《單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程》課件第1章 基礎(chǔ)

第一章單片機(jī)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1信息和數(shù)制信息:消息中有意義的內(nèi)容.數(shù)制:利用符號(hào)和規(guī)則實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和數(shù)學(xué)運(yùn)算的方法。1.1.1信息在計(jì)算機(jī)中的表示什么是信息？信息：指通信或接收到的有關(guān)特定事實(shí)或情況的知識(shí)。信息是用來(lái)消除不確定性的東西。1.1.2數(shù)制二進(jìn)制:以2為基數(shù)的數(shù)制稱為二進(jìn)制微機(jī)使用二進(jìn)制最經(jīng)濟(jì)?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)學(xué)證明：若采用X進(jìn)制，即每位有X個(gè)狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)用一個(gè)電路，假設(shè)有n位，狀態(tài)數(shù)=nX，設(shè)nX=常數(shù)時(shí)，若最大，則X進(jìn)制最經(jīng)濟(jì)。即電路數(shù)一定，表示的數(shù)值范圍越大越經(jīng)濟(jì)。通過(guò)求導(dǎo)，令導(dǎo)數(shù)=0，則求出：X=2.72，故微機(jī)使用二進(jìn)制或三進(jìn)制最經(jīng)濟(jì)。二進(jìn)制表示式為：八進(jìn)制計(jì)算機(jī)中使用二進(jìn)制，發(fā)現(xiàn)書寫太長(zhǎng)不便，同時(shí)二進(jìn)制和八進(jìn)制互相轉(zhuǎn)換方便，所以計(jì)算機(jī)內(nèi)也廣泛采用八進(jìn)制。但由于八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制是3位，并不便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)，所以逐漸被十六進(jìn)制替代。八進(jìn)制表示式為：十進(jìn)制十進(jìn)制以10為基數(shù)，十進(jìn)制表示式為：十六進(jìn)制十六進(jìn)制以16為基數(shù),十六進(jìn)制表示式為：十六進(jìn)制書寫方便，例如：（1001）B=（9）H，（1010）B=（0A）H。如果十六進(jìn)制最高位為：A，B，C，D，E，F(xiàn)，書寫時(shí)前面加0，說(shuō)明是數(shù)字，不是字母。如十六進(jìn)制數(shù)（FF）H，應(yīng)寫為（0FF）H。數(shù)制三要素：基、權(quán)、進(jìn)制基：計(jì)數(shù)制中每個(gè)數(shù)位所使用數(shù)符的總數(shù)。權(quán)：數(shù)符所在位置表示數(shù)值的大小，當(dāng)數(shù)符為“1”時(shí)所表征的數(shù)值即該位的權(quán)值。進(jìn)制：進(jìn)位規(guī)律，如逢基進(jìn)一（十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制）。不同進(jìn)制列表常用進(jìn)制英文表示符號(hào)數(shù)碼符號(hào)進(jìn)位規(guī)律進(jìn)位基數(shù)二進(jìn)制B0、1逢二進(jìn)一2八進(jìn)制O0、1、2、3、4、5、6、7逢八進(jìn)一8十進(jìn)制D0、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢十進(jìn)一10十六進(jìn)制H0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F逢十六進(jìn)一161.1.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換1.其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制轉(zhuǎn)換方法:權(quán)值法口訣：按權(quán)位展開(kāi)，各項(xiàng)相加。解釋：二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進(jìn)制，只要將被轉(zhuǎn)換進(jìn)制中的每一位乘以該位對(duì)應(yīng)的權(quán)，然后再按十進(jìn)制計(jì)算得到十進(jìn)制數(shù)。數(shù)制及其轉(zhuǎn)換例1.1將二進(jìn)制數(shù)(11010.011)B轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)(11010.011)B=1×24+1×23+0×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3=16+8+0+2+0+0+0.25+0.125=(26.375)D例1.2將八進(jìn)制數(shù)(37.01)O轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)(37.01)O=3×81+7×80+0×8-1+1×8-2=24+7+0.015625=31.015625例1.3將十六進(jìn)制數(shù)(1DF)H轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。

