1.2 8051微控制器引脚图和引脚说明

在之前的8051教程中，我们已经了解了8051单片机的基础知识，包括其历史、特性、封装以及一些应用。在本教程中，我们将继续深入，探讨8051单片机的引脚图、引脚描述，以及一些其他细节，例如8051单片机的基本电路。

8051单片机引脚图与引脚描述

我们首先来看8051单片机的引脚图和引脚描述，这将有助于我们在后续教程中更好地理解其架构。设备的引脚图（Pin Diagram）或引脚分配（Pin out）会指定电气连接器的引脚及其功能。

在深入探讨8051单片机的引脚图之前，请先阅读8051单片机的介绍。

8051单片机引脚图

如前文所述，8051单片机有多种封装形式，例如40引脚双列直插式封装（DIP）、44引脚塑料引脚芯片载体（PLCC）和44引脚薄型四方扁平封装（TQFP）。尽管8051单片机的引脚方向可能会因封装类型而异，但其引脚配置是相同的。

下图展示了40引脚双列直插式封装（DIP）的8051单片机引脚图。

由于它是40引脚的DIP集成电路，每边包含20个引脚。我们还了解到，8051单片机还有其他封装形式，例如44引脚PLCC和44引脚TQFP。下图专门展示了这些封装的8051单片机引脚图。

既然我们已经了解了8051单片机的引脚图，接下来我们需要理解这些引脚的功能。因此，我们现在将详细介绍8051单片机的引脚描述。

8051单片机引脚描述

8051单片机的引脚描述或引脚配置将描述8051单片机每个引脚的功能。让我们来了解一下这些引脚的功能。

• 引脚1-8（端口1，PORT 1）：引脚1到8是8051的端口1引脚。端口1是一个8位双向输入/输出端口，具有内部上拉电阻。在较旧的8051单片机中，端口1没有其他附加功能，只是一个8位I/O端口。

  在一些较新的8051单片机中，端口1的某些引脚具有双重功能。例如，P1.0和P1.1分别用作定时器2和定时器2触发输入。

  P1.5、P1.6和P1.7用作在线编程引脚，即MOSI（主设备数据输出，从设备数据输入）、MISO（主设备数据输入，从设备数据输出）和SCK（时钟线）。

• 引脚9（RST）：引脚9是复位输入引脚。这是一个高电平有效的引脚，即如果RST引脚保持高电平至少两个机器周期（24个时钟周期），单片机将被复位。在此期间，振荡器必须运行。

• 引脚10-17（端口3，PORT 3）：引脚10到17是8051单片机的端口3引脚。端口3也是一个具有内部上拉电阻的双向输入/输出端口。此外，所有端口3引脚都有特殊功能。下表列出了端口3引脚的附加功能。

  端口3引脚	功能	描述
  P3.0	RXD	串行输入
  P3.1	TXD	串行输出
  P3.2	$\overline{INT0}$	外部中断0
  P3.3	$\overline{INT1}$	外部中断1
  P3.4	T0	定时器0
  P3.5	T1	定时器1
  P3.6	$\overline{WR}$	外部存储器写操作
  P3.7	$\overline{RD}$	外部存储器读操作

• 引脚18和19：引脚18和19（XTAL2和XTAL1）是连接外部振荡器的引脚。通常，这里连接一个石英晶体振荡器。

• 引脚20（GND）：引脚20是8051单片机的地引脚。它代表0V，并连接到电源的负极（0V）。

• 引脚21-28（端口2，PORT 2）：这些是8051单片机的端口2引脚。端口2也是一个双向端口，即所有端口2引脚可以作为输入或输出。此外，当连接外部存储器时，端口2引脚用作高阶地址字节。端口2引脚具有内部上拉电阻。

• 引脚29（PSEN）：引脚29是程序存储使能引脚（PSEN）。通过此引脚，可以读取外部程序存储器。

• 引脚30（ALE/PROG）：引脚30是地址锁存使能引脚。通过此引脚，可以将外部地址与数据分离（因为它们被8051复用）。

  在闪存编程期间，此引脚作为程序脉冲输入（PROG）。

• 引脚31（EA/VPP）：引脚31是外部访问使能引脚，即允许外部程序存储器。只有当此引脚为低电平时，才能从外部程序存储器中获取代码。在正常操作中，此引脚被拉高。

  在闪存编程期间，此引脚接收12V编程使能电压（VPP）。

• 引脚32-39（端口0，PORT 0）：引脚32到39是端口0引脚。它们也是双向输入/输出引脚，但没有内部上拉电阻。因此，为了将端口0引脚用作I/O端口，我们需要外部上拉电阻。

  除了作为I/O端口外，端口0在访问外部存储器时还用作低阶地址/数据总线。

• 引脚40（VCC）：引脚40是电源引脚，提供电源电压（+5V）。

8051单片机基本电路

在了解了8051单片机的引脚图和对应的引脚描述之后，我们将继续探讨8051单片机的基本电路或原理图。下图展示了8051单片机的基本电路。

8051单片机的基本电路是其工作的最小接口要求。基本电路包括复位电路、振荡器电路和电源。让我们更深入地探讨一下8051单片机的基本电路。

首先是电源。8051单片机的引脚40和20（VCC和GND）分别连接到+5V和GND。

接下来是复位电路。在复位引脚上保持逻辑高电平（+5V）至少两个机器周期（24个时钟周期）将复位8051单片机。8051单片机的复位电路由一个电容、一个电阻和一个按钮组成，这种类型的复位电路提供手动复位选项。如果你移除按钮，那么复位电路就变成了上电复位电路。

8051单片机基本电路的下一部分是振荡器电路或时钟电路。一个石英晶体振荡器连接在XTAL1和XTAL2引脚之间，即引脚19和18。电容C1和C2可以选择在20pF到40pF的范围内。

如8051单片机引脚描述中所述，端口1、2和3都有内部上拉电阻，因此可以直接用作双向I/O端口。但是，为了将端口0引脚用作I/O端口，我们需要添加外部上拉电阻。

通常，一个包含8个电阻的1KΩ电阻包被用作8051单片机端口0的上拉电阻。

在本教程中，我们已经了解了8051单片机的引脚图、引脚描述以及8051单片机的基本电路。在下一个教程中，我们将继续探讨8051单片机的架构以及其他一些特性。