单片机串口优秀PPT.ppt

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1、 教学目教学目教学目教学目标标：学学学学习习内部内部内部内部结结构与外部引脚功能构与外部引脚功能构与外部引脚功能构与外部引脚功能学学学学习单习单片机的存片机的存片机的存片机的存储储器器器器组织组织学学学学习单习单片机片机片机片机输输入入入入输输出端口的出端口的出端口的出端口的结结构与功能构与功能构与功能构与功能 学学学学习习要求：要求：要求：要求：驾驭驾驭MCS51MCS51系列系列系列系列单单片机的外部引脚功能片机的外部引脚功能片机的外部引脚功能片机的外部引脚功能 驾驭单驾驭单片机存片机存片机存片机存储储器的构成与器的构成与器的构成与器的构成与编编址方式址方式址方式址方式 驾驾驭输驭输入入入

2、入输输出端口的功能出端口的功能出端口的功能出端口的功能驾驭驾驭振振振振荡电荡电路与复位路与复位路与复位路与复位电电路的功能路的功能路的功能路的功能其次章其次章 MCS51单片机硬件结构单片机硬件结构其次章其次章 MCS51单片机结构和原理单片机结构和原理2.1 2.1 MCS-51MCS-51单单单单片机的内部片机的内部片机的内部片机的内部结结结结构及工作原理构及工作原理构及工作原理构及工作原理2.2 2.2 MCS-51MCS-51单单单单片机的引脚分布及其功能片机的引脚分布及其功能片机的引脚分布及其功能片机的引脚分布及其功能2.2.3 MCS-513 MCS-51单单单单片机的工作片机的工

3、作片机的工作片机的工作时时时时序序序序2.2.4 4 单单单单片机复位片机复位片机复位片机复位电电电电路路路路设计设计设计设计2.1 MCS-51单单片机的片机的组组成成结结构构 基本基本组组成成 n MCS-51系列系列单单片机是美国片机是美国Intel公司在公司在1980年推出的年推出的8位位单单片机片机，包含，包含51和和52两个子系列。两个子系列。n51子系列的典型子系列的典型产产品有品有8031，8051和和8751三三种机型种机型 n52子系列包括子系列包括8032，8052和和8751三种机型三种机型 n目前有多家著名半目前有多家著名半导导体体购买购买了核，加上自己了核，加上自己

4、的外的外围围，生，生产产多种兼容芯片。多种兼容芯片。不同型号不同型号MCS-51单单片机片机CPU处处理理实实力和指令力和指令系系统统完全兼容，只是存完全兼容，只是存储储器和器和I/O接口的配置接口的配置有所不同。有所不同。MCS-51MCS-51单片机结构框图单片机结构框图MCS-51单片机的组成单片机的组成：（1 1）8 8位位CPUCPU；（2 2）振荡频率振荡频率1.21.21212MHZMHZ；（3 3）128128个字节的片内数据存储器（片内个字节的片内数据存储器（片内RAMRAM）；）；（4 4）2121个专用寄存器；个专用寄存器；（5 5）4 4KBKB的片内程序存储器（的片内

5、程序存储器（80318031无）；无）；（6 6）8 8位并行位并行I/I/O口口P0P0，P1P1，P2P2，P3P3；（7 7）一个全双工串行一个全双工串行I/I/O口；口；（8 8）2 2个个1616位定时器位定时器/计数器；计数器；（9 9）5 5个中断源，分为个中断源，分为2 2个优先级；个优先级；MCS-51单片机的内部具体结构如下图所示：程序增量程序增量器器(一一一一)CPU)CPU内部结构内部结构内部结构内部结构CPUCPU是单片机的核心，由运算器和限制器等部是单片机的核心，由运算器和限制器等部是单片机的核心，由运算器和限制器等部是单片机的核心，由运算器和限制器等部件组成件组成

6、件组成件组成 运算器运算器运算器运算器运算器以运算器以运算器以运算器以8 8位算术位算术位算术位算术/逻辑运算部件逻辑运算部件逻辑运算部件逻辑运算部件ALUALU为核心，为核心，为核心，为核心，加上通过内部总线而挂在其四周的暂存器加上通过内部总线而挂在其四周的暂存器加上通过内部总线而挂在其四周的暂存器加上通过内部总线而挂在其四周的暂存器TMP1TMP1、TMP2TMP2、累加器、累加器、累加器、累加器ACCACC、寄存器、寄存器、寄存器、寄存器B B、状态标记寄存、状态标记寄存、状态标记寄存、状态标记寄存器器器器PSWPSW以及布尔处理器组成整个运算器的逻辑以及布尔处理器组成整个运算器的逻辑以

