[信息与通信]第2章 89C51单片机的硬件结构.ppt

第第2 2章章 89C5189C51单片机的硬件结构单片机的硬件结构2.1 89C512.1 89C51的片内结构的片内结构““三总线三总线””模式模式1.CPU1.CPU（（微处理器）：微处理器）：8 8位位2.2.数据存储器（数据存储器（RAMRAM）） 片内为片内为128128个字节（个字节（5252子系列的为子系列的为256256个字节）个字节）片外最多扩展片外最多扩展64KB64KB3.3.程序存储器（程序存储器（ROM/EPROMROM/EPROM）） 8031:8031:无此部件；无此部件； 8051:8051:4K4K字节字节ROMROM；； 8751:8751:4K4K字节字节EPROM EPROM ；； 89C51/89C52/89C55:89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K 4K/8K/20K 字节闪存；字节闪存；片外最多扩展片外最多扩展64KB64KB4.4.中断系统：中断系统：5 5个中断源，个中断源，2 2个优先级个优先级5.5.定时器定时器/ /计数器：计数器：2 2个个1616位定时计数器，位定时计数器，4 4种工作方式种工作方式6.6.串行口：串行口：1 1个个全双工全双工的异步串行口，具有的异步串行口，具有4 4种种工作方工作方式式7.P07.P0口、口、P1P1口、口、P2P2口、口、P3P3口：口：为为4 4个个并行并行8 8位位I/OI/O口。

口 8.8.特殊功能寄存器：特殊功能寄存器：SFRSFR：：Special Function RegisterSpecial Function Register共有共有2121个个，是一个具有特殊功能的，是一个具有特殊功能的RAMRAM区区2.2 89C512.2 89C51的引脚的引脚 4040只引脚只引脚双列直插封装双列直插封装（（DIPDIP））注意兼容性注意兼容性CPU多采用多采用PGA(Pin Grid Array，引脚网格阵列）封装，引脚网格阵列）封装4444只引脚只引脚方形封装方形封装方式（方式（4 4只无用）只无用）4040只引脚只引脚按功能分为按功能分为3 3类类：： （（1 1）电源及时钟引脚）电源及时钟引脚: : VccVcc、、VssVss；；XTAL1XTAL1、、XTAL2XTAL2 （（2 2））控控制制引引脚脚：： PSENPSEN* *、、EAEA* * 、、ALEALE、、RESET RESET （（即即RSTRST） （（3 3））I/OI/O口口引引脚脚：：P0P0、、P1P1、、P2P2、、P3P3，，为为4 4个个8 8位位I/OI/O口口的外部引脚。

的外部引脚AT89S52结构框图 AT89S52封装引脚图 2.2.1 2.2.1 电源及时钟引脚电源及时钟引脚 1 1．电源引脚．电源引脚 （（1 1））VccVcc（（4040脚）脚）：：+5V+5V电源；电源； （（2 2））VssVss（（2020脚）脚）：接地2 2．时钟引脚．时钟引脚 （（1 1））XTAL1XTAL1（（1919脚脚））：：接接外外部部晶晶体体，，如如果果采采用用外接振荡器时，外接振荡器时，振荡器的输出振荡器的输出应接到此引脚上；应接到此引脚上；（（2 2））XTAL2XTAL2（（1818脚）脚）：接外部晶体的另一端或：接外部晶体的另一端或悬空2.2.2 2.2.2 控制引脚控制引脚 提供控制信号，有的引脚还具有提供控制信号，有的引脚还具有复用复用功能1)(1)RST (9RST (9脚脚) )：复位信号输入端，复位信号至少保持：复位信号输入端，复位信号至少保持2 2个机器周期的高电个机器周期的高电平；正常工作时为低电平（平；正常工作时为低电平（<=0.5V<=0.5V）2)EA(2)EA* */VPP (Enable Address/Voltage Pulse of /VPP (Enable Address/Voltage Pulse of ProgramingPrograming，，3131脚脚) ) EAEA* *为内外程序存储器选择控制端。

