MCS-51单片机引脚及功能导读

MCS-51系列中各种芯片的引脚是互相兼容的，如8051和8031均采用40引脚双列直插封装（DIP）方式。不同芯片之间引脚功能也略有差异。8051单片机是高性能单片机，因为受到引脚数目的限制，不少引脚具有第二功能，其中有些功能是8051芯片所专有的，如图2.4所示。

图2.4　8051单片机的引脚

各引脚功能简要说明如下：

1）电源引脚VCC和VSS

VCC（40脚）：电源端，接+5 V。

VSS（20脚）：接地端。

2）时钟电路引脚XTAL1和XTAL2

XTAL2（18脚）接外部晶体和微调电容的一端，XTAL1（19脚）接外部晶体的另一端。使用方法详见2.4节。

（1）控制信号引脚RST、ALE、和

①RST/VPD（9脚）

RST是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持两个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平时，就可以完成复位操作。RST引脚的第二功能是VPD，即备用电源的输入端。当主电源VCC发生故障，降低到低电平规定值时，将+5 V电源自动接入RST端，为RAM提供备用电源，以保证存储在RAM中的信息不丢失，复电后能继续正常运行。CHMOS型单片机的备用电源是由VCC端提供的。

②ALE/（ADDRESS LATCH ENABLE/PROGRAMMING，30脚）

地址锁存允许信号端。当8051上电正常工作后，ALE引脚不断向外输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率fosc的1/6。CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。在CPU访问片外数据存储器时，每取指一次（一个机器周期）会丢失一个脉冲。

平时不访问片外存储器时，ALE端也以1/6的振荡频率固定输出正脉冲，因此ALE信号可以用作对外输出时钟或定时信号。如果要查看8051/8031芯片是否损坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如ALE端有脉冲信号输出，则表明8051/8031芯片正常无损。

ALE端的负载驱动能为8个LS型TTL（低功耗甚高速TTL）。此引脚的第二功能是对片内带有4 K EPROM的8751编程写入（固化程序）时，作为编程脉冲输入端。

③（PROGRAM STORE ENABLE，29脚）

程序存储允许输出信号端。在访问片外程序存储器时，此端定时输出负脉冲作为读片外存储器的选通信号。此引脚接EPROM的端，端有效，即允许读出EPROM/ROM中的指令码，CPU在从外部EPROM/ROM取指期间，信号在每个机器周期（12个时钟周期）中两次有效。不过，在访问片外RAM时，至少产生两次负脉冲信号。

端同样可驱动8个LS型TTL。如果要检查一个8051/8031小系统上电后CPU能否正常到EPROM/ROM中读取指令码，可用示波器查看端有无脉冲输出，如有脉冲输出，表明该CPU工作正常。

④/VPP（ENABLE ADDRESS/VOLTAGE PULSE OF PROGRAMMING，31脚）(https://www.xing528.com)

外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。当引脚接高电平时，CPU只访问片内EPROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令，但在PC（程序计数器）的值超过0FFFH（对8751/8051为4 K时），将自动转向执行片外程序存储器内的程序。

当输入信号引脚接低电平（接地）时，CPU只访问外部EPROM/ROM并执行外部程序存储器的指令，而不管是否有片内程序存储器。对无片内ROM的8031或8032，须外扩EPROM，此时必须将引脚接地。如使用有片内ROM的8051，外扩EPROM也是可以的，但也要使接地。

此脚的第二功能VPP是对8751片内EPROM固化编程时，作为施加较高编程电压（一般21 V）输入端。

（2）I/O（输入/输出）端口（Port）P0、P1、P2和P3

①P0口（P0.0～P0.7，39～32脚）

P0口是一个漏极开路的8位双向I/O端口。作为漏极开路的输出端口，每位能驱动8个LS型TTL负载。当P0口作为输入口使用时，应先向口锁存器（地址80H）写入全1，此时P0口的全部引脚浮空，可作为高阻抗输入。作输入口使用时要先写1，这就是准双向的含义。

在CPU访问片外存储器（8031）片外EPROM或RAM时，P0是分时提供低8位地址和8位数据的复用总线。在此期间P0口内部上拉电阻有效。

对于8751单片机，因不需外扩EPROM，所以P0口可作为一个数据输入/输出口。

②P1口（P1.0～P1.7，1～8脚）

P1口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口。P1口的每位能驱动（吸收或输出电流）4个LS型TTL负载。

在P1口用为输入口使用时，应先向P1口锁存器（地址90H）写入全1，此时，P1口引脚由内部上拉电阻拉成高电平。

③P2口（P2.0～P2.7，21～28脚）

P2口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口。P2口的每一位能驱动（吸收或输出电流）4个LS型TTL负载。

在访问片外EPROM/ROM时，它可输出高8位地址。

④P3口（P3.0～P3.7，10～17脚）

P3口是一个带内部上拉电阻的8位准双向I/O端口。P3口的各位能驱动（吸收或输出电流）4个LS型TTL负载。

P3口与其他I/O端口有很大区别。它除可作为一般准双向I/O端口外，每个引脚还具有专门的功能，见表2.3。

表2.3　P3各口线与第二功能表