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。

想学单片机，选哪个型号矮粗笨的51单片机完胜高富美的STM32

51单片机流行了这么久，至今仍然很流行，现在所讲的51单片机一般是指国产的STC单片机，STC是一个很神奇的公司，在ST、TI、Microchip、NXP群雄逐鹿的今天，硬是杀出了一条血路，主要针对人群以大学生、初入门者居多。由51单片机所引发的讨论从来就没有停止过，STM8，STM32，AVR, PIC，MSP430单片机使用这么广泛、资料这么丰富，在入门的时候到底还要不要从51单片机开始？单片机大神在摒弃51，入门新手在纠结，这是一个值得讨论的问题。

浓浓山寨风的STC官网

首先发表我的观点：以51单片机作为入门，很有必要 。相信很多单片机工程师、硬件工程师、电子工程师也都是以51单片机作为起点的。不仅如此，而且反对派中的大多数也是从51单片机过来的。理由如下：

1.与大学课程接轨

在大学里，电类专业，如电子信息工程、计算机科学与技术、电气自动化等，都会开设51单片机的专业课程。在这门课程里会讲解51单片机的基本硬件知识和编程。虽然现在很多单片机的性能和性价比都远远超过51单片机，但是大学课程更新较慢，而且授课老师都是利用延续下来的课件讲授51单片机，如果频繁更滑其他型号的单片机，老师新作课件麻烦，而且还要花精力去熟悉，老师没有时间也不愿意，所以就导致了大学里的单片机课程一直以51为中心。

我在上大学时也学习的51单片机，当时授课老师在教授这门课程的时候是基本脱离硬件的，以汇编编程为主，主要讲111条汇编指令，一堂课讲4条，当时跟听天书一样完全听不懂。这个汇编课件是老师积累了多年所形成的教案，汇编的指令清晰，教案的结构容易把控，课时容易规划 ，所以课件不会轻易改动，即使老师不用汇编编程。

51单片机学习板

2.51单片机容易入门

在没有单片机的概念之前，如果直接入手STM32或者STM8S这类单片机，可能初学者感到很茫然。因为没有任何单片机寄存器的概念做铺垫，一开始就要了解单片机的方向寄存器还要了解单片机的数据寄存器，甚至还有库函数，一时间让初学者难以接受。51单片机的寄存器相对简单，作为准双向口，配置起来没有那么复杂。先把51单片机学好，再学其他单片机也是一种好方法。从这个角度来讲，51单片机比较容易入门。

51单片机小制作-抢答器

3.51单片机资料丰富

51单片机作为最早传入国内的一个系列的单片机，应用有超过30多年的历史，甚至第一代接触51单片机的工程师还奋斗在岗位上，所以51单片机积累了太多的学习资料、例程、设计实例等。大学里的课程设计题目甚至毕业设计题目，在网上都能找到实际可用的资料，这也让很多学生有了参考，更愿意在此基础上去实现自己的设计，所以51单片机成了学生们的首选。由此也形成了一个非常庞大的灰色产业链，单片机课程设计、毕业设计代做，只要有需求就有供应，这些制作在网购平台上非常多，甚至有很多初创公司都是以51单片机开发板或者是代做设计起家的。

51单片机小制作-循迹小车

4.51单片机也在不断创新

51单片机虽然有了这么久的历史，但是他却一直在更新，从Atmel的51单片机到STC的单片机，51单片机一直在改进，STC单片机已经改进的很适合国人的应用习惯，并且性能也在不断提升，片上资源也越来越丰富，当然与TI、ST、Microchip等国际知名半导体公司的差距还是挺大的，但是他的努力不应被否定。

51单片机开发板

虽然我现在设计产品时主要应用STM32、PIC、NXP等，已经不再用51单片机了，但是我还是推荐51单片机作为入门工具，你有什么样的看法可以一起讨论。

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