(1DF)H=2×162+13×161+1×160=256+208+15=(479)D2.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制取余法運(yùn)算口訣：整數(shù)除基取余，余數(shù)倒排；小數(shù)乘基取整，整數(shù)順排。解釋：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制，需分整數(shù)、小數(shù)兩部分進(jìn)行。整數(shù)部分采用基數(shù)除法：

（1）將要轉(zhuǎn)換的整數(shù)除以新進(jìn)制的基，余數(shù)作為最低位。

（2）把上一步得到的商再除以新的進(jìn)制基數(shù)，把余數(shù)作為次低位。

（3）依次類推，直到商為零，這時(shí)的余數(shù)就是最高位。小數(shù)部分采用基數(shù)乘法

（1）將要轉(zhuǎn)換數(shù)的小數(shù)部分乘以新進(jìn)制的基數(shù)，把得到的整數(shù)部分作為小數(shù)部分的最高位。

（2）把上一步得的小數(shù)部分再乘以新進(jìn)制的基數(shù)，把整數(shù)部分作為小數(shù)部分的次高位。

（3）依次類推，直到小數(shù)部分變成零或達(dá)到預(yù)定的要求為止。例1.4將（39）D轉(zhuǎn)換為2進(jìn)制

故(39)D=(100111)B。整數(shù)部分小數(shù)部分例1.5將（68.125）轉(zhuǎn)換為8進(jìn)制D

二進(jìn)制和十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換運(yùn)算口訣：4合1，1分4，不足補(bǔ)零例1.8將二進(jìn)制數(shù)(11011011011010)B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。解：(11011011011010)B=(0011，0110，1101，1010)B=(36DA)H

例1.10將十六進(jìn)制數(shù)(0F81)H轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。解：(0F81)H=(1111，1000，0001)B=(111110000001)B二進(jìn)制和八進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換運(yùn)算口訣：3合1，1分3，不足補(bǔ)零；例1.11將二進(jìn)制數(shù)(11011011011010)B轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。解：(11011011011010)B=(011，011，011，011，010)B=(33332)O常見(jiàn)三種數(shù)制轉(zhuǎn)換的方法總結(jié)如圖附十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制DecimalBinaryHexDecimalBinaryHex000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121100C501015131101D601106141110E701117151111F1.2數(shù)的表示及編碼1.2.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)類型位（Bit）、字節(jié)（Byte）、字（Word）、雙字（Doubleword）、四字（Quardword）

1bit=1個(gè)二進(jìn)制位1Byte=8bit1Word=2Byte1Doubleword=2Word=4Byte1Quardword=4Word……0110110001111110101011001111000001010011bit(1B)