为内外程序存储器选择控制端 EAEA* *=1=1，，访问访问片内程序存储器片内程序存储器，但在，但在PCPC（程序计数器）值（程序计数器）值超过超过0FFFH0FFFH（对（对于于80518051、、87518751）时，即）时，即超出片内程序存储器的超出片内程序存储器的4K4K字节地址范围字节地址范围时，将时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序自动转向执行外部程序存储器内的程序 EAEA* *=0=0，，单片机则单片机则只访问只访问外部外部程序存储器程序存储器, ,地址为地址为0000H~0FFFFH0000H~0FFFFH VPPVPP为本引脚的第二功能，用于为本引脚的第二功能，用于施加编程电压施加编程电压（例如（例如+21V+21V或或+12V+12V）对对89C5189C51，加在，加在VPPVPP脚的脚的编程电压编程电压为为+12V+12V或或+5V+5V(3)ALE/PROG(3)ALE/PROG* *（（Address Latch Enable/ Address Latch Enable/ ProgrammingProgramming，，3030脚）：脚）：第一功能：第一功能：ALEALE为低为低8 8位地址锁存允许信号，在下位地址锁存允许信号，在下降沿将降沿将P0P0口发出的低口发出的低8 8位地址所存在外部地址锁存位地址所存在外部地址锁存器中。

器中第二功能：第二功能：PROGPROG* *为编程脉冲输入端为编程脉冲输入端4) PSEN(4) PSEN* * （（Program Strobe EnableProgram Strobe Enable，，2929脚）：脚）：外部程序存储器的外部程序存储器的读选通读选通信号一般接外部程序信号一般接外部程序存储器的存储器的OEOE* *端2.2.3 I/O2.2.3 I/O口引脚口引脚(1) (1) P0P0口口：：双向双向8 8位三态位三态I/OI/O口，地址总线（低口，地址总线（低8 8位）及数据总位）及数据总线线分时复用分时复用口，作为通用口，作为通用I/OI/O口时需加上拉电阻口时需加上拉电阻2) (2) P1P1口口：：8 8位位准双向准双向I/OI/O口3) (3) P2P2口口：：8 8位位准双向准双向I/OI/O口，与地址总线（高口，与地址总线（高8 8位）复用位）复用 (4) (4) P3P3口口：：8 8位位准双向准双向I/OI/O口，口，双功能双功能复用口，见表复用口，见表2.12.1注意：注意：准双向口与双向三态口的差别准双向口与双向三态口的差别•当当准双向准双向I/OI/O口作口作输入口使用输入口使用时，要向该口时，要向该口先写先写““1”1”。

•准双向准双向I/OI/O口口无高阻无高阻 “ “浮空浮空””状态引脚引脚第二功能第二功能说明说明P3.0P3.0RXDRXD串行数据输入口串行数据输入口P3.1P3.1TXDTXD串行数据输出口串行数据输出口P3.2P3.2INT0INT0* *外部中断外部中断0 0输入输入P3.3P3.3INT1INT1* *外部中断外部中断1 1输入输入P3.4P3.4T0T0定时器定时器0 0的外部输入的外部输入P3.5P3.5T1T1定时器定时器1 1的外部输入的外部输入P3.6P3.6WRWR* *外部数据存储器写选通信号外部数据存储器写选通信号P3.7P3.7RDRD* *外部数据存储器读写选通信号外部数据存储器读写选通信号表表2.1 P32.1 P3口的第二功能口的第二功能访问外部程序存储器的连接 访问外部数据存储器的连接 2.3 89C512.3 89C51的的CPUCPU 由由运算器运算器和和控制器控制器所构成所构成2.3.1 2.3.1 运算器运算器 对对操作数操作数进行进行算术、逻辑运算和位操作算术、逻辑运算和位操作1 1．算术逻辑运算单元．算术逻辑运算单元ALUALU2 2．．累加器累加器A A：：单词单词accumlatoraccumlator 使用最频繁的寄存器，使用最频繁的寄存器，也可写为也可写为AccAcc。