7、及布尔处理器组成整个运算器的逻辑以及布尔处理器组成整个运算器的逻辑电路。电路。电路。电路。1算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALU(8位位)ALU能完成能完成+、算术运算，与、或、算术运算，与、或、非、异或非、异或、循环移位等逻辑运算。、循环移位等逻辑运算。ALU只能进只能进行运算不能寄存数据，数据应先放在行运算不能寄存数据，数据应先放在ACC中或中或其他寄存单元中。运算时先将数据送到其他寄存单元中。运算时先将数据送到TMP1、TMP2中，再经中，再经ALU运算处理，运算后结果经运算处理，运算后结果经内部总线送回内部总线送回ACC中或其他寄存单元中。中或其他寄存单元中。累加累加器器A在数据传输

8、和处理过程中起着特别重要的作在数据传输和处理过程中起着特别重要的作用。用。2寄存器阵列寄存器阵列(1)工作寄存器工作寄存器R0R7(8位位)暂存运算数据和中间结果。暂存运算数据和中间结果。4个工作寄存器区，工作寄存器个工作寄存器区，工作寄存器0区区3区。区。每个区均含每个区均含8个寄存器个寄存器R0R7。用用PSW中的两位中的两位PSW.4和和PSW.3来切换工作寄来切换工作寄存器区，选用一个工作寄存器区进行读写操作存器区，选用一个工作寄存器区进行读写操作。(2)累加器ACC(8位)须要ALU处理的数据和计算结果多数要经过A累加器(3)寄存器B(8位)与A累加器协作执行乘、除运算。也可用作通用

9、寄存器。(4)程序状态字PSW(8位)存放ALU运算过程的标记状态（1）进位标记C（PSW.7）表示运算是否有进位（借位），有“1”，否则“0”，很多算术逻辑运算指令都会影响（2）协助进位标记AC（PSW.6）做加减运算时，若低半字节有进位（借位）则AC=1，主要用于BCD运算调整时。（3）软件标记FO（PSW.5）由用户定义，可置位、清0、测试（4 4）工作寄存器组选择位）工作寄存器组选择位RS1RS1、RS0RS0（PSW.4PSW.4，PSW.3PSW.3）：）：RS1RS1RS0RS0工作寄存器组工作寄存器组 片内片内RAMRAM地址地址 0 00 0 第第0 0组组 00 00H H

10、07H07H 0 01 1 第第1 1组组 08 08H H0FH0FH 1 10 0 第第2 2组组 10 10H H17H17H 1 11 1 第第3 3组组 18 18H H1FH1FH 单片机上电复位后，单片机上电复位后，RS1RS0=00RS1RS0=00。（5）溢出标记OV（PSW.2）运算结果超出机器所能表示的范围时称溢出。溢出是指有符号数运算时，数值超过了+127-128。OV=Cy7Cy6，补码运算产生溢出OV=1，否则OV=0（6 6）奇偶标记）奇偶标记P P（PSW.0PSW.0）P反映执行指令后累加器A中1的个数的奇偶,若A中1的个数为奇数，则P=1，若 A中1的个数为

11、偶数，则P=0。例：分析执行下列指令序列后，A、C、AC、OV、P的内容是什么？MOV A，#79H ADD A，#58H 该指令功能是将79H+58HA。计算过程如下：（79H）01111001 +（58H）01011000 （D1H）11010001 A=D1H最高位无进位，=0；低半字节有进位，AC=1；OV=1，发生溢出；A中1的个数为偶数，P=0。3.布尔处理机布尔处理机 有相应的指令系统，可供应有相应的指令系统，可供应17条位操作条位操作指令，硬件上有自己的指令，硬件上有自己的“累加器累加器”，即进位，即进位位位C，也有自己的位寻址空间，也有自己的位寻址空间.限制器限制器以定时限制

12、逻辑为中心，包括指令寄存器以定时限制逻辑为中心，包括指令寄存器IR、指令译码器指令译码器ID、程序计数器、程序计数器PC(16位位)、数据指、数据指针针DPTR、堆栈指针、堆栈指针SP以及以及RAM地址寄存器、地址寄存器、16位地址缓冲器位地址缓冲器CPU总是按总是按PC的指示读取程序。的指示读取程序。PC可自动加可自动加1。因此因此CPU执行程序一般是依次方式。当发生转移、执行程序一般是依次方式。当发生转移、子程序调用、中断和复位等操作，子程序调用、中断和复位等操作，PC被强制改被强制改写，程序执行依次也发生变更。写，程序执行依次也发生变更。复位时，复位时，PC=0000H。MCS-51单片

