任务一单片机控制单灯亮灭.ppt

单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 单片机应用技术 任课教师：李靖 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 任务一电路图 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 任务一 单片机控制单灯亮灭 1.1 数制与编码 1.2 8051单片机基本结构 1.3 存储器结构 1.4 并行输入/输出接口 1.5 MCS-51单片机引脚功能 1.6 8051的基本电路(最小系统) 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.1 数制与编码 计算机最基本的功能是进行数据的计 算和处理加工，为了方便和可靠，计算机 内部采用了二进制数字系统，因此，所有 数值数据都必须采用二进制数表示，所有 非数值数据，例如，字母、符号等也都必 须采用二进制代码表示。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.1.1 进位计数制 数制是进位计数制的简称。为区别不同 的进位计数制，通常用字母来表示数制： D（Decimal）代表十进制（也可省略） B（Binary）代表二进制 O（Octal）代表八进制 H(Hexadecimal)代表十六进制。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 几种进制的对应关系 十进制 十六进制 二进制 十进制 十六进制二进制 08 19 210 311 412 513 614 715 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 几种进制的对应关系 十进制 十六进制 二进制 十进制 十六进制二进制 0088 1199 2210A 3311B 4412C 5513D 6614E 7715F 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 几种进制的对应关系 十进制 十六进制 二进制 十进制 十六进制二进制 000000881000 110001991001 22001010A1010 33001111B1011 44010012C1100 55010113D1101 66011014E1110 77011115F1111 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 练习 387=？B 110101B=？O 11010110101110B=？H 2C4H=？B 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.1.2 计算机中的常用编码 1二十进制编码 二十进制编码是指将十进制 数的09十个数字用二进制数表示的编码，即BCD（ Binary Coded Decimal）编码。 由于十进制数需用4位二进制数来表示。 4位二进制编码有多种方案，BCD码也有多种 方案。 最常用的编码是8421BCD码，它是一种恒权码 ，8（23）、4（22）、2（21）、1（20）分别是4 位二进制数的权值。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 8421BCD码 十进制数8421BCD码十进制数8421BCD码 0000050101 1000160110 2001070111 3001181000 4010091001 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 十进制数86.5转换为8421BCD码为： 86.5（1000 0110.0101）8421BCD BCD码1001 0011.0100转换为十进制数为 ： （1001 0011.0100）8421BCD93.4 例1-5 十进制数和BCD码相互转换 同一二进制代码，当把 它看作是二进制数和把 它看作是二进制编码的 十进制数（BCD），其 数值是不同的！ 1001 0011.0100 B ？ D ？ H 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 2字符编码 计算机中的字符普遍采用的是美国国家信息交换 标准字符码，即ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）。 ASCII码采用7位二进制代码对字符进行编码。它 包括52个大、小写英文字母，10个阿拉伯数字，32个 通用控制符号，34个专用符号，共128个字符。例如0 9对应的ASCII码为30H39H，AZ对应的ASCII码 为41H5AH。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 ASCII 码 表 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 ASCII码 通常，7位ASCII码在最高位添加 一个“0”组成8位代码，因此字符在计 算机内部存储正好占一个字节。在存储 和传送时，最高位常用作奇偶校验位， 用于检查代码传输过程是否出现差错。 偶校验时，每个二进制编码中应有偶数 个1。奇校验时，每个二进制编码中应 有奇数个1。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 补充1： 带符号数的表示 在很多数据处理过程中需要把二进制数作 为无符号数看待，即所有二进制数位均为数值 位。然而实际中的数显然会有正有负，这就存 在一个带符号数的表示问题。 通常把数的最高位作为符号位。这样符号 位和数值位一起完整地表示带符号二进制数， 就称为机器数，其数值称为机器数的真值。 在计算机中带符号数有三种表示方法 原码、反码和补码。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 补充1.1 原码、反码和补码 1原码 将正数的符号位用0表示，负数的符号位用1表示， 就称为原码表示法。 