Byte(53H)Word(0F053H)Doubleword(7EACF053H)Quardword低字節(jié)高字節(jié)高字低字1.2.2數(shù)的表示1.有符號(hào)數(shù)8位二進(jìn)制數(shù)可以表示一個(gè)有符號(hào)數(shù)。8位有符號(hào)數(shù)用D7表示符號(hào)位，0代表“+”，1代表“-”，D0~D6為數(shù)值位。D7D6~D0符號(hào)位數(shù)值位原碼用最高位表示符號(hào)位，其余位表示數(shù)值位的二進(jìn)制數(shù)，稱為原碼。8位二進(jìn)制數(shù)原碼的表示范圍是-127~+127。原碼的特點(diǎn)是：最高位為0表示正數(shù)。最高位為1表示負(fù)數(shù)。其余位不變。例1.12求+20，－20的原碼。解：［＋20］原＝＋10100＝00010100（“＋”的符號(hào)位用0代替）［－20］原＝－10100＝10010100（“－”的符號(hào)位用1代替）反碼正數(shù)的反碼與其原碼相同；負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)其原碼逐位取反，但符號(hào)位除外。8位二進(jìn)制數(shù)反碼的表示范圍是-127~+127。反碼的特點(diǎn)是：正數(shù)的反碼和原碼相同。負(fù)數(shù)的反碼的符號(hào)位為1，其余取反。例1.13求+20，－20的反碼。解：［＋20］反＝［＋20］原＝＋10100＝00010100（正數(shù)的反碼和原碼相同）［－20］反＝－10100＝（10010100）原＝11101011（符號(hào)位為1，其余取反）補(bǔ)碼正數(shù)的補(bǔ)碼與其原碼相同；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是在其反碼的末位加1。補(bǔ)碼的特點(diǎn)是：正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為反碼最低位加１。例1.14求+20，－20的補(bǔ)碼。解：［＋20］補(bǔ)＝［＋20］原＝＋10100＝00010100（正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同）［－20］補(bǔ)＝［－20］反＋1＝11101011+1＝11101100（負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為反碼最低位加１）8位二進(jìn)制數(shù)表示的原碼、反碼與補(bǔ)碼8位二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)無(wú)符號(hào)數(shù)原碼補(bǔ)碼反碼0000000000H0+0+0+00000000101H1+1+1+10000001002H2+2+2+2····································011111017DH125+125+125+125011111107EH126+126+126+126011111117FH127+127+127+1271000000080H128-0-128-1271000000181H129-1-127-1261000001082H130-2-126-125····································11111101FDH253-125-3-211111110FEH254-126-2-111111111FFH255-127-1-02.無(wú)符號(hào)數(shù)8位二進(jìn)制數(shù)也可以表示一個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)，8位無(wú)符號(hào)數(shù)D0~D7為數(shù)值位，表示范圍為0~+225。3.機(jī)器數(shù)與真值機(jī)內(nèi)數(shù)或機(jī)器數(shù)：在計(jì)算機(jī)中，以二進(jìn)制表示的數(shù)稱為機(jī)內(nèi)數(shù)或機(jī)器數(shù)。計(jì)算機(jī)不僅可以用0，1編碼的形式表示一個(gè)數(shù)的數(shù)值部分，也可以用0，1表示正、負(fù)號(hào)。機(jī)器數(shù)有無(wú)符號(hào)數(shù)、原碼、反碼、補(bǔ)碼等多種表示方式。由于一個(gè)字節(jié)為8bit，所以機(jī)器數(shù)一般用8bit表示。真值：機(jī)器數(shù)代表的實(shí)際值叫真值，如＋36，－35。例如，機(jī)內(nèi)數(shù)（10001011）B，表示的真值為：無(wú)符號(hào)數(shù)139原碼-11

反碼-116

補(bǔ)碼-117定點(diǎn)數(shù)—小數(shù)點(diǎn)位置固定（例如純整數(shù)和純小數(shù)）浮點(diǎn)數(shù)—小數(shù)點(diǎn)位置不固定（充分利用有限位數(shù)，擴(kuò)大數(shù)的表示范圍和精度）浮點(diǎn)數(shù)的表示方法SE1E2E3E4

…Eib1b2b3b4

…bp-1(-1)S2E(b0

b1b2b3…bp-1)S=0正數(shù)S=1負(fù)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置與b0=1省略符號(hào)指數(shù)尾數(shù)4.定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)微機(jī)系統(tǒng)的三種浮點(diǎn)數(shù)類型浮點(diǎn)數(shù)中的參數(shù)單精度浮點(diǎn)數(shù)雙精度浮點(diǎn)數(shù)擴(kuò)充精度浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度32位64位80位尾數(shù)長(zhǎng)度p23位52位64位符號(hào)位S1位1位1位指數(shù)長(zhǎng)度E8位11位15位最小指數(shù)-126-1022-16382最大指數(shù)+127+1023+16383指數(shù)的偏移量值+127+1023+16383【例1.3】將十進(jìn)制數(shù)219.125表示成單精度浮點(diǎn)數(shù)。219.125D=11011011.001B=1.1011011001

27E=7+127=134=10000110B。得到二進(jìn)制表示的規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)形式：尾數(shù)（共23位），包括隱含的b0共24位指數(shù)符號(hào)010000110101101100100000000000001.1.6計(jì)算機(jī)中常用碼制1．BCD碼（BinaryCodedDecimal）

用二進(jìn)制編碼表示十進(jìn)制數(shù)稱為BCD碼。一位十進(jìn)制數(shù)需要用4位二進(jìn)制編碼表示。例如(0100100101111000.000101001001)BCD