13、机的内部具体结构如下图所示：程序增量程序增量器器 指令寄存器指令寄存器IR和指令译码器和指令译码器ID：由：由PC中的内中的内容指定容指定ROM地址，取出来的指令经指令寄存器地址，取出来的指令经指令寄存器IR送至指令译码器送至指令译码器ID，由，由ID对指令译码产生确定序对指令译码产生确定序列的限制信号，以执行指令所规定的操作列的限制信号，以执行指令所规定的操作振荡器及定时电路：振荡器及定时电路：8051单片机内有振荡电路，单片机内有振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容。同其他计算只需外接石英晶体和频率微调电容。同其他计算机一样，在基本节拍的限制下协调的工作。机一样，在基本节拍的限制下协调

14、的工作。堆栈指针堆栈指针SP(8位位)堆栈是按堆栈是按“先进后出先进后出”原则存取数据的存储区。原则存取数据的存储区。MCS-51堆栈设在片内堆栈设在片内RAM区。区。数据入栈数据入栈/出栈出栈时，时，SP自动加自动加1/减减 1，其内容始终为栈顶地址，其内容始终为栈顶地址。复位时复位时 SP=07H。数据指针数据指针DPTR(16位位)存放片外存储器地址，作为片外存储器的指存放片外存储器地址，作为片外存储器的指针。可分成两个针。可分成两个8位寄存器位寄存器DPH、DPL运用。运用。(二二二二)MCS-51MCS-51单片机的存储器空间及配置单片机的存储器空间及配置单片机的存储器空间及配置单片

15、机的存储器空间及配置MCS-51单片机的内部具体结构如下图所示：程序增量程序增量器器 8051片内有片内有ROM程序存储器和程序存储器和RAM数据存数据存储器两类，他们有各自独立的存储地址空间。储器两类，他们有各自独立的存储地址空间。（1）程序存储器空间：接受片内、片外统）程序存储器空间：接受片内、片外统一编址的方式，共有一编址的方式，共有64KB，地址范围为，地址范围为 0000HFFFFH(用用16位地址表示位地址表示)。（2）数据存储器空间：分为片内和片外两部）数据存储器空间：分为片内和片外两部分。分。片内有片内有256字节数据存储器地址空间，地址范字节数据存储器地址空间，地址范围为围为

16、 00HFFH(用用8位地址表示位地址表示)。片外有片外有64KB的数据存储器空间，其地址范围的数据存储器空间，其地址范围也是也是 0000HFFFFH(用用16位地址表示位地址表示)。片内、片外数据存储器空间的访问通过不同的片内、片外数据存储器空间的访问通过不同的数据访问指令来区分开来数据访问指令来区分开来 物理空间与地址物理空间与地址物理空间与地址物理空间与地址物理上物理上4个存储器地址空间：个存储器地址空间：片内片内/片外程序存储器空间片外程序存储器空间 片内片内/片外数据存储器空间片外数据存储器空间逻辑上逻辑上3个存储器地址空间个存储器地址空间：64KB 程序存储器程序存储器 256B

17、 片内数据存储器片内数据存储器 64KB 片外数据存储器片外数据存储器1、程序存储器空间配置、程序存储器空间配置 程序存储器空间的片内、片外选择通过单片机的引脚程序存储器空间的片内、片外选择通过单片机的引脚来实现来实现，当接低电平常（），程序存储器空间接高电平由片内实现。对于8031/80C31/8032/80C32这些片内没有ROM的单片机，的这些单片机，假如想运用这些片内存储器的话，引脚也必需接高电平。的前4KB（MCS-52是8KB）由片外实现，当时（），程序存储器空间的前4KB（MCS-52是8KB）引脚必需接低电平。同样，对于具有片内FLASH或者ROM2、片内数据存储器空间配置、片

18、内数据存储器空间配置 256字节的片内数据存储器分为两部分:低128字节(00H7FH)是真正的RAM区，高128字节(80HFFH)为特殊功能寄存器(SFR)区（MCS-52也有高128字节的数据存储单元，它们和特殊功能寄存器重叠的，区分这些重叠的高128字节存储单元的方法是运用不同的寻址方式，SFR运用干脆寻址而数据存储单元运用间接寻址)。n n51515151子系列片内子系列片内子系列片内子系列片内RAMRAMRAMRAM块可分工作寄存器存器区、位块可分工作寄存器存器区、位块可分工作寄存器存器区、位块可分工作寄存器存器区、位寻址区、数据缓冲区等三个区域。寻址区、数据缓冲区等三个区域。寻址