8位二进制原码所能表示的数值范围是：-127 +127 例如： 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 2反码 正数的反码与其原码相同；负数的反码是将其 原码的符号位保持不变，数值位按位取反。 8位二进制反码所能表示的数值范围为：-127 +127 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 3补码 正数的补码与其原码相同； 负数的补码为其反码加1，即:X补=X反+1。 例如： 8位二进制补码所能表示的数值范围为：-128 +127 例如： 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 补充1.2 补码的运算 1模 模是指一个系统的量程或此系统所能表示的最大的数。 引例：钟表调时 (钟表采用十二进制，系统所能表示的最大量程为12，称之为模) 如图：10点6点，可以逆时针拨，也可顺时针拨： 逆拨： 10 4 = 6 （减） 顺拨： 10 + 8 = 18 = 12 + 6 = 6 （加） 在顺拨中，12可自然丢失，称为模；而8被称为是 4的补码 。 对于某一确定的模，某数减去小于模的数，可以用 加上该数的补数来代替。 引进补码后，减法就可以转换为加法了。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 2补码的运算 补码运算的几个公式： 其中， 为 的每一位（包括符号位）都按位 取反，再加1。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 例1-6 用补码进行运算X Y （1）X = 43 Y = 19 进位，舍弃！ 0010 1011B 43补 1110 1101B 19补 10001 1000B 24补 （2）X = 43 Y = -19 0010 1011B 43补 0001 0011B 19补 0011 1110B 62补 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 例1-6 用补码进行运算X Y （3）X = -43 Y = -19 进位，舍弃！ 1101 0101B 43补 0001 0011B 19补 1110 1000B 24补 （4）X = -43 Y = 19 11100 0010B 62补 1101 0101B 43补 1110 1101B 19补 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 练 习 （1）127-4 （2）127+4 （3）-127-4（4）4-127 求： 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 补充1.3 带符号数运算时的溢出问题 两个有符号数进行加减运算，若运算结果 超出了机器所允许表示的范围，得出了错误结 果，这种情况称为溢出。 例如，8位字长的计算机所能表示的有符 号数的范围为128127，若运算结果超出 此范围，就会发生溢出。 判断的方法：对加（减）法运算，判断最 高位与次高位的进（借）位情况是否相同，若 相同，则无溢出；若不同，则有溢出。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 （1） （93）（54） 0101 1101B 93补 0011 0110B 54补 例1-7 判断下列运算的溢出情况 次高位有进位 最高位无进位 有溢出，结果出错 1001 0011B 109补 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1100 0001B 63补 0100 0110B 70补 次高位有进位 最高位有进位 无溢出，结果正确 10000 0111B 7补 （2）（63）（70） 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 计算机系统由硬件和软件两部分组成 冯 诺依曼结构的原理存储程序 采用二进制代码表示指令和数据 存储程序的工作方法。 基本组成：运算器、控制器、存储器、 I/O设备及接口 其中，运算器和控制器合称为中央处理器 （即CPU）。 微型计算机 1.2 单片机基本结构 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 微型计算机组成 微型计算机系统的硬件由微处理器、存储器、 输入/输出接口电路、输入/输出设备、系统总线组 成。 只读存储器 ROM 随机存取存 储器RAM I/O接口I/O 设备 地址总线AB 数据总线DB 控制总线CB I/O 设备 CPU 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.2 单片机基本结构 单片机 将CPU、存储器、I/O接口以及定时器/计 数器集成在一块芯片上，就称为单片微型计算 机(SCM，Single Chip Micro-computer)，简称 单片机，国际上常称为“微控制器(MCU， Micro Controller Unit)” 再配置几个小器件：电阻、电容、石英晶 体等即构成完整的微型计算机 优点：体积小、 功耗低、可靠性高、抗 干扰能力强、价格低 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.2 单片机基本结构 MCS-51系列单片机都是以8051为核心 电路发展起来的，包括51子系列（基本型 ）和52子系列（增强型）两大类，因此它 们都具有MCS-51的基本结构与软件特征， 具有很强的兼容性。 51单片机 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 MCS51系列单片机配置 Flash Rom单片机：89X5189C51、89S51等。