80C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理課件

80C51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理

§2-1內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能2.1.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)

8位的CPU，片內(nèi)有振盪器和時(shí)鐘電路,工作頻率為

1～12MHz（Atmel89Cxx為0～24MHz）片內(nèi)有128/256位元組RAM片內(nèi)有0K/4K/8K位元組程式記憶體ROM可尋址片外64K位元組數(shù)據(jù)記憶體RAM可尋址片外64K位元組程式記憶體ROM片內(nèi)21/26個(gè)特殊功能寄存器（SFR）4個(gè)8位的並行I/O口（PIO）1個(gè)全雙工串行口（SIO/UART）2/3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TIMER/COUNTER）可處理5/6個(gè)中斷源，兩級(jí)中斷優(yōu)先順序內(nèi)置1個(gè)布爾處理器和1個(gè)布爾累加器（Cy）MCS-51指令集含111條指令MCS-51單片機(jī)基本特性MCS-51系列單片機(jī)配置一覽表系列片內(nèi)記憶體（位元組）定時(shí)器計(jì)數(shù)器並行I/O串行I/O中斷源片內(nèi)ROM片內(nèi)RAM無有ROM有EPROMIntelMCS-51子系列803180C31805180C51(4K位元組)875187C51(4K位元組)128位元組2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K位元組)875287C52(8K位元組)256位元組3x164x8位16注意：今後將會(huì)經(jīng)常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！ATEML89C系列(常用型)1051(1K)/2051(2K)/4051(4K)（20條引腳DIP封裝）1282151589C51(4K)/89C52(8K)（40條引腳DIP封裝）128/2562/33215/6單片機(jī)的引腳定義從一片積體電路的角度去認(rèn)識(shí)單片機(jī)2.1.2

引腳功能

40個(gè)引腳雙排直插DIP封裝,大致可分為4類：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。單片機(jī)的引腳（晶振端）⒈電源:⑴VCC-晶片電源，接+5V/3.3V/2.7V；

⑵VSS-接地端；⒉時(shí)鐘:XTAL1、XTAL2-晶體振盪電路反相輸入端和輸出端。

15～45pfx21～12MHz（MCS-51）

0～24MHz（Atmel-89C）XTAL1XTAL2也可以由XTAL1端接入外部時(shí)鐘，此時(shí)應(yīng)將XTAL2接地：XTAL2XTAL1外部時(shí)鐘通常外接一個(gè)晶振兩個(gè)電容⒊控制線:控制線共有4根，

⑴ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈衝

①ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址

②PROG功能：片內(nèi)有EPROM的晶片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈衝。

⑵PSEN:外ROM讀選通信號(hào)。

⑶RST/VPD:複位/備用電源。

①RST（Reset）功能：複位信號(hào)輸入端。

②VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。單片機(jī)鎖存器74LS373P0.0-P0.7ALEPSENP2.0-P2.48D8QOEA8-A12A0-A7D0-D7GEAOECEEPROM單片機(jī)的引腳（PSEN端）

PSEN：尋址外部程式記憶體時(shí)選通外部EPROM的

讀控制端（OE）低有效。EPROM⑷EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。

①EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。

80C51單片機(jī)ROM尋址範(fàn)圍為64KB，其中4KB在片內(nèi)，60KB在片外(80C31晶片無內(nèi)ROM，全部在片外)。

當(dāng)EA保持高電平時(shí)，先訪問內(nèi)ROM，但當(dāng)PC(程式計(jì)數(shù)器)值超過4KB(0FFFH)時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外ROM中的程式。

當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問外ROM，不管晶片內(nèi)有否內(nèi)ROM。對(duì)80C31晶片，片內(nèi)無ROM，因此EA必須接地。

②Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的晶片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。⒋

I/O線

80C51共有4個(gè)8位並行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個(gè)引腳。P3口還具有第二功能，用於特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制匯流排）。P3.0——RXD：串行口輸入端；P3.1——TXD：串行口輸出端；P3.2——INT0：外部中斷0請(qǐng)求輸入端；P3.3——INT1：外部中斷1請(qǐng)求輸入端；P3.4——T0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部信號(hào)輸入端；P3.5——T1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部信號(hào)輸入端；P3.6——WR：外RAM寫選通信號(hào)輸出端；P3.7——RD：外RAM讀選通信號(hào)輸出端?！?-2存儲(chǔ)空間配置和功能80C51的記憶體配置方式與其他常用的微機(jī)系統(tǒng)不同，屬哈佛結(jié)構(gòu)(注意:什麼是哈佛結(jié)構(gòu)?)，它把程式記憶體和數(shù)據(jù)記憶體分開，各有自己的尋址系統(tǒng)、控制信號(hào)和功能。程式記憶體用於存放程式和表格常數(shù)；數(shù)據(jù)記憶體用於存放程式運(yùn)行數(shù)據(jù)和結(jié)果。

