详解51系列单片机引脚及功能

51系列单片机有各种封装形式，这里以40引脚双列直插DIP形式的封装来进行介绍，如图1.1所示。其中正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。

图1.1　8051双列直插式的引脚配置

有些新型的单片机在引脚数量以及功能上都略有区别，但都是基于51系列单片机内核。这里介绍的内容同样适用于新型的单片机。下面介绍51系列单片机的引脚功能，这些是学习单片机程序设计必须要了解和掌握的基础知识。

❑电源引脚：主要负责单片机的供电，有两根引脚。VCC(Pin40)为正电源端，接5.0V电压;GND(Pin20)为接地端。

❑外接晶振或外部振荡器引脚：主要负责为单片机的运行提供时钟振荡器，主要有两根引脚。其中，XTAL1(Pin19)为时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端;XTAL2(Pin18)为时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。

8051单片机的时钟振荡器有两种工作方式。一种是片内时钟振荡方式，在18和19脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容的值一般取10～30pF。另外一种是外部时钟方式，由外部直接提供时钟源。

❑P0口：即P0.0～P0.7(Pin39～Pin32)，输入输出脚，可用于8位并行I/O口或分时复用为地址和数据总线。

P0定义为I/O口时，为准双向I/O口，需外接上拉电阻，在程序中向该端口写入1后，成为高阻抗输入口。P0口作为输出口时，每个引脚可以负载8个TTL。在外扩存储器时，可定义为低8位地址/数据线。

❑P1口：即P1.0～P1.7(Pin1～Pin8)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P1口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL;在Flash编程和校验时，定义为低8位地址线。

❑P2口：即P2.0～P2.7(Pin21～Pin28)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P2口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL;当访问外部存储器时，定义为高8位地址线。

❑P3口：即P3.0～P3.7(Pin10～Pin17)，输入输出脚，8位准双向并行I/O口。P3口内部已经具有上拉电阻，为8位准双向I/O口，能负载4个TTL。

P3口每个引脚都具有第二功能。引脚P3.0(RXD)和引脚P3.1(TXD)分别为串行数据的接收和发送端口，用于串行数据传输;引脚P3.2和引脚P3.3为外部中断请求，分别用于

和

的中断输入;引脚P3.4(T0)和引脚P3.5(T1)，分别为定时器/计数器T0和T1的外部计数输入端;引脚P3.6(

)和引脚P3.7(

)用于读写单片机片外RAM存储器，分别是外部数据写选通信号和读选通信号。

❑RST(Pin9)：单片机内部CPU的复位信号输入端。在单片机的振荡器启动后，该引脚置两个机器周期以上高电平，便可以实现复位。

❑

(Pin30)：地址锁存使能端和编程脉冲输入端。

当访问外部程序存储器时，ALE引脚的负跳变将低8位地址打入锁存;而非访问内部程序存储器时，ALE引脚将有一个1/6振荡频率的正脉冲信号，该信号可以用于外部计数或时钟信号。当访问外部数据存储器(执行MOVX类指令)时，ALE引脚会跳过一个脉冲。另外，对8EH单元的特殊功能寄存器的D0位置1，可禁止ALE输出，只有在执行MOVX或MOVC类指令时，ALE才被激活，仍输出锁存有效。在执行片外程序代码时，该设定禁止ALE位无效。

❑

(Pin29)：访问外部程序存储器的读选通信号。

当单片机访问外部程序存储器，读取指令码时，每个机器周期产生2次有效信号，即此脚输出2个负脉冲选通信号;在执行片内程序存储器以及读写外部数据时，不产生

脉冲信号。

❑

(Pin31)：

为访问内部或外部程序存储器选择信号。

当8051 CPU访问外部程序存储器时，则

必须保持低电平;当

保持高电平时，则8051 CPU先从片内0000H单元开始，执行内部程序存储器程序;如果外部还有扩展程序存储器，则8051 CPU在执行完内部程序存储器程序后，自动转向执行外部程序存储器中的程序。

单片机基础入门：单片机电源电路设计，搞定电源不求人

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前边的文章《单片机技巧：快速入门有诀窍，先从最小系统开始入手，事半功倍》里讲解了单片机最小系统的组成，其最小系统包括，电源电路、晶振电路、下载电路、复位电路等，其中文章《单片机基础入门：什么是上电复位，复位电路怎么设计》已经讲解了复位电路的工作原理，今天来详细讲解一下电源电路。

电子产品要想工作都离不开电源，电源是必须的电路。现在的单片机工作电压一般为DC5V或者DC3.3V，对于压差不太大的情况，一般使用降压芯片来实现电压的转化。下面介绍3.3V和5V常用的转换芯片。

3.3V电源系统

对于3.3V的单片机而言，需要一颗转3.3V的电源芯片。比较常用的是LM1117芯片。该芯片有多种固定输出的规格和可调输出，以固定3.3V输出为例，其电压输入范围为(2.6-15)V，最大输出电流800mA，常用的封装形式有：SOT-223,TO-220,TO-252,TO-263等。外围电路简单，如下图所示。

3.3V电源电路图

从上图可以看出只需要几个电容滤波即可，无需其他器件，方便实用。

5V电源系统

5V也是单片机常用的供电电源，尤其以51单片机居多。对于5V电源而言，大家比较熟悉的芯片是7805，但是7805转换效率比较低，对于电压差比较大的情况需要加装散热片，增大了板子的体积，所以这里不推荐7805，推荐LM2596。

LM2596是一款DC/DC芯片，输入电压最大可达45V，输出电流最大3A，LM2596的电路图如下所示。

5V电源电路图

从图上可以看出需要一颗功率电感和一个肖特基二极管。LM2596具有使能端，第5引脚接低电平芯片工作，接高电平芯片停止工作。LM2596的输出计算公式为：

Vout = 1.23×(1+R65/R64),所以通过调节R65/R64的比例即可实现调节电压输出的目的，假设R65=3K,R64=1K,则输出Vout=4.92V。

AD采样参考电源

单片机除了要供电外，可能还需要一个参考电源，用作AD采样的基准电压。引脚较少的单片机没有单独的AD电压基准引脚，但是引脚较多的单片机基本都有。单片机基准电压不需要消耗较多的电流，所以对芯片的带载能力要求较低。

这种基准芯片有很多，从成本及体积考虑，本文推荐TL431。TL431的典型电路如下图所示。

参考电源电路图

只需要几个电阻即可实现功能，输出电压Vout=1.25×（1+R67/R66),通过调节R67和R66的比值即可实现输出电压的调节。值得注意的是电阻R68，该电阻有要求，TL431要想正常工作需要的阴极电流要大于1mA。

假设给阴极提供2mA的电流，输入为5V，输出为3.3V，则R68=(5-3.3)V/2mA=850欧姆。

以上就是对单片机电源的简单方案介绍，如果觉得本文对你有所帮助，请点赞，并关注本头条号。感谢支持。

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