19、区、数据缓冲区等三个区域。寻址区、数据缓冲区等三个区域。n n统一编址，从统一编址，从统一编址，从统一编址，从00H00H00H00H7FH7FH7FH7FH，各区域有自己的特殊功，各区域有自己的特殊功，各区域有自己的特殊功，各区域有自己的特殊功能，也可统一调度运用。能，也可统一调度运用。能，也可统一调度运用。能，也可统一调度运用。（1）片内）片内RAM(00H7FH)工作寄存器区：工作寄存器区：字节地址：字节地址：00H1FH位寻址区：位寻址区：字节地址：字节地址：20H2FH位地址为：位地址为：00H7FH数据缓冲区数据缓冲区/堆栈区：堆栈区：字节地址：字节地址：00H7FH一般运用一般运

20、用30H7FH工作寄存器存器区工作寄存器存器区工作寄存器存器区工作寄存器存器区RS1RS1RS0RS0工作寄存器组工作寄存器组 片内片内RAMRAM地址地址 0 00 0 第第0 0组组 00 00H H07H07H 0 01 1 第第1 1组组 08 08H H0FH0FH 1 10 0 第第2 2组组 10 10H H17H17H 1 11 1 第第3 3组组 18 18H H1FH1FH 单片机上电复位后，RS1RS0=00。单片机工作寄存器的这个特性，供应了快速爱护现场功能，提高了CPU的响应速度，也提高了程序效率：如工作寄存器工作在0区，当需爱护这些R0-R7中的数据时，不必将其存到

21、其他地方，只需简洁的切换R0-R7的工作区即可，比如切换到1区后，再用R0-R7是从地址08H-0FH 为适应限制型应用领域须要，内部RAM的20H-2FH这16个字节，CPU对它们不仅有字节寻址实力，而且还具有位寻址实力，这16字节RAM单元的8*16=128位赋以位地址00H-7FH，CPU能干脆寻址这些位，执行置“1”、清“0”、求反、“1”转移、“0”转移、传送等逻辑操作。可用作软件标记位等位寻址区位寻址区位寻址区位寻址区工作寄存器区：工作寄存器区：字节地址：字节地址：00H1FH位寻址区：位寻址区：字节地址：字节地址：20H2FH位地址为：位地址为：00H7FH数据缓冲区数据缓冲区/

22、堆栈区：堆栈区：字节地址：字节地址：00H7FH一般运用一般运用30H7FH30H-7FH30H-7FH这部分这部分这部分这部分RAMRAM空间只能进行字节寻址，可以作数据空间只能进行字节寻址，可以作数据空间只能进行字节寻址，可以作数据空间只能进行字节寻址，可以作数据缓冲区，也可作堆栈区。缓冲区，也可作堆栈区。缓冲区，也可作堆栈区。缓冲区，也可作堆栈区。所谓堆栈区就是指在片内所谓堆栈区就是指在片内所谓堆栈区就是指在片内所谓堆栈区就是指在片内RAMRAM中特地开拓出来一个区域，中特地开拓出来一个区域，中特地开拓出来一个区域，中特地开拓出来一个区域，数据的存取是以数据的存取是以数据的存取是以数据的

23、存取是以“后进先出后进先出后进先出后进先出”的结构方式处理的。这种数据结的结构方式处理的。这种数据结的结构方式处理的。这种数据结的结构方式处理的。这种数据结构方式对于处理中断，调用子程序都特别便利。构方式对于处理中断，调用子程序都特别便利。构方式对于处理中断，调用子程序都特别便利。构方式对于处理中断，调用子程序都特别便利。MCS51MCS51单片机的堆栈区原则上是由用户在内部单片机的堆栈区原则上是由用户在内部单片机的堆栈区原则上是由用户在内部单片机的堆栈区原则上是由用户在内部RAMRAM区随意区随意区随意区随意安排的，只有对堆栈指针安排的，只有对堆栈指针安排的，只有对堆栈指针安排的，只有对堆栈