80C51的記憶體組織結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)不同的存儲(chǔ)空間，分別是：⑴64KB程式記憶體(ROM),包括片內(nèi)ROM和片外ROM；⑶256B內(nèi)部數(shù)據(jù)記憶體(內(nèi)RAM)

(包括特殊功能寄存器）

。⑵64KB外部數(shù)據(jù)記憶體（外RAM）；80C51存儲(chǔ)空間配置圖

2.2.1程式記憶體（ROM）

地址範(fàn)圍：0000H～FFFFH，共64KB。其中:

低段4KB：0000H～0FFFH

80C51和87C51在片內(nèi)，80C31在片外。

高段60KB：1000H～FFFFH。在片外。

讀寫ROM用MOVC指令，控制信號(hào)是PSEN和EA。

讀ROM是以程式計(jì)數(shù)器PC作為16位地址指針，依次讀相應(yīng)地址ROM中的指令和數(shù)據(jù)，每讀一個(gè)位元組，PC+1→PC，這是CPU自動(dòng)形成的。

但是有些指令有修改PC的功能，例如轉(zhuǎn)移類指令和MOVC指令，CPU將按修改後PC的16位地址讀ROM。讀外ROM的過程：

CPU從PC(程式計(jì)數(shù)器)中取出當(dāng)前ROM的16位地址，分別由P0口（低8位）和P2口（高8位）同時(shí)輸出，ALE信號(hào)有效時(shí)由地址鎖存器鎖存低8位地址信號(hào)，地址鎖存器輸出的低8位地址信號(hào)和P2口輸出的高8位地址信號(hào)同時(shí)加到外ROM16位地址輸入端，當(dāng)PSEN信號(hào)有效時(shí)，外ROM將相應(yīng)地址存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)匯流排（P0口），CPU讀入後存入指定單元。

需要指出的是:64KB中有一小段範(fàn)圍是80C51系統(tǒng)專用單元，0003H~0023H是5個(gè)中斷源中斷服務(wù)程式入口地址(詳見第5章)，用戶不能安排其他內(nèi)容。

80C51複位後，PC=0000H，CPU從地址為0000H的ROM單元中讀取指令和數(shù)據(jù)。從0000H到0003H只有3B，根本不可能安排一個(gè)完整的系統(tǒng)程式，而80C51又是依次讀ROM位元組的。因此，這3B只能用來安排一條跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到其他合適的地址範(fàn)圍去執(zhí)行真正的主程序。

2.2.2外部數(shù)據(jù)記憶體（外RAM）

地址範(fàn)圍：0000H～FFFFH 共64KB。

讀寫外RAM用MOVX指令，控制信號(hào)是P3口中的RD和WR。

一般情況下，只有在內(nèi)RAM不能滿足應(yīng)用要求時(shí)，才外接RAM。

外RAM16位地址分別由P0口（低8位）和P2口（高8位）同時(shí)輸出，ALE信號(hào)有效時(shí)由地址鎖存器鎖存低8位地址信號(hào)，地址鎖存器輸出的低8位地址信號(hào)和P2口輸出的高8位地址信號(hào)同時(shí)加到外RAM16位地址輸入端，當(dāng)RD信號(hào)有效時(shí)，外RAM將相應(yīng)地址存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)匯流排（P0口），CPU讀入後存入指定單元。讀外RAM的過程：

寫外RAM的過程：

寫外RAM的過程與讀外RAM的過程相同。只是控制信號(hào)不同，信號(hào)換成WR信號(hào)。當(dāng)WR信號(hào)有效時(shí)，外RAM將數(shù)據(jù)匯流排（P0口分時(shí)傳送）上的數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)地址存儲(chǔ)單元中。2.2.3內(nèi)部數(shù)據(jù)記憶體（內(nèi)RAM）