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.2.1 单片机的内部结构 （1）1个中央处理器（ 8位CPU，位处理功能） （2）1个串行口（全双工的异步） （3）2个16位定时器/计数器 （4）3个逻辑存储空间 64KB程序存储器 4KB片内程序存储器（ROM） 128B内部数据存储器（RAM） 64KB数据存储器 （5）4个并行口 （6）5个中断源(两个优先级) （7）6个特殊单元 （8）8个通用寄存器 （9）11个可位寻址的SFR VCC ALE RAM地址 寄存器RAMP0锁存器P2锁存器ROM P0驱动器P2驱动器 ACC 寄存器B 暂存2暂存1 SP 程序地址 寄存器 缓冲器 PC加1 PC DPTR PSW P1驱动器P3驱动器 P1锁存器P3锁存器 SFR特殊功能 寄存器 PSEN VSS EA RESET 内部 时钟 外接晶振 P1.0P1.7P3.0P3.7 P0.0P0.7P2.0P2.7 中断、串行口 及定时器 ALU 定 时 及 控 制 指 令 寄 存 器 指 令 译 码 器 用 EPROM, 为8751 无ROM 为8031 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 MCS-51系列单片机的结构框图 P0 P1 P2 P3 并行接口 C P U 时钟电路 串行接口中断系统 ROMRAM 定时/计数器 T0 T1 TXD RXD 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.2.2 单片机CPU的结构 1. CPU 结构 MCS51内部有一个8位CPU（8 位是CPU的字长，指CPU对数据的处理是按 一个字节进行的），它象通常的微处理器 一样，也是由算术逻辑运算单元ALU、定 时控制部件（即控制器）和各种专用寄存 器等组成的。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 ALU 由定时和控制部件构成的控制器，包括 定时控制逻辑、指令寄存器、指令译码 器、数据指针DPTR、程序计数器PC、 堆栈指针SP、RAM地址寄存器以及16 位地址缓冲器等。 运算器（ALU、专 用寄存器） 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 2.CPU的专用寄存器组 MCS-51的CPU专用寄存器组包括6个寄存器 程序计数器PC 累加器ACC 寄存器B 程序状态标志寄存器PSW 堆栈指针SP 数据指针DPTR。 除PC外,其余5个寄存器均为可编程可访问寄 存器 专用寄存器组中只有PC在物理上是独立的（即 没有与其他器件共同编码的物理地址），其余5个 寄存器都有相应的直接地址（称字节地址） 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 是一个独立的计数器，用于存放下一条待执 行指令的地址。 PC的基本工作过程可以描述为： PC中的数作为指令地址输出给程序存储器 ，程序存储器按此地址输出指令字节，同 时PC本身自动加1，指向下一条指令。 16位寄存器，其寻址范围是64KB（即 216Byte）。 （1）程序计数器PC（Program Counter） 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 （2）累加器ACC （Accumulator） 简称A寄存器或累加器A，是一 个具有特殊用途的8位寄存器，主要 用来存放一个操作数或存放运算的 结果。 累加器ACC是CPU中使用最频繁 的寄存器，MCS-51指令系统中多数 指令的执行都通过它进行。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 (3)程序状态字PSW(Program State Word) CyACF0 RS 1 RS 0 OVPD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW 进 位 标 志 、 “ 位 累 加 器 ” 辅 助 进 位 标 志 用 户 通 用 状 态 标 志 溢 出 标 志 奇 偶 标 志 位 保 留 位 工作寄 存器组 选择控 制位 若A中有奇数 个“1”，则P 置位，否则清 零 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.3 存储器的结构 自学，回答以下问题： 1、MCS-51存储器的ROM和RAM分别存放什么内容，其 体系结构什么样的结构？有何特点？ 2、8051单片机的片内ROM的容量有多大？如果要扩展 了程序存储器，单片机的程序存储在片内ROM和片外ROM 两个空间中，必须对单片机的引脚如何处理？片外ROM的 地址范围是怎样的？ 3、8031没有片内ROM，则对单片机的引脚如何处理？ 4、51子系列单片机片内RAM容量多大，分为哪几大区 域？ 5、51单片机片机RAM中的工作寄存器区有多少个单元 ，分几组，每组多少个单元？这些单元如何命名的？ 6、ROM、片内RAM、片外RAM分别称为什么区？ 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.3 存储器结构 普林斯顿（Princeton）结构：将程序和数据合用一个 存储器空间的结构。 哈佛（Harvard）结构： 程序存储器和数据存储器截然分开，ROM和 RAM独立编址并分别寻址的结构，相互间不会冲突 。 在MCS-51系列单片机中，不仅在片内预留了一 定容量的程序存储器、数据存储器，而且还具有很 强的外部存储器扩展能力，可扩展到64KB。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 EPROM 2764 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 EPROM 2764 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 RAM 6264 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 RAM 6264 8031 8751 8051 89C51 片内片内 RAMRAM 片内片内 ROMROM 256B（字节） 4KB 64K 64K 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 MCS51存储器结构 三大逻 辑存储 空间 内部数据存储器 程序存储器 外 部 R O M 0FFFFH 1000H 外部 RAM 及 输入 输出 端口 （ 64 K ） 0000H 0FFFFH 0FFFH 0000H 内部ROM EA = 1 0FFFH 0000H 外部ROM EA = 0 0080H 00FFH 特殊功 能寄存器 0000H 007FH 内部 RAM 外部数据存储器 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.3.1 1.3.1 程序存程序存储储储储器器 程序存储器（Program memory）主要用 于存放经调试正确的应用程序和常数表格，称 为CODE区。 