(4978.149)D壓縮BCD碼：一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)非壓縮BCD碼：一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)（使用低四位）BCD碼加法，可以通過(guò)半字節(jié)（四位二進(jìn)制數(shù)）BCD碼的加法實(shí)現(xiàn)，規(guī)則:和≤9不調(diào)整；9＜和≤15先加6調(diào)整，有AC=1（低4位）或CY=1（高4位）；15＜和有AC=1（低4位）或CY=1（高4位），后加6調(diào)整。表1-3幾種常見(jiàn)的BCD編碼

十進(jìn)制數(shù)常見(jiàn)的編碼842154212421631-1余3碼73210000000000000000000110000100010001000100100100000120010001010000101010100103001100111001010001100011601101001110010001001011181000101111101101101110019100111001111110011001010

2.ASCII碼美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）已成為計(jì)算機(jī)字符編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它由7位2進(jìn)制數(shù)碼構(gòu)成，共128個(gè)字符。

ASCII碼主要用于微機(jī)與外設(shè)通信ASCII碼表

012345670NULDLESP0@P`P1SOHDC1!1AQaQ2STXDC2“2BRbR3ETXDC3#3CScS4EOTDC4$4DTdT5ENQNAK%5EUeU6ACKSYN&6FVfV7BELETB‘7GWgW8BSCAN(8HXhX9HTEM)9IYiYALFSUB*:JZjZBVTESC+;K[k{CFFFS,<L\l|DCRGS-=M]m}ESORS.>N^n~FSIUS/?O_oDELNUL空SOH標(biāo)題開(kāi)始STX正文結(jié)束ETX本文結(jié)束EOT傳輸結(jié)束ENQ詢問(wèn)ACK承認(rèn)BEL報(bào)警符BS退格HT橫向列表LF換行VT垂直制表FF走紙控制CR回車SO移位輸出SI移位輸入SP空格DLE數(shù)據(jù)鏈換碼DC1設(shè)備控制1DC2設(shè)備控制2DC3設(shè)備控制3DC4設(shè)備控制4NAK否定SYN空轉(zhuǎn)同步ETB信息組傳送結(jié)束CAN作廢EM紙盡SUB減ESC換碼FS分隔符GS組分隔符RS記錄分隔符US單元分隔符DEL作廢控制符號(hào)的定義3.中文編碼中文字符用二個(gè)字節(jié)表示，每個(gè)字節(jié)的最高位置1，余下的14位表示字符，構(gòu)成漢字內(nèi)碼(GB2312-80)。漢字內(nèi)碼是對(duì)漢字的唯一標(biāo)識(shí)。漢字輸入碼

各種輸入法所采用的漢字編碼統(tǒng)稱為輸入碼

漢字內(nèi)碼

輸入的漢字在機(jī)器中必須轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的機(jī)內(nèi)碼漢字輸出碼