從廣義上講，80C51內(nèi)RAM（128B）和特殊功能寄存器（128B）均屬於片內(nèi)RAM空間，讀寫指令均用MOV指令。但為加以區(qū)別，內(nèi)RAM通常指00H～7FH的低128B空間。

80C51內(nèi)RAM又可分成三個(gè)物理空間：工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和數(shù)據(jù)緩衝區(qū)。

地址區(qū)域功能名稱00H～1FH00H～07H工作寄存器0區(qū)08H～0FH工作寄存器1區(qū)10H～17H工作寄存器2區(qū)18H～1FH工作寄存器3區(qū)20H～2FH

位尋址區(qū)30H～7FH數(shù)據(jù)緩衝區(qū)作用：⒈工作寄存器區(qū)

工作寄存器區(qū)分為4個(gè)區(qū)：0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)。每區(qū)有8個(gè)寄存器：R0～R7，寄存器名稱相同。但是，當(dāng)前工作的寄存器區(qū)只能有一個(gè)，由PSW中的D4、D3位決定。

有專用於工作寄存器操作的指令，讀寫速度比一般內(nèi)RAM要快，指令位元組比一般直接尋址指令要短，還具有間址功能，能給編程和應(yīng)用帶來方便。⒉

位尋址區(qū)

⑴地址:

從20H～2FH共16位元組（Byte，縮寫為英文大寫字母B）。每B有8位（bit，縮寫為小寫b），共128位，每一位均有一個(gè)位地址，可位尋址、位操作。即按位地址對(duì)該位進(jìn)行置1、清0、求反或判轉(zhuǎn)。

⑵用途：

存放各種標(biāo)誌位資訊和位數(shù)據(jù)。

⑶注意事項(xiàng):

位地址與位元組地址編址相同，容易混淆。

區(qū)分方法:位操作指令中的地址是位地址;

位元組操作指令中的地址是位元組地址。

位尋址區(qū)的位地址映象表

位元組地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D02FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2CH67H66H65H64H63H62H61H60H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H29H4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H28H47H46H45H44H43H42H41H40H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H26H37H36H35H34H33H32H31H30H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H24H27H26H25H24H23H22H21H20H23H1FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H22H17H16H15H14H13H12H11H10H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H20H07H06H05H04H03H02H01H00H⒊

數(shù)據(jù)緩衝區(qū)

內(nèi)RAM中30H～7FH為數(shù)據(jù)緩衝區(qū)，用於存放各種數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，起到數(shù)據(jù)緩衝的作用。2.2.4特殊功能寄存器（SFR）

特殊功能寄存器地址映象表（一）

特殊功能寄存器地址映象表（二）

特殊功能寄存器地址映象表（三）

注：帶括弧的位元組地址表示每位有位地址可位操作。⑴累加器Acc⑵寄存器BMOVA,R0MOVA,@R1MOVA,30HADDA,32HADDA,#32HMOVA,BADDA,B⑶程式狀態(tài)字寄存器PSW

PSW也稱為標(biāo)誌寄存器，存放各有關(guān)標(biāo)誌。其結(jié)構(gòu)和定義如下：①Cy—進(jìn)位標(biāo)誌。 用於表示Acc.7有否向更高位進(jìn)位。②AC—輔助進(jìn)位標(biāo)誌。用於表示Acc.3有否向Acc.4進(jìn)位。③RS1、RS0—工作寄存器區(qū)選擇控制位。

RS1、RS0=00——0區(qū)（00H～07H）

RS1、RS0=01——1區(qū)（08H～0FH）

RS1、RS0=10——2區(qū)（10H～17H）

RS1、RS0=11——3區(qū)（18H～1FH）④OV—溢出標(biāo)誌。表示Acc在有符號(hào)數(shù)算術(shù)運(yùn)算中的溢出。⑤P—奇偶標(biāo)誌。 表示Acc中“1”的個(gè)數(shù)的奇偶性。⑥F0、F1—用戶標(biāo)誌。⑷數(shù)據(jù)指針DPTR⑸堆疊指針SP

專用於指出堆疊頂部數(shù)據(jù)的地址。堆疊中數(shù)據(jù)存取按先進(jìn)後出、後進(jìn)先出的原則。堆疊操作分自動(dòng)方式和指令方式。自動(dòng)方式是在調(diào)用副程式或發(fā)生中斷時(shí)CPU自動(dòng)將斷口地址存人或者取出；指令方式是使用進(jìn)出棧指令進(jìn)行操作。