A A的作用：的作用：（（1 1）是）是ALUALU的输入之一，又是运算的输入之一，又是运算结果结果的存放单元的存放单元2 2））数数据据传传送送大大多多都都通通过过累累加加器器A AMCS-51MCS-51增增加加了了一一部部分分可可以以不不经经过过累累加加器器的的传传送送指指令令，，即即可可加加快快数数据据的的传传送送速速度度，，又又减减少少A A的的““瓶颈堵塞瓶颈堵塞””现象 A A的进位的进位标志标志CyCy同时又是同时又是位处理机的位累加器位处理机的位累加器3 3．程序状态字寄存器．程序状态字寄存器PSWPSW（（Program Status WordProgram Status Word））（（1 1））CyCy（（PSW.7PSW.7））进位标志位，单词进位标志位，单词carrycarry（（2 2））AcAc（（PSW.6PSW.6））辅助进位标志位，用于辅助进位标志位，用于BCDBCD码的十码的十 进制调整运算，当进制调整运算，当D3D3位向位向D4D4位进借位时位进借位时Ac=1Ac=1。

3 3））F0F0（（PSW.5PSW.5））用户自定义标志位用户自定义标志位 （（4 4））RS1RS1、、RS0RS0（（PSW.4PSW.4、、PSW.3PSW.3））：：工作寄存器区选择控制位工作寄存器区选择控制位1 1和位和位0 0，用于选择，用于选择4 4组中的组中的1 1个作为当前工作寄存器区个作为当前工作寄存器区RS1RS211100100（（5 5））OVOV（（PSW.2PSW.2））溢出标志位溢出标志位 （（6 6））PSW.1PSW.1位位：保留位，未用：保留位，未用 （（7 7））P(PSW.0)P(PSW.0)：：奇偶标志位，常用于串行通信中校验数据奇偶标志位，常用于串行通信中校验数据P=1P=1，，A A中中““1”1”的个数为的个数为奇数奇数P=0P=0，，A A中中““1”1”的个数为的个数为偶数偶数2.3.2 2.3.2 控制器控制器 主主要要任任务务时时识识别别指指令令，，并并根根据据指指令令的的性性质质去去控控制制各各功功能能部部件件，，从而保证各部分能自动协调工作从而保证各部分能自动协调工作1 1．程序计数器．程序计数器PCPC（（Program CounterProgram Counter））存放下一条要执行的指令在程序存储器中的地址；存放下一条要执行的指令在程序存储器中的地址；无访问指令；无访问指令；1616位寄存器位寄存器，可对，可对64KB64KB程序存储器进行寻址；程序存储器进行寻址；复位时复位时PC=0000HPC=0000H；；基本工作方式有以下几种：基本工作方式有以下几种： （（1 1）程序计数器）程序计数器自动加自动加1 1 （（2 2））执执行行有有条条件件转转移移或或无无条条件件转转移移、、子子程程序序调调用用或或中中断断调调用用指指令令时时，， PCPC将将被被置置入入新新的的数数值值，，从从而而使使程程序序的的流流向向发生变化。