24、指针SPSP赋以不同的初值。但具体应用系赋以不同的初值。但具体应用系赋以不同的初值。但具体应用系赋以不同的初值。但具体应用系统中，堆栈区的设置应和整个统中，堆栈区的设置应和整个统中，堆栈区的设置应和整个统中，堆栈区的设置应和整个RAMRAM安排统一起来考虑，工作安排统一起来考虑，工作安排统一起来考虑，工作安排统一起来考虑，工作寄存器区和位寻址区安排好后，再指定堆栈区。寄存器区和位寻址区安排好后，再指定堆栈区。寄存器区和位寻址区安排好后，再指定堆栈区。寄存器区和位寻址区安排好后，再指定堆栈区。MCS51MCS51的堆的堆的堆的堆栈是向上生成的。栈是向上生成的。栈是向上生成的。栈是向上生成的。留意

25、：上电复位后，留意：上电复位后，留意：上电复位后，留意：上电复位后，SP=07HSP=07H，应重新赋值。，应重新赋值。，应重新赋值。，应重新赋值。数据缓冲区数据缓冲区数据缓冲区数据缓冲区工作寄存器区：工作寄存器区：字节地址：字节地址：00H1FH位寻址区：位寻址区：字节地址：字节地址：20H2FH位地址为：位地址为：00H7FH数据缓冲区数据缓冲区/堆栈区：堆栈区：字节地址：字节地址：00H7FH一般运用一般运用30H7FH堆栈的操作有两种：一种叫数据压入(PUSH)，另一种叫数据弹出(POP)。89C51的堆栈指针SP是一个双向计数器。进栈时，SP内容自动增值，出栈时自动减值。存取信息必需

26、按“后进先出”或“先进后出”的规则进行。（a a）入栈（）入栈（）入栈（）入栈（PUSHPUSH）（b b）出栈（）出栈（）出栈（）出栈（POPPOP）图中，假如有图中，假如有8个个RAM单元，每个单单元，每个单元都在其右面编有元都在其右面编有地址，栈顶由堆栈地址，栈顶由堆栈指针指针SP自动管理。自动管理。每次进行压入或弹每次进行压入或弹出操作以后，堆栈出操作以后，堆栈指针便自动调整以指针便自动调整以保持指示堆栈顶部保持指示堆栈顶部的位置的位置 特殊功能寄存器又称专用寄存器，特殊功能寄存器又称专用寄存器，特殊功能寄存器又称专用寄存器，特殊功能寄存器又称专用寄存器，MCS51 MCS51 MCS

27、51 MCS51除除除除PCPCPCPC和和和和R0-R7R0-R7R0-R7R0-R7外，其余外，其余外，其余外，其余22222222个寄存器都属个寄存器都属个寄存器都属个寄存器都属SFRSFRSFRSFR（其中有（其中有（其中有（其中有4 4 4 4个只在个只在个只在个只在8052805280528052中存在），这里有中存在），这里有中存在），这里有中存在），这里有5 5 5 5个为个为个为个为16161616位寄存器（其中有位寄存器（其中有位寄存器（其中有位寄存器（其中有2 2 2 2个只在个只在个只在个只在8052805280528052中存在）中存在）中存在）中存在），其余均为，其

28、余均为，其余均为，其余均为8 8 8 8位，共占位，共占位，共占位，共占22+5=2722+5=2722+5=2722+5=27个字节（个字节（个字节（个字节（8051805180518051中共占中共占中共占中共占21212121个字节），离散分布在个字节），离散分布在个字节），离散分布在个字节），离散分布在128128128128个个个个地址单元中，其余单元没定义，用户不能访问，否地址单元中，其余单元没定义，用户不能访问，否地址单元中，其余单元没定义，用户不能访问，否地址单元中，其余单元没定义，用户不能访问，否则出现不确定值则出现不确定值则出现不确定值则出现不确定值,用干脆寻址方式寻址用干

29、脆寻址方式寻址用干脆寻址方式寻址用干脆寻址方式寻址（2）特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFR占用字节地址：80HFFH位寻址寄存器：其字节地址可被8整除。专用寄存器：A、B、PSW、DPTR、SPI/O接口寄存器：P0、P1、P2、P3、SBUF、TMOD、TCON、SCON SFR反映了反映了8051的状态，事实上是的状态，事实上是8051的状态的状态字和限制寄存器，大体可分为两类：字和限制寄存器，大体可分为两类：与引脚有关的与引脚有关的SFR P0-P3：四个锁存器，每个附加相应的输出：四个锁存器，每个附加相应的输出驱动和输入缓冲，构成驱动和输入缓冲，构成4个并行口，供应个并行口，供应32根