16位，由兩個(gè)8位寄存器DPH、DPL組成。主要用於存放一個(gè)16位地址，作為訪問外部記憶體（外RAM和ROM）的地址指針。

⑶執(zhí)行調(diào)用副程式或發(fā)生中斷時(shí)，CPU會(huì)自動(dòng)將當(dāng)前

PC值壓入堆疊，將副程式入口地址或中斷入口地址裝入PC；副程式返回或中斷返回時(shí)，恢復(fù)原有被壓入堆疊的PC值，繼續(xù)執(zhí)行原順序程式指令。2.2.5程式計(jì)數(shù)器PC※

PC不屬於特殊功能寄存器，不可訪問，在物理結(jié)構(gòu)上是獨(dú)立的?！?/p>

PC是一個(gè)16位的地址寄存器，用於存放將要從ROM中讀出的下一位元組指令碼的地址，因此也稱為地址指針。※

PC的基本工作方式有：⑴自動(dòng)加1。CPU從ROM中每讀一個(gè)位元組，自動(dòng)執(zhí)行

PC+1→PC；⑵執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)，PC會(huì)根據(jù)該指令要求修改下一次讀ROM新的地址；§2-3I/O端口結(jié)構(gòu)及工作原理

※

有4個(gè)8位並行I/O口,共32條端線：

P0、P1、P2和P3口。每一個(gè)I/O口都能用作輸入或輸出。

※

用作輸入時(shí)，均須先寫入“1”；用作輸出時(shí)，P0口應(yīng)外接上拉電阻。

※

P0口的負(fù)載能力為8個(gè)LSTTL門電路；

P1～P3口的負(fù)載能力為4個(gè)LSTTL門電路。

※

在並行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器或I/O口情況下，

P0口用於低8位地址匯流排和數(shù)據(jù)匯流排(分時(shí)傳送)

P2口用於高8位地址匯流排，

P3口常用於第二功能，用戶能使用的I/O口只有P1口和未用作第二功能的部分P3口端線。單片機(jī)的I/O引腳結(jié)構(gòu)眾多功能各異的I/O引腳源於它結(jié)構(gòu)的不同單片機(jī)的引腳（P0口）P0.0—P0.7:雙向I/O（內(nèi)置場(chǎng)效應(yīng)管上拉）

尋址外部程式記憶體時(shí)分時(shí)作為雙向8位數(shù)據(jù)口和輸出低8位地址複用口；不接外部程式記憶體時(shí)可作為8位準(zhǔn)雙向I/O口使用。21DQCK/Q讀引腳讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部匯流排地址/數(shù)據(jù)控制引腳P0.X34VccV1V221DQCK/Q讀引腳=1讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部匯流排地址/數(shù)據(jù)控制引腳P0.X3400100截止截止=0Vcc單片機(jī)的引腳（P0口）P0用作通用I/O時(shí)，控制=0：（1）此腳作輸入口（事先必須對(duì)它寫“1”）V2V121DQCK/Q讀引腳讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部匯流排地址/數(shù)據(jù)控制引腳P0.X3400100截止截止=0Vcc單片機(jī)的引腳（P0口）P0用作通用I/O時(shí)，控制=0：（2）此腳作輸出口時(shí)，當(dāng)P0口用作輸出口時(shí)，因輸出級(jí)處於開漏狀態(tài)，必須外接上拉電阻。當(dāng)“寫鎖存器”信號(hào)加在鎖存器的時(shí)鐘端CLK上，此時(shí)D觸發(fā)器將“內(nèi)部匯流排”上的信號(hào)反相後輸出到Q端，若D端信號(hào)為0，Q=1，v2導(dǎo)通，P0．x引腳輸出“0”；若D端信號(hào)為1，Q=0，v2截止，雖然V1截止，因P0．x引腳已外接上拉電阻，P0．x引腳輸出“1”。V2V121DQCK/Q讀引腳=0讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部匯流排地址/數(shù)據(jù)控制=1引腳P0.X341011=0導(dǎo)通截止=0Vcc單片機(jī)的引腳（P0口）P0口用作地址/數(shù)據(jù)複用口，控制=1（1）作地址/數(shù)據(jù)輸出：輸出地址/數(shù)據(jù)=0時(shí)V1V221DQCK/Q讀引腳=0讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部匯流排地址/數(shù)據(jù)控制=1引腳P0.X341100=1截止導(dǎo)通=1Vcc單片機(jī)的引腳（P0口）P0口用作地址/數(shù)據(jù)複用口，控制=1（2）作地址/數(shù)據(jù)輸出：輸出地址/數(shù)據(jù)=1時(shí)V1V221DQCK/Q讀引腳=1讀鎖存器寫鎖存器內(nèi)部匯流排地址/數(shù)據(jù)控制=0引腳P0.X34Vcc單片機(jī)的引腳（P0口）P0口用作地址/數(shù)據(jù)複用口（3）作/數(shù)據(jù)輸入：與P0用作通用I/O時(shí)輸入時(shí)情況相同，CPU使V1、V2均截止，從引腳上輸入的外部數(shù)據(jù)經(jīng)緩衝器U2進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)匯流排。