由于MCS-51系列单片机采用16位的程序 计数器PC和16位的地址总线，因而程序存储 器可扩展的地址空间为64KB，并且这64KB地 址在空间分布范围上是连续和统一的。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 程序存储器的应用形态 当EA为高电平时 ，程序运行先从片内 ROM取指令，当片内 ROM指令取完后（ PC0FFFH），再从片 外ROM取指令。 当EA为低电平时 ，只从片外ROM取指 令。 程序存储器 片 内 R O M 0FFFFH 1000H 0FFFH 0000H 片内ROM EA = 1 0FFFH 0000H 片外ROM EA = 0 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 程序存储器的应用形态 程序存储器 片 内 R O M 0FFFFH 1000H 0FFFH 0000H 片内ROM EA = 1 0FFFH 0000H 片外ROM EA = 0 . . . (PC) 中断5 中断4 中断3 中断2 中断1 0000H 0001H 0002H 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH 定时器1中断 外部中断0 定时器0中断 外部中断1 串行口中断 8位 0FFFH 0FFEH 程序存储器资源分布 中断入口 地址 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 程序存储器的应用形态 8051中含有4KB容量的掩膜ROM， 8751中含有4KB容量的EPROM，89C51中 含有4KB容量的Flash ROMEA接高电 平。 8031/8032中不设程序存储器，这种 单片机在供应状态上称为ROM Less型器 件，使用过程中必须外部扩展ROMEA 接低电平。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 数据存储器 00H FFH 7FH 80H (高128B) (低128B) 内部 RAM 特殊功能 寄存器 0组 R0 R7 R0 R7 R0 R7 R0 R7 1组 2组 3组 工作寄存器区 可位寻址区 20H 2FH 7F 78 07 00 30H 7FH 数据缓冲区/ 堆栈区 内部RAM存储器 18H 1FH 10H 17H 08H 0FH 00H 07H 1.3.2 内部数据存储器 RS1RS0 000组 011组 102组 013组 称为 DATA区 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 MSB 位地址 LSB 7E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 7D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 7C 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 7B 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 7A 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 79 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 78 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00 单元地址 位寻址区（20H2FH） 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 特殊功能寄存器 99HSBUF P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7 A0H A0HA1HA2HA3HA4HA5HA6HA7H P2 EX0ET0EX1ET1ES-EA A8H A8HA9HAAHABHACHADHAEHAFH IE P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7 B0H B0HB1HB2HB3HB4HB5HB6HB7H P3 PX0PT0PX1PT1PS- B8H B8HB9HBAHBBHBCHBDHBEHBFH IP P-OVRS0RS1F0ACCy D0H D0HD1HD2HD3HD4HD5HD6HD7H PSW E0H E0HE1HE2HE3HE4HE5HE6HE7H ACC F0H F0HF1HF2HF3HF4HF5HF6HF7H B 地址位地址/位定义 SFR助记符 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 特殊功能寄存器SFR 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH9AH 99H98H SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8TI RI 98H 97 96 95 94 93 92 91 90 P1 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 90H TH1 8DH TH0 8CH TL1 8BH TL0 8AH TMOD GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 89H 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 88H PCON SMOD / /GF1 GF0 PD IDL 87H DPH 83H DPL 82H SP 81H 87 86 85 84 83 82 81 80 