用于輸出漢字字型的點(diǎn)陣編碼

4.奇偶校驗(yàn)碼在數(shù)據(jù)的存取、運(yùn)算和傳送過(guò)程中，難免會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，把“1”錯(cuò)成“0”或把“0”錯(cuò)成“1”。奇偶校驗(yàn)碼是一種能檢驗(yàn)這種錯(cuò)誤的代碼。它分為兩部分；信息位和奇偶校驗(yàn)位。一些常用數(shù)據(jù)1字節(jié)＝8位，即：1BYTE=8BIT1024字節(jié)稱為1KB(YTE)1024KB=1MB1024MB=1GB有時(shí)商家把1000也稱為1K，于是80G硬盤在電腦中就識(shí)別為76G地址線條數(shù)對(duì)應(yīng)可尋址（訪問(wèn)）的存儲(chǔ)器大小具有如下關(guān)系：1線1字節(jié)，10線1KB，20線1MB，30線1GB顯然：11線2KB，12線4KB，..16線64KB。PC機(jī)地址線32線（位），可以組裝的最大內(nèi)存是：4GB單板機(jī):將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、中斷系統(tǒng)集成在一塊印制電路板上，有完整功能的微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：多板機(jī)+電源+外設(shè)+軟件系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：一種有專門用途的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用來(lái)開(kāi)發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。1.4單片機(jī)系統(tǒng)組成原理單片機(jī)系統(tǒng)組成原理一般單片機(jī)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)是采用馮·諾依曼型，而DSP常用哈佛結(jié)構(gòu)馮·諾依曼型的主要工作特點(diǎn)是：由五部分組成：存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器、總線、接口和外設(shè)存儲(chǔ)程序方式二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和命令指令由操作碼和地址碼組成以運(yùn)算器為中心，數(shù)據(jù)傳送通過(guò)運(yùn)算器單片機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)單片機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)包括存儲(chǔ)器：ROM、RAM、EPROM……微處理器：運(yùn)算器、控制器總線：AB、DB、CB接口和外設(shè)微處理器的結(jié)構(gòu)如圖1-2所示微型計(jì)算機(jī)的基本原理指令系統(tǒng)和程序編制如下：指令：機(jī)器可以執(zhí)行的控制代碼，稱指令碼。指令系統(tǒng)：指令的集合或指令的全體，不同機(jī)型有不同的指令系統(tǒng)。程序：根據(jù)題目要求，排列起來(lái)的有序指令的集合。程序執(zhí)行過(guò)程如下：（1）PC送出指令地址，并自動(dòng)加一。（2）存儲(chǔ)器選中單元，取出指令碼送存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寄存器DR。（3）指令碼由DR到指令寄存器IR再到指令譯碼器ID。（4）ID結(jié)合時(shí)序部件產(chǎn)生該指令對(duì)應(yīng)的微操作序列，發(fā)送控制字。完成功能。1.5AT89S51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.中央處理器中央處理器（CPU）由運(yùn)算器、控制器組成運(yùn)算器組成部分包括：8位算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU（ArithmeticLogicUnit）、8位累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序狀態(tài)字寄存器PSW（ProgramStatusWord）、8位暫存寄存器TMP1和TMP2等。運(yùn)算器的功能：ALU和運(yùn)算寄存器組成運(yùn)算部分，ALU從暫存寄存器TMP1、TMP2中取得操作數(shù)，運(yùn)算后再送到運(yùn)算寄存器、通用寄存器和存儲(chǔ)單元中，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)構(gòu)設(shè)置相應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志PSW，完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。2.存儲(chǔ)器MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器分為程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，每種存儲(chǔ)器又分為片內(nèi)和片外兩類。MCS-51單片機(jī)采用將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)，獨(dú)立尋址的哈佛結(jié)構(gòu)，但采用3條總線：數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。不允許在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)同時(shí)獲得指令字和操作數(shù)，不允許取指和執(zhí)行完全重疊，不允許指令和數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)寬度。程序存儲(chǔ)器MCS-51片外程序存儲(chǔ)器的可尋址空間為64KB，用于存放用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息，用指令MOVC訪問(wèn)。圖1-8程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可尋址空間為64KB。MCS-51單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可分為片內(nèi)和片外兩類。片外RAM：最大范圍：0000H～FFFFH，64KB；用指令MOVX訪問(wèn)。片內(nèi)RAM：最大范圍：00H～FFH，256B；用指令MOV訪問(wèn)。片內(nèi)RAM分為兩部分：低128字節(jié)（00～7FH）為數(shù)據(jù)的RAM區(qū)，高128字節(jié)（80～FFH）為特殊功能寄存器（SFR）區(qū)。圖1-9片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)的RAM區(qū)中的20H～2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對(duì)該單元的位進(jìn)行尋址。位地址為00H～7FH。CPU能直接尋址這些位（稱MCS-51具有布爾處理功能）表1-6位地址分配3.特殊功能寄存器（SFR）MCS-51有21個(gè)特殊功能寄存器（也稱為專用寄存器），包括算術(shù)運(yùn)算寄存器、指針寄存器、I/O口鎖存器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口、中斷、狀態(tài)、控制寄存器等。除PC外，特殊功能寄存器分散地分布在內(nèi)部RAM的80H～FFH地址單元中，共占用128個(gè)字節(jié)，構(gòu)成了SFR存儲(chǔ)塊。其字節(jié)地址可被8整除的SFR可位尋址。4.I/O接口89S51內(nèi)部有4個(gè)8位并行接口P0，P1，P2，P3，功能如下：P0口：并口/數(shù)據(jù)地址總線。P1口：并行接口。P2口：并口/地址高8位。P3口：并口/第二功能，第二功能包括1個(gè)全雙工的可編程串行I/O接口、2個(gè)中斷和兩個(gè)時(shí)鐘輸入口。1.5.1MCS-51單片機(jī)外部引腳89S51單片機(jī)有40個(gè)引腳，分為電源腳、端口腳和控制腳三類。P0口（P0.0～P0.7）8位雙向三態(tài)I/O口，可作為外部擴(kuò)展時(shí)的數(shù)據(jù)總線/低8位地址總線的分時(shí)復(fù)用口。又可作為通用I/O口，每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載，但內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，作為通用I/O口需外接上拉電阻。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖P1口（P1.0～P1.7）8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，可作為通用I/O口。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖P2口（P2.0～P2.7）8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，可作為外部擴(kuò)展時(shí)的高8位地址總線。又可作為通用I/O口，每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖表1-13P3口的第二功能各位的作用管腳第二功能說(shuō)明P3.0RXD（串口接收口）P3.1TXD（串口發(fā)送口）P3.2INT0（外部中斷0請(qǐng)求輸入）P3.3INT1（外部中斷1請(qǐng)求輸入）P3.4T0（定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部輸入）P3.5T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部輸入）P3.6WR（外部寫選通信號(hào)）P3.7RD（外部讀選通信號(hào)）3.控制線RST/VPDRST/VPD：復(fù)位/備用電源線引腳。上電時(shí)，在RST/VPD引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)位。