V1V2§2-4時(shí)鐘和時(shí)序CPU總是按照一定的時(shí)鐘節(jié)拍與時(shí)序工作§2-4時(shí)鐘和時(shí)序2.4.1時(shí)鐘電路

80C51單片機(jī)內(nèi)有一高增益反相放大器，按圖2-8a連接即可構(gòu)成自激振盪電路，振盪頻率取決於石英晶體的振盪頻率.

2.4.2時(shí)鐘週期和機(jī)器週期⑴時(shí)鐘週期。

80C51振盪器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈衝頻率的倒數(shù)，是最基本最小的定時(shí)信號(hào)。⑵狀態(tài)週期。

它是將時(shí)鐘脈衝二分頻後的脈衝信號(hào)。狀態(tài)週期是時(shí)鐘週期的兩倍。狀態(tài)週期又稱S週期。在S週期內(nèi)有兩個(gè)時(shí)鐘週期，即分為兩拍，分別稱為P1和P2

機(jī)器週期是6個(gè)狀態(tài)週期、12個(gè)時(shí)鐘週期。當(dāng)時(shí)鐘頻率為12MHz時(shí)，機(jī)器週期為1

S；當(dāng)時(shí)鐘頻率為6MHz時(shí)，機(jī)器週期為2

S。(3)機(jī)器週期

80C51單片機(jī)工作的基本定時(shí)單位，簡稱機(jī)周。 一個(gè)機(jī)器週期含有6個(gè)狀態(tài)週期，分別為S1、S2、…、S6，每個(gè)狀態(tài)週期有兩拍，分別為S1P1、S1P2、S2P1、S2P2…，S6P1、S6P2

（4）指令週期

指CPU執(zhí)行一條指令佔(zhàn)用的時(shí)間(用機(jī)器週期表示)。80C51執(zhí)行各種指令時(shí)間是不一樣的，可分為三類：單機(jī)周指令、雙機(jī)周指令和四機(jī)周指令。其中單機(jī)周指令有64條，雙機(jī)周指令有45條，四機(jī)周指令只有2條(乘法和除法指令)，無三機(jī)周指令。

圖2-980C51的取指／執(zhí)行時(shí)序

a)單字節(jié)單週期指令，例：INCA

b)雙位元組單週期指令，例：ADDA，#datac)單字節(jié)雙週期指令，例INCDPTRd)雙位元組雙週期指令：例PHSHdirect

牢牢記住：

振盪週期(時(shí)鐘週期)=晶振頻率fosc的倒數(shù)；

1個(gè)機(jī)器週期=6個(gè)狀態(tài)週期

1個(gè)機(jī)器週期=12個(gè)時(shí)鐘週期；

1個(gè)指令週期=1、2、4個(gè)機(jī)器週期

80C51單片機(jī)的工作方式共有四種：

⑴複位方式；

⑵程式執(zhí)行方式；

⑶低功耗方式；

⑷片內(nèi)ROM編程（包括校驗(yàn)）方式?！?-5複位和低功耗工作方式2.5.1複位方式⒈複位條件

RST引腳保持2個(gè)機(jī)器週期以上的高電平。

實(shí)現(xiàn)複位操作，必須使RST引腳(9)保持兩個(gè)機(jī)器週期以上的高電平。例如，若時(shí)鐘頻率為12MHz，每機(jī)周為1

