MCS-51单片机引脚功能与硬件结构解析

本文档主要介绍了MCS-51系列单片机，特别是汇编语言学习中的引脚功能分类。MCS-51系列由Intel公司在1980年推出，是一种8位单片机，包括51和52两个子系列。51子系列主要包括8031、8051和8751等型号，而52子系列增加了数据存储器容量和定时器/计数器数量。本文聚焦于8051，它是51子系列中的常见型号。 2.1 MCS-51系列单片机概述 MCS-51单片机具有8位CPU，内置振荡器，支持1.2到12MHz的工作频率。其主要特点包括： 1. 片内数据存储器（RAM）：128字节，52系列扩展至256字节。 2. 片内程序存储器（ROM/EPROM）：8031无ROM，8051有4KB ROM，8751有4KB EPROM，而89C51等型号使用Flash存储。 3. 外部程序存储器寻址空间为64KB，外部数据存储器同样为64KB。 4. 128个用户位寻址空间，21个字节特殊功能寄存器（SFR）。 5. 4个8位并行I/O接口（P0、P1、P2、P3）。 6. 2个16位定时器/计数器。 7. 1个全双工异步串行口，支持多种工作模式和多机通信。 8. 5个中断源，分2个优先级。 9. 111条指令集，包括乘法和除法指令。 10. 单一+5V电源供电。 2.2 MCS-51单片机硬件结构 MCS-51单片机由CPU、ROM/EPROM、RAM、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统等部分组成。引脚功能分为三类： 1. 电源及时钟引脚：Vcc（40脚）提供+5V电源，Vss（20脚）用于接地，XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）是外部晶体振荡器输入端。 2. 控制引脚：PSEN（程序存储使能）、EA/VPP（外部访问允许/编程电压）、ALE（地址锁存允许/编程脉冲）、RST（复位）。 3. I/O口引脚：P0、P1、P2、P3为8位I/O口，可以作为输入或输出使用。 在实际应用中，这些引脚的功能会根据程序的需求进行配置，例如，P0口还需要通过锁存器与外部设备交互，P2口在扩展外部存储器时有特定作用，而控制引脚则用于控制单片机的运行模式和数据读写。 总结，MCS-51系列单片机因其丰富的功能和广泛的应用，成为了学习嵌入式系统和汇编语言的基础。了解其硬件结构和引脚功能，对于深入理解和开发基于该平台的应用至关重要。