當(dāng)我們拿到一塊 單片機 芯片時,看到這么多的“大腿”,他們都有干什么用的？了解了51家族的淵源,現(xiàn)在我們就去了解一下它們的“腿”吧。大家可得學(xué)好了,這可是至關(guān)重要的喲。如果連手跟腿都分不清,要學(xué)好單片機那就有如憑空造屋了。
這一章節(jié)相當(dāng)管用,希望大家能用心學(xué)好,如果這一章節(jié)學(xué)不好,以后學(xué)習(xí)會有很大的阻力。（我們的教材都是以51系列的單片機來進行講解的）。
引腳功能：
MCS-51是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片,引腳分布請參照----單片機引腳圖：
l P0.0~P0.7 P0口8位雙向口線（在引腳的39~32號端子）。
l P1.0~P1.7 P1口8位雙向口線（在引腳的1~8號端子）。
l P2.0~P2.7 P2口8位雙向口線（在引腳的21~28號端子）。
l P3.0~P3.7 P2口8位雙向口線（在引腳的10~17號端子）。
這4個I/O口具有不完全相同的功能,大家可得學(xué)好了,其它書本里雖然有,但寫的太深,對于初學(xué)者來說很難理解的,我這里都是按我自已的表達方式來寫的,相信你也能夠理解的。
P0口有三個功能：
1、外部擴展存儲器時,當(dāng)做數(shù)據(jù)總線（如圖1中的D0~D7為數(shù)據(jù)總線接口）
2、外部擴展存儲器時,當(dāng)作地址總線（如圖1中的A0~A7為地址總線接口）
3、不擴展時,可做一般的I/O使用,但內(nèi)部無上拉電阻,作為輸入或輸出時應(yīng)在外部接上拉電阻。
　
P1口只做I/O口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。
P2口有兩個功能：
1、擴展外部存儲器時,當(dāng)作地址總線使用
2、做一般I/O口使用,其內(nèi)部有上拉電阻;
P3口有兩個功能：
除了作為I/O使用外（其內(nèi)部有上拉電阻）,還有一些特殊功能,由特殊寄存器來設(shè)置,具體功能請參考我們后面的引腳說明。
有內(nèi)部EPROM的 單片機 芯片（例如8751）,為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源,這些信號也是由信號引腳的形式提供的,
即：編程脈沖：30腳（ALE/PROG）
編程電壓（25V）：31腳（EA/Vpp）
接觸過工業(yè)設(shè)備的兄弟可能會看到有些印刷線路板上會有一個電池,這個電池是干什么用的呢？這就是單片機的備用電源,當(dāng)外接電源下降到下限值時,備用電源就會經(jīng)第二功能的方式由第9腳（即RST/VPD）引入,以保護內(nèi)部RAM中的信息不會丟失。
（注：這些引腳的功能應(yīng)用,除9腳的第二功能外,在“新動力2004版”學(xué)習(xí)套件中都有應(yīng)用到。）
在介紹這四個I/O口時提到了一個“上拉電阻”那么上拉電阻又是一個什么東東呢？他起什么作用呢？都說了是電阻那當(dāng)然就是一個電阻啦,當(dāng)作為輸入時,上拉電阻將其電位拉高,若輸入為低電平則可提供電流源;所以如果P0口如果作為輸入時,處在高阻抗?fàn)顟B(tài),只有外接一個上拉電阻才能有效。
ALE地址鎖存控制信號：在系統(tǒng)擴展時,ALE用于控制把P0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來,以實現(xiàn)低位地址和 數(shù)據(jù)的隔離。參見圖2（8051擴展2KBEEPROM電路,在圖中ALE與4LS373鎖存器的G相連接,當(dāng)CPU對外部進行存取時,用以鎖住地址的低位地址,即P0口輸出。
由于ALE是以晶振六分之一的固定頻率輸出的正脈沖,當(dāng)系統(tǒng)中未使用外部存儲器時,ALE腳也會有六分之一的固定頻率輸出,因此可作為外部時鐘或外部定時脈沖使用。
PSEN 外部程序存儲器讀選通信號：在讀外部ROM時PSEN低電平有效,以實現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。
1、內(nèi)部ROM讀取時,PSEN不動作;
2、外部ROM讀取時,在每個機器周期會動作兩次;
3、外部RAM讀取時,兩個PSEN脈沖被跳過不會輸出;
4、外接ROM時,與ROM的OE腳相接。
參見圖2—（8051擴展2KB EEPROM電路,在圖中PSEN與擴展ROM的OE腳相接）
EA/VPP 訪問和序存儲器控制信號
1、接高電平時：
CPU讀取內(nèi)部程序存儲器（ROM）
擴展外部ROM：當(dāng)讀取內(nèi)部程序存儲器超過0FFFH（8051）1FFFH（8052）時自動讀取外部ROM。
2、接低電平時：CPU讀取外部程序存儲器（ROM）。
3、8751燒寫內(nèi)部EPROM時,利用此腳輸入21V的燒寫電壓。
RST 復(fù)位信號：當(dāng)輸入的信號連續(xù)2個機器周期以上高電平時即為有效,用以完成 單片機的復(fù)位初始化操作。
XTAL1和XTAL2 外接晶振引腳。當(dāng)使用 芯片內(nèi)部時鐘時,此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容;當(dāng)使用外部時鐘時,用于接外部時鐘脈沖信號。
VCC：電源+5V輸入
VSS：GND接地。
　
各端口工作原理講解
并行端口
P0端口
總線I／O端口,雙向,三態(tài),數(shù)據(jù)地址分時復(fù)用,該端口除用于數(shù)據(jù)的輸入／輸出外,在8031單片機外接程序存儲器時,還分時地輸出／輸入地址／指令。由Po端口輸出的信號無鎖存,輸入的信息有讀端口引腳和讀端口鎖存器之分。P0端口8位中的一位結(jié)構(gòu)圖見下圖：

由上圖可見,P0端口由鎖存器、輸入緩沖器、切換開關(guān)與相應(yīng)控制電路、場效應(yīng)管驅(qū)動電路構(gòu)成。
在輸出狀態(tài)下,當(dāng)切換開關(guān)MUX向下時,從內(nèi)部總線來的 數(shù)據(jù)經(jīng)鎖存器反相和場效應(yīng)管T2反相,輸出到端口引腳線上。此時,場效應(yīng)管T1關(guān)斷,因而這種輸出方式應(yīng)為外接上拉電阻的漏極開路式。當(dāng)切換開關(guān)MUX向上時,一位地址／數(shù)據(jù)信號分時地輸出到端口線上。此外,由T1、T2的通斷組合,形成高電平、低電平與高阻浮動三態(tài)的輸出。