2.2 MCS-51系列单片机典型芯片的外部引脚功能

标准8051单片机有几种不同的封装形式。如图2.2（a）所示为DIP封装的引脚排列，图2.2（b）所示为QFP封装的引脚排列。

DIP封装引脚的功能说明如下。

1）主电源引脚VSS和VCC

（1）VSS（20脚）：负电源端，接地脚，0V基准（也可记为GND）。

（2）VCC（40脚）：正电源端，正常操作时接＋5V电源。

2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2

（1）XTAL1（19脚）：内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接石英晶体振荡器的一个引脚。当采用外部振荡器时，对于HMOS单片机，此引脚接地；对于CHMOS单片机，此引脚作为外部振荡信号的输入端。

（2）XTAL2（18脚）：内部振荡电路反相放大器的输出端，外接石英晶体振荡器的另一端。当采用外部振荡器时，对于HMOS单片机，此引脚接外部振荡源；对于CHMOS单片机，该引脚悬空。

3）控制信号引脚RST/VPD，、和

（1）RST/VPD（9脚）：当单片机振荡器运行时，在此引脚上出现两个机器周期的高电平（由低到高跳变），将使单片机复位。在VCC发生故障时，此引脚可接上备用电源VPD（电压范围＋4.5～＋5.5V），由VPD向内部RAM供电，以保持内部RAM中的数据。

复位是单片机系统的初始化操作，系统复位后会对专用寄存器和单片机的个别引脚信号产生影响，复位后对一些专用寄存器的影响情况如表2.1所示。

其中，（PC）=0000H，系统复位后，使单片机从0000H单元开始执行程序。当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死循环状态时，可使系统强制复位重新启动单片机并退出死循环状态。

（SP）=07H，单片机自动把堆栈的栈底设置在内部RAM 07H单元，从08H单元开始存储数据。

（P0～P3）=0FFH，系统复位后，对P0～P3的内部锁存器置1，其余专用寄存器在复位后全部都清零。

此外，复位操作还对单片机的个别引脚信号有影响，如把ALE和信号变为无效状态，即ALE=1，。复位操作对内部RAM不产生影响。

对于使用6MHz晶振的单片机，复位信号持续时间应超过4μs才能完成复位操作。产生复位信号的电路有上电自动复位电路和按键手动复位电路两种。

① 上电自动复位电路。

上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，该电路通过电容充电在RST引脚上加了一个高电平，高电平的持续时间取决于RC电路的参数。上电自动复位电路如图2.3（a）所示。

② 按键手动复位电路。

按键手动复位是通过按键实现人为的复位操作，按键手动复位电路如图2.3（b）所示。

（2）（30脚）：正常操作时为ALE功能（允许地址锁存），把地址的低字节锁存到外部锁存器，ALE引脚以不变的频率（振荡器频率的1/6）周期性地发出正脉冲信号。因此，它可用做对外输出的时钟或用于定时目的。但要注意，每当访问外部数据存储器时，它将跳过一个ALE脉冲。对于EPROM型单片机（如8751）或Flash型单片机（如AT89C51），在EPROM或Flash编程期间，此引脚接收编程脉冲（功能）。

（3）（29脚）：外部程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。仅当配置了外部ROM，并且执行其中的程序或者读取其中的数据时，才送出负脉冲信号。此时，在每个机器周期内两次有效。

（4）（31脚）：内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当为高电平时，访问内部程序存储器；当为低电平时，则访问外部程序存储器。对于有片内ROM的单片机，该端接地表示从外部ROM开始执行程序；对于无片内ROM的单片机，该端只能接地。对于EPROM（或Flash）型单片机，在EPROM编程期间，此引脚上加12.75V或21V的编程电源（VPP）。

4）输入/输出引脚P0端口、P1端口、P2端口、P3端口

（1）P0端口（P0.0～P0.7，39脚～32脚）是一个8位漏极开路型双向并行I/O端口，在访问外部存储器时，它分时传送低字节地址和数据总线。

（2）P1端口（P1.0～P1.7，1脚～8脚）是一个带有内部上拉电阻的8位准双向并行I/O端口。

（3）P2端口（P2.0～P2.7，21脚～28脚）是一个带有内部上拉电阻的8位准双向并行I/O端口。

（4）P3端口（P3.0～P3.7，10脚～17脚）是一个带有内部上拉电阻的8位准双向并行I/O端口。P3端口除了作为一般的准双向端口使用外，每个引脚还有特殊功能。