S

，則只需持續(xù)2

S以上時(shí)間的高電平；若時(shí)鐘頻率為6MHz，每個(gè)機(jī)器週期為2

S

，則需要持續(xù)4

S以上時(shí)間的高電平。

⒉

複位電路

上電複位電路。RC構(gòu)成微分電路，在上電瞬間，產(chǎn)生一個(gè)微分脈衝，其寬度若大於2個(gè)機(jī)器週期，80C51將複位。為保證微分脈衝寬度足夠大，RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)大於兩個(gè)機(jī)器週期。一般取22電容、1k電阻。

按鍵複位電路。該電路除具有上電複位功能外，若要複位，只需按下圖中RESET鍵，R1C2仍構(gòu)成微分電路，使RST端產(chǎn)生一個(gè)微分脈衝複位，複位完畢C2經(jīng)R2放電，等待下一次按下複位按鍵。

⒊複位後CPU狀態(tài)

PC：0000H TMOD：00H Acc：00H TCON：00H B： 00H TH0：00H PSW：00H TL0：00H

SP：07H TH1：00H DPTR：0000H

TL1：00H

P0～P3：FFH

SCON：00H IP：×××00000B

SBUF：不定

IE：0××00000B

PCON：0×××0000B2.5.2低功耗工作方式

⑴待機(jī)(休閒)方式（Idle）

⑵掉電保護(hù)方式（PowerDown）。在Vcc=5V，fosc=12MHz條件下，正常工作時(shí)電流約20mA；待機(jī)(休閒)方式時(shí)電流約5mA；掉電保護(hù)方式時(shí)電流僅75

A。

兩種低功耗工作方式由電源控制寄存器PCON確定。

其中：

SMOD：串列傳輸速率倍增位（在串行通信中使用）

GF1、GF0：通用標(biāo)誌位

PD：掉電方式控制位，

PD=1，進(jìn)入掉電工作方式；

IDL：待機(jī)(休閒)方式控制位,

IDL=1,進(jìn)入待機(jī)工作方式。

注意:PCON位元組地址87H，不能位尋址。讀寫時(shí)，只能整體位元組操作，不能按位操作。SMOD———GF1GF0PDIDLPSONMSBLSB⒈待機(jī)（休閒）方式⑶待機(jī)（休閒）狀態(tài)退出

①產(chǎn)生中斷；

②複位。⑴待機(jī)（休閒）方式狀態(tài)●片內(nèi)時(shí)鐘僅向中斷源提供，其餘被阻斷；●

PC、特殊功能寄存器和片內(nèi)RAM狀態(tài)保持不變；●

I/O引腳端口值保持原邏輯值；●

ALE、保持邏輯高電平；●CPU不工作，但中斷功能繼續(xù)存在。⑵待機(jī)（休閒）狀態(tài)進(jìn)入

只要使PCON中IDL位置1。⒉掉電保護(hù)方式⑶掉電保護(hù)狀態(tài)退出⑴掉電保護(hù)方式狀態(tài)●片內(nèi)振盪器停振，所有功能部件停止工作；●片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)資訊保存不變；●

ALE、PSEN為低電平；●

Vcc可降至2V，但不能真正掉電。⑵掉電保護(hù)狀態(tài)進(jìn)入只要使PCON中PD位置1。

唯一方法是硬體複位，複位後片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)不變，特殊功能寄存器內(nèi)容按複位狀態(tài)初始化。51單片機(jī)的8個(gè)特殊引腳Vcc,GND:電源端XTAL1,XTAL2:片內(nèi)振盪電路輸入、輸出端RESET:複位端正脈衝有效（寬度

8mS）EA/Vpp:尋址外部ROM控制端。低有效片內(nèi)有ROM時(shí)應(yīng)當(dāng)接高電平。ALE/PROG:地址鎖存允許控制端。PSEN：選通外部ROM的讀(OE)控制端。低有效

小結(jié)51單片機(jī)的4個(gè)8位的I/O口P0.0—P0.7:8位數(shù)據(jù)口和輸出低8位地址複用口

(複用時(shí)是雙向口；不復(fù)用時(shí)也是準(zhǔn)雙向口)P1.0—P1.7:通用I/O口（準(zhǔn)雙向口）P2.0—P2.7:輸出高8位地址（用於尋址時(shí)是輸出口；不尋址時(shí)是準(zhǔn)雙向口）P3.0—P3.7:具有特定的第二功能（準(zhǔn)雙向口）注意：在不外擴(kuò)ROM/RAM時(shí)，P0～P3均可作通用I/O口使用，而且都是準(zhǔn)雙向