30、根双向双向I/O线。线。内部功能限制用内部功能限制用SFR ACC、B、PSW、SP、DPTR、IE、IP、SCON、SBUF、TCON、TMOD、PCON、T0、T1（T2、T2CON、T2MOD、RCAP2）外部数据存储器由外部数据存储器由外部数据存储器由外部数据存储器由RAMRAM组成，有静态、动态之分，组成，有静态、动态之分，组成，有静态、动态之分，组成，有静态、动态之分，80518051单片机一般接受静态单片机一般接受静态单片机一般接受静态单片机一般接受静态RAMRAM。单片机访问外部数据存储器可用地址指针寄存器单片机访问外部数据存储器可用地址指针寄存器单片机访问外部数据存储器可用地

31、址指针寄存器单片机访问外部数据存储器可用地址指针寄存器DPTRDPTR，它是一个，它是一个，它是一个，它是一个1616位寄存器，寻址范围最大为位寄存器，寻址范围最大为位寄存器，寻址范围最大为位寄存器，寻址范围最大为64KB64KB，0000H-FFFFH0000H-FFFFH。1616位地址通过位地址通过位地址通过位地址通过P0P0、P2P2口供应，口供应，口供应，口供应，ALEALE锁存低八位。单片机供应锁存低八位。单片机供应锁存低八位。单片机供应锁存低八位。单片机供应RDRD、WRWR信号限制信号限制信号限制信号限制RAMRAM读写。读写。读写。读写。3、片外数据存储器、片外数据存储器 访

32、问外部数据存储器也可用访问外部数据存储器也可用R0R0、R1R1间址间址寻址，寻址范围为寻址，寻址范围为256256个字节；由个字节；由P0P0口送出，口送出，高八位地址默认是高八位地址默认是P2P2口的值口的值。在编址时，片外数据存储器的地址可与片内数据存储器的地址重叠，事实上，数据存储器与程序存储器的地址也是重叠的。规定：片内规定：片内RAMRAM的低的低128128个字节用干脆寻个字节用干脆寻址、寄存器寻址和寄存器间址寻址，而址、寄存器寻址和寄存器间址寻址，而SFRSFR块只能用干脆寻址，访问片内数据存储器用块只能用干脆寻址，访问片内数据存储器用MOVMOV指令，访问片外数据存储器用指令

33、，访问片外数据存储器用MOVXMOVX指令，指令，而访问程序存储器则用而访问程序存储器则用MOVCMOVC指令指令 应用系统存储数据一般先充分运用内部应用系统存储数据一般先充分运用内部RAM，只有在数据量比较大时才运用外部，只有在数据量比较大时才运用外部数据存储器。数据存储器。(三三)接口接口289C51有四个有四个8位并行位并行I/O接口接口P0P3。2它它们们都是双向端口，每个端口各有都是双向端口，每个端口各有8条条I/O线线。2P0-P3口四个口四个锁锁存器同存器同RAM统统一一编编址，可址，可作作为为SFR来来寻寻址。址。2P0P3端口在端口在结结构与功能上基本相同，又构与功能上基本相

34、同，又各有特点各有特点1 1、P0P0口口当不接外部程序当不接外部程序/数据存储器进行扩展时，数据存储器进行扩展时，P0P0口口作为作为8 8位双向位双向I/OI/O口运用；口运用；当进行程序当进行程序/数据存储器扩展时，数据存储器扩展时，P0P0口分时作为口分时作为双向双向8 8位数据口和输出低位数据口和输出低8 8位地址复用口。位地址复用口。21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 限制限制引脚引脚P0.X34Vcc锁存器锁存器V1V2MUX21DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数

35、据 限制限制引脚引脚P0.X3400100截截止止=0Vcc(1)(1)双向双向I/OI/O口方式口方式1 1：输出：输出V2锁存器锁存器V1MUX限制限制=0 时，此脚作输出口时，由于时，此脚作输出口时，由于V2截止，输出极是漏极开路，要使截止，输出极是漏极开路，要使“1”信号正确输出，必需外接上拉电阻。信号正确输出，必需外接上拉电阻。作输出口时，作输出口时，CPU执行口的输出指令，内部数据总线上的数据在执行口的输出指令，内部数据总线上的数据在“写锁写锁存器存器”信号的作用下由信号的作用下由D端进入锁存器，经锁存器的反向端端进入锁存器，经锁存器的反向端/Q送至场效送至场效应管应管V1，再经，

36、再经V1反向，在反向，在P0.X引脚出现的数据正好是内部总线的数据。引脚出现的数据正好是内部总线的数据。截截止止21DQCK/Q读引脚读引脚=1读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 限制限制引脚引脚P0.X34限制限制=0 时，此脚作可以作为输入口。数据可以读自口的锁存器，也可以读自时，此脚作可以作为输入口。数据可以读自口的锁存器，也可以读自口的引脚。这要依据输入操作接受的是口的引脚。这要依据输入操作接受的是“读锁存器读锁存器”指令还是指令还是“读引脚读引脚”指指令来确定。读引脚时，事先必需对该端口写令来确定。读引脚时，事先必需对该端口写“1”，以消退上次输出为，

