(40引脚)接+5V电源,Vss(20引脚)接地。
2)时钟引脚XTAL1、XTAL2
两个时钟引脚XTAL1、XTAL2外接晶体,与片内的反相放大器构成一个振荡器,其为单片机提供时钟控制信号。
XTAL1(19引脚),接外部石英晶体的一端。在单片机内部,该引脚是一个反相放大器的输入端,这个反相放大器构成了片内振荡器。当采用外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚接地;对于CHMOS单片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2(18引脚),接外部石英晶体的另一端。在单片机内部,该引脚接至上述振荡器的反相放大器的输出端。当采用外部振荡器时,对于HMOS单片机,该引脚接收振荡器的信号,即把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端;对于CHMOS单片机,此引脚应悬空。
若要检查单片机的振荡电路是否工作正常,可以使用示波器查看XTAL2是否有脉冲信号输出。
2.控制引脚
1)RST/VPD(9引脚)
RST为复位信号输入端,高电平有效,即使单片机恢复到初始状态,此引脚也有效。在此引脚加上持续时间大于2个机器周期的高电平,单片机即可复位。单片机正常工作时,此引脚为0.5 V低电平。
VPD为备用电源引脚。当主电源发生故障,降低到某一规定值的低电平时,将+5 V电源自动接入RST端,为内部RAM提供备用电源,以保证片内RAM中的信息不丢失,从而使单片机在复位后能继续正常运行。
2)(29引脚)
片外程序存储器读选通信号线,低电平有效。当访问片外程序存储器时,程序计数器(PC)通过P2口和P0口输出16位指令地址,作为程序存储器读信号,输出负脉冲将相应存储单元的指令读出并送到P0口,供单片机执行。
同样可驱动8个TTL门输入。
3)ALE/(30引脚)
当访问外部存储器时,P0口输出的低8位地址由ALE输出的控制信号锁存到片外地址锁存器,P0口输出地址低8位后,又能与片外锁存器传送信息。换言之,由于P0口用于地址/数据复用口,因而P0口的信息究竟是地址还是数据完全由ALE来定义。在ALE高电平期间,P0口一般出现地址信息,在ALE下降沿期间,将P0口的地址信息锁存到片外存储器;在ALE低电平期间,P0口一般出现指令和数据信息。平时不访问片外存储器时,该端口也以1/6的时钟频率固定输出正脉冲,因而也可作为系统中其他芯片的时钟源。ALE可驱动8个TTL门。
值得注意的是,此引脚在单片机工作时,它输出脉冲,可作为判定单片机是否工作的一个条件。用LED测量线进行高、低电平有效的测量,就可把其输出的脉冲测量出来。这个脉冲,原来是为外接存储芯片锁存地址服务的,但在不使用的时候,却成了多余的干扰源。为了解决这一问题,AT89S51/AT89S52芯片设置了专门的控制寄存器,用指令禁止它的输出,在没有写指令禁止的情况下,单片机工作时,它输出脉冲。
为片内程序存储器的编程脉冲输入端,低电平有效。
4)/Vpp(31引脚)
为片外程序存储器选通端。该引脚有效(低电平)时,只选用片外程序存储器,对内部无程序存储器的8031单片机来说,
必须接地,当
为高电平时,CPU访问程序存储器有两种情况:
(1)地址小于4 KB时访问内部存储器;
(2)地址大于4KB时访问外部存储器。
对于EPROM型的单片机,在EPROM编程时,此引脚用于施加21 V编程电压Vpp。
3.I/O口引脚
AT89S51/AT89S52单片机共有4个并行I/O口(都是8位的),用于传送数据和地址,但每个接口的结构各不相同,因此在功能和用途上有一定的差别。
1)P0口(39~32引脚)
P0.0~P0.7统称为P0口。P0为三态双向口,P1~P3口为准双向口(用作输入时,对端口的输出锁存器必须先写“1”)或地址/数据分时复用口,传输片外存储器低8位地址。P0口是一个特殊端口,其引脚作为I/O口时,若要输出高电平,必须外接上拉电阻。
2)P1口(1~8引脚)
P1.0~P1.7统称为P1口。P1口为通用I/O口,是一个有上拉电阻的准双向口。
3)P2口(21~28引脚)
P2.0~P2.7统称为P2口。P2口为准双向I/O口,或与P0口配合传输片外存储器高8位地址。
4)P3口(10~17引脚)
P3.0~P3.7统称为P3口。P3口除为准双向I/O口外,还可以将每一位用于第二功能。