P0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 80H 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.3.3 外部数据存储器 可以扩展64KB 称XDATA区 页内寻址（没有高8 位地址，256字节内）区 为PDATA区 0000H FFFFH (64K) 外 部 数 据 存 储 器 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.4 并行输入/输出接口 4个8位并行口: P0口：P0.0 P0.7 P1口：P1.0 P1.7 P2口：P2.0 P2.7 P3口：P3.0 P3.7 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.4 并行输入/输出接口 接口电路是微机应用系统中必不可少的组成部 分，其中并行输入/输出接口是CPU与外部进行信息 交换的主要通道。 MCS-51单片机内部有4个并行的I/O接口电路 ：P0、P1、P2、P3，它们都是双向口，既可以输 入又可以输出。P0、P2口经常用作外部扩展存储器 时的数据、地址总线，P3口除了可用作I/O口外， 每一根都有第二功能。 通过这些I/O接口，单片机可以外接键盘、显 示器等外围设备，还可以进行系统扩展，以解决片 内硬件资源不足问题。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1. P0口 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 总结特点： （1）P0口可作通用I/O口使用，又可作地址/ 数据总线口； （2）P0既可按字节寻址，又可按位寻址； （3）作通用I/O 口输出时：是开漏输出，应 外接上拉电阻； （4）P0是一个准双向口。 1. P0口 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 2. P1口 （1）只能作I / O口，没有地址/数据复用功能 （2）可按字节寻址，也可按位寻址 （3）是一准双向口，输出驱动接有上拉电阻，不是开漏输出 。 读锁存器 读引脚 写锁存器 内部总线 D CL Q Q P1.X 锁存器 P1.X 引脚 Vcc 内部上拉电阻R* 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 3. P2口 读引脚 写锁存器 内部总线 读锁存器 D CLQ Q P2.X 锁存器 MUXP2.X 引脚 地址Vcc 控制 内部上拉电阻 R* l 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 （1）当P2口作为通用I / O时，是一准双向口。 （2）从P2口输入数据时，先向锁存器写“1” 。 （3）可位寻址，也可按字节寻址。 （4）可输出地址高8位。 3. P2口 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 4. P3口 读引脚 写锁存器 内部总线 读锁存器 D CL Q Q P3.X 锁存器 P3.X 引脚 第二功能输出 内部上拉电阻 R* 第二功能输入 Vcc (2)当P3口作为第2功能使用时, 应先向锁存器写1; (3)当P3口作为第二功能输入时,第2功能输出线自动为1。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 P3P3口的第二功能口的第二功能 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.4.2 并行I/O口的使用特性 MCS-51系列单片机的4个并行I/O口均由内部总线控 制，端口的功能复用会自动识别，不用指令选择。 P0是8位、漏极开路的双向I/O口，当用作片外存储 器或接口扩展时，分时复用为数据总线和低8位地址总线，可 驱动8个LSTTL负载。 P1是8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻，驱动 为4个LSTTL负载。 P2是8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻，可驱 动4个LSTTL负载，外部扩展时用作高8位地址总线。 P3是8位、准双向I/O口，具有内部上拉电阻，可驱 动4个LSTTL负载。P3口的所有口线都具有第二功能，实现控制 总线的作用。 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 1.5 1.5 单片机单片机芯片芯片的引脚及功能的引脚及功能 8 8、P3P3口的第二功能口的第二功能 2 2、振荡电路：、振荡电路：XTAL1XTAL1、XTAL2XTAL2 3 3、复位引脚：、复位引脚：RSTRST 4 4、并行口：、并行口：P0P0、P1P1、P2P2、P3P3 7 7、ALEALE：地址锁存控制信号地址锁存控制信号 1 1、电源线：、电源线：VCC(+5V)VCC(+5V)、VSS(VSS(地地) ) 5 5、EAEA：访问片外访问片外ROMROM控制信号控制信号 6 6、PSENPSEN：外部外部ROMROM读选通信号读选通信号 VCC VSS XTAL2 XTAL1 RST/VPD P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 ALE P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 EA PSEN RXD/ TXD/ INT0/ INT1/ T0/ T1/ WR/ RD/ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 21 8031 8051 8751 89C51 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 VCC（40脚）: 接+5 V电源正 端; VSS（20脚）: 接+5 V电源地端 。 1. 主电源引脚 单片机应用技术单片机应用技术 任务一任务一 单片机控制单灯亮灭单片机控制单灯亮灭 2. 外接晶体引脚 XTAL1（19脚）: 接外部石英晶体的 一端。 在单片机内部, 它是一