：地址鎖存/編程引腳。功能1：地址鎖存。當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE用于鎖存地址的低位字節(jié)，以便P0口實(shí)現(xiàn)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。當(dāng)不訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端輸出1/6時(shí)鐘頻率信號(hào)。功能2：編程。當(dāng)對(duì)EPROM型芯片（如8751）進(jìn)行編程和校驗(yàn)時(shí)，此引腳傳送52ms寬的負(fù)脈沖選通信號(hào)，單片機(jī)可以讀入存儲(chǔ)在EPROM芯片內(nèi)的程序，并執(zhí)行。片外程序存儲(chǔ)器允許/編程電源引腳。

功能1：當(dāng)需要訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，片外程序存儲(chǔ)器允許腳必須接地。當(dāng)需要訪問(wèn)內(nèi)部存儲(chǔ)器時(shí)，片外程序存儲(chǔ)器允許腳必須接高電平。

功能2：是片內(nèi)EPROM編程/校驗(yàn)時(shí)的電源線。在編程時(shí)，VPP腳需加上21V的編程電壓。XTAL1和XTAL2XTAL1腳為片內(nèi)振蕩電路的輸入端，XTAL2腳為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。時(shí)鐘的連接方式有兩種：一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式，需在XTAL1和XTAL2腳外接晶振和振蕩電容；另外一種是外部時(shí)鐘方式，將XTAL1接地，外部時(shí)鐘信號(hào)從XTAL2腳輸入片外ROM選通線。在執(zhí)行訪問(wèn)片外ROM的指令MOVC時(shí)，8051自動(dòng)在引腳產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，用于對(duì)片外ROM的選通。其他情況下，該引腳均為高電平封鎖狀態(tài)。1.5.2MCS-51單片機(jī)的工作方式MCS-51系列單片機(jī)的工作方式可分為：復(fù)位方式、程序執(zhí)行方式、單片執(zhí)行方式、掉電保護(hù)方式、節(jié)電工作方式和編程/校驗(yàn)方式。單片執(zhí)行方式，主要用于程序的調(diào)試，掉電保護(hù)方式為主要節(jié)電模式1.6單片機(jī)的時(shí)序CPU在執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號(hào)的時(shí)間順序稱為時(shí)序。時(shí)序是用定時(shí)單位來(lái)描述的，MCS-51的