37、以消退上次输出为“0”时的影响。时的影响。00100截截止止截截止止=0Vcc(2)(2)双向双向I/OI/O口方式口方式(输入输入)锁存器锁存器V1MUXV2 CPU在执行在执行“读读修改修改写写”类输入指令时（如：类输入指令时（如：ANL P0，A），内），内部产生的部产生的“读锁存器读锁存器”操作信号，使锁存器操作信号，使锁存器Q端数据进入内部数据总线，在端数据进入内部数据总线，在与累加器与累加器A进行逻辑运算之后，结果又送回进行逻辑运算之后，结果又送回P0的口锁存器并出现在引脚。读的口锁存器并出现在引脚。读口锁存器可以避开因外部电路缘由使原口引脚的状态发生变更造成的误读。口锁存器可以避

38、开因外部电路缘由使原口引脚的状态发生变更造成的误读。(3)(3)读读-修改修改-写操作写操作21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器=1写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 限制限制引脚引脚P0.X3400100截截止止截截止止=0Vcc锁存器锁存器V1MUXV2导导通通Vcc0.7v21DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 限制限制=1引脚引脚P0.X34限制限制=1时，此脚作地址时，此脚作地址/数据复用口：（数据复用口：（1）输出地址输出地址/数据数据=0 时时1011=0导导通通截截止止=0Vcc(4)(4)地址

39、地址/数据分时复用方式数据分时复用方式锁存器锁存器V1MUXV221DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 限制限制=1引脚引脚P0.X34限制限制=1时，此脚作地址时，此脚作地址/数据复用口：数据复用口：（2）输出地址）输出地址/数据数据=1 时时1100=1截截止止导导通通=1Vcc锁存器锁存器V1MUXV221DQCK/Q读引脚读引脚=1读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址地址/数据数据 限制限制=1引脚引脚P0.X34限制限制=1时，此脚作地址时，此脚作地址/数据复用口：数据复用口：（3）输入数据时，输入指令将使引

40、脚与内部总线直通）输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通Vcc锁存器锁存器V1MUXV2P1.0P1.7:P1.0P1.7:双向双向I/OI/O口口（内置了上拉电阻）（内置了上拉电阻）输出时一切照常，仅在作输出时一切照常，仅在作输入口输入口用时要先对其用时要先对其 写写“1 1”。21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻2、P1P1口口锁存器锁存器V121DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输输出出数据数据=1 时时110截截止

41、止=1(1)(1)双向双向I/OI/O口方式口方式1 1：输出：输出1 1锁存器锁存器V121DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输输出出数据数据=0 时时001=0导导通通(2)(2)双向双向I/OI/O口方式口方式1 1：输出：输出0 0锁存器锁存器V121DQCK/Q读引脚读引脚=1读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线Vcc引脚引脚P1.X内部上拉电阻内部上拉电阻输输入入数据时，要先对其写数据时，要先对其写“1”110截截止止(3)(3)双向双向I/OI/O口方式口方式2 2：输入：输入锁存器锁

42、存器V13、P2口P2.0P2.7:P2.0P2.7:向向I/O I/O（内置了上拉电阻）（内置了上拉电阻）寻址外部存储器时输出高寻址外部存储器时输出高8 8位地址；不接外部位地址；不接外部存储器时可作为存储器时可作为8 8位双向位双向I/OI/O口运用。口运用。21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 限制限制引脚引脚 P2.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc锁存器锁存器V1MUX21DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 限制限制 引脚引脚P2.X限制限制=0时，此脚作通用输出口：

43、时，此脚作通用输出口：输输出出=1时时110截截止止3内部上拉电阻内部上拉电阻11Vcc=1=0(1)(1)双向双向I/OI/O口方式：输出口方式：输出1 1锁存器锁存器V1MUX21DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 限制限制 引脚引脚P2.X限制限制=0时，此脚作通用输出口：输出时，此脚作通用输出口：输出=0时时001导导通通3内部上拉电阻内部上拉电阻00Vcc=0=0(2)(2)双向双向I/OI/O口方式：输出口方式：输出0 0锁存器锁存器V1MUX21DQCK/Q读引脚读引脚=1读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线

44、地址高地址高8位位 限制限制 引脚引脚P2.X限制限制=0时，此脚作通用输入口：读引时，此脚作通用输入口：读引脚脚=1时时0103内部上拉电阻内部上拉电阻11Vcc=0=0(3)(3)双向双向I/OI/O口方式：输入口方式：输入截截止止锁存器锁存器V1MUX21DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 限制限制=1 引脚引脚P2.X限制限制=1 时，此脚作高时，此脚作高8位地址位地址A8A15输出口：当输出口：当输出输出=1 时时10截截止止3内部上拉电阻内部上拉电阻1=1Vcc=1(4)(4)高高8 8位地址输出方式：输出位地址输出方式：

45、输出1 121DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线地址高地址高8位位 限制限制=1 引脚引脚P2.X01导导通通3内部上拉电阻内部上拉电阻0=0Vcc=0限制限制=1 时，此脚作高时，此脚作高8位地址位地址A8A15输出口：当输出口：当输出输出=0 时时(5)(5)高高8 8位地址输出方式：输出位地址输出方式：输出0 04、P3口P3.0P3.7:P3.0P3.7:双功能口（内置了上拉电阻）双功能口（内置了上拉电阻）它具有特定的其次功能。在不运用它的其次它具有特定的其次功能。在不运用它的其次功能时它就是一般的通用准双向功能时它就是一般的通用准双向I/OI

46、/O口。口。21DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线其次功能输出其次功能输出引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc其次功能输入其次功能输入4锁存器锁存器V1P3P3口其次功能表口其次功能表引引 脚脚第第 二二 功功 能能 P3.0P3.0RxD:RxD:串行口接收数据串行口接收数据输入端入端P3.1P3.1TxD:TxD:串行口串行口发送数据送数据输出端出端P3.2P3.2INT0:INT0:外部中断申外部中断申请输入端入端 0 0P3.3P3.3INT1:INT1:外部中断申外部中断申请输入端入端 1 1P3.4P3.4T0:T0:外部外部计数

47、脉冲数脉冲输入端入端 0 0P3.5P3.5T1:T1:外部外部计数脉冲数脉冲输入端入端 1 1P3.6P3.6WR:WR:写外写外设控制信号控制信号输出端出端P3.7P3.7RD:RD:读外外设控制信号控制信号输出端出端21DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线其次功能输出其次功能输出（WRWR，RDRD，TxDTxD）引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc4111反相器反相器(1)(1)双向双向I/OI/O口方式：输出口方式：输出1 1011截截止止锁存器锁存器V121DQCK/Q读引脚读引脚=0读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线

48、总线其次功能输出其次功能输出（WRWR，RDRD，TxDTxD）引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc4000反相器反相器(2)(2)双向双向I/OI/O口方式：输出口方式：输出0 0110导导通通锁存器锁存器V121DQCK/Q读引脚读引脚=1读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线其次功能输出其次功能输出（WRWR，RDRD，TxDTxD）引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc4111反相器反相器(3)(3)双向双向I/OI/O口方式：输入口方式：输入01截截止止锁存器锁存器V121DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线其次

49、功能输出其次功能输出（WRWR，RDRD，TxDTxD）引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc4其次功能输出时，内部自动其次功能输出时，内部自动 D=1 D=1111反相器反相器(4)(4)其次功能输出方式其次功能输出方式锁存器锁存器V121DQCK/Q读引脚读引脚读锁存器读锁存器写锁写锁存器存器内部内部总线总线此端自动此端自动1 1引脚引脚 P3.X3内部上拉电阻内部上拉电阻Vcc 其次功能输入（其次功能输入（RxD，T0，T1，INT0，INT1）4其次功能输入时，信号经其次功能输入时，信号经缓冲器缓冲器4 4 干脆进入内总线干脆进入内总线1 11 11 10 0截截止止(5)

50、(5)其次功能输入方式其次功能输入方式锁存器锁存器V1I/O口线功能口线功能P0可以作为可以作为8位数据口和低位数据口和低8位地址口，也位地址口，也可作为通用可作为通用I/O口；口；P2可以作为高可以作为高8位地址口，位地址口，也可作为通用也可作为通用I/O口；口；P1只能作为通用只能作为通用I/O口；口；P3可作为通用可作为通用I/O口，也可用于其次功能；口，也可用于其次功能；P0可以驱动可以驱动8个个LS型型TTL负载负载P1、P2、P3可以驱动可以驱动4个个LS型型TTL负载负载全部口作输入口运用时要先写全部口作输入口运用时要先写1，准双向口，准双向口40DIPMCS-51 I/O端口的