发生变化2 2．指令寄存器．指令寄存器IRIR、指令译码器及定时控制逻辑电路、指令译码器及定时控制逻辑电路2.4 89C512.4 89C51存储器的结构存储器的结构哈佛哈佛结构：程序存储器和数据存储器分开结构：程序存储器和数据存储器分开 89C5189C51存储器空间可划分为存储器空间可划分为5 5类类：：1.1.程序存储器空间程序存储器空间2.2.片内数据存储器空间片内数据存储器空间 3.3.特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR4.4.位地址空间位地址空间5.5.外部数据寄存器空间外部数据寄存器空间2.4.1 2.4.1 程序存储器程序存储器系统运行过程中只读；系统运行过程中只读；用于存放用于存放程序程序和和表格表格之类的固定常数；之类的固定常数；分为片内和片外两部分，由分为片内和片外两部分，由EAEA* *引脚引脚上上所接的电平确定；所接的电平确定；片内程序存储器为片内程序存储器为4KB4KB的的FlashFlash存储器，存储器，可以使用编程器编程，也可以可以使用编程器编程，也可以编程（编程（ISPISP，，In System ProgramIn System Program ）；）；程序存储器中的程序存储器中的0000H0000H地址是系统地址是系统程程序的启动地址；序的启动地址；图2-5程序存储器中有程序存储器中有5 5个单元个单元具有特殊用途；具有特殊用途；一般在一般在0000H0000H和中断入口地址处存放跳转指令。

和中断入口地址处存放跳转指令表表2.3 52.3 5种中断源的中断入口地址种中断源的中断入口地址中断源中断源中断入口地址中断入口地址外中断外中断0 00003H0003H定时器定时器T0T0000BH000BH外中断外中断1 10013H0013H定时器定时器T1T1001BH001BH串行口串行口0023H0023H2.4.2 2.4.2 内部数据存储器内部数据存储器 128B128B的存储空间；的存储空间；字节地址为字节地址为00H00H～～7FH7FH00H00H～～1FH1FH：：3232个单元，个单元，是是4 4组组通用工作寄存器区通用工作寄存器区20H20H～～2FH2FH：：1616个单元，个单元，可进行可进行128128位的位寻址位的位寻址30H30H～～7FH7FH：：用户用户RAMRAM区，区，只能只能字节寻址字节寻址，，用作用作数据缓冲区数据缓冲区以及以及堆栈区堆栈区2.4.3 2.4.3 特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（SFRSFR））通过通过特殊功能寄存器，特殊功能寄存器，CPUCPU可以对片内各种功能可以对片内各种功能部件进行部件进行集中控制集中控制；；共共2121个个SFRSFR；；地址范围地址范围80H~FFH80H~FFH，其，其字节地址的末位是字节地址的末位是0H0H或或8H8H的单元可的单元可位寻址位寻址。

；；SFRSFR的名称及其分布：的名称及其分布：参见参见表表2.42.4表表2.4 SFR2.4 SFR的名称及其分布的名称及其分布1 1．堆栈指针．堆栈指针SPSP 指示指示堆栈顶部堆栈顶部在在内部内部RAMRAM块块中的位置；中的位置；复位后，复位后，SPSP中的内容为中的内容为07H07H，最好在运行程序前进行更，最好在运行程序前进行更改改；；向上生长型堆栈；向上生长型堆栈；堆栈的功能：保护断点、现场保护堆栈的功能：保护断点、现场保护2. 2. 数据指针数据指针DPTRDPTR作为对外部数据存储器寻址的指针；作为对外部数据存储器寻址的指针；高高8 8位字节寄存器用位字节寄存器用DPHDPH表示，低表示，低8 8位字节寄存器用位字节寄存器用DPLDPL表示3. I/O3. I/O端口端口P0P0～～P3P3 P0P0～～P3P3分别为分别为I/OI/O端口端口P0P0～～P3P3的锁存器的锁存器4.4.寄存器寄存器B B为执行为执行乘法乘法和和除法除法操作设置的操作设置的在在不执行乘、除不执行乘、除的情况下，可当作一个的情况下，可当作一个普通寄存器普通寄存器来来使用。

使用5.5.串行数据缓冲器串行数据缓冲器SBUFSBUF 由由两个独立的寄存器两个独立的寄存器组成：发送缓冲器，接收缓冲器组成：发送缓冲器，接收缓冲器存放欲发送或已接收的数据，存放欲发送或已接收的数据，一个字节地址一个字节地址，物理上，物理上是是两个独立寄存器两个独立寄存器6.6.定时器定时器/ /计数器计数器 两两个个1616位位定定时时器器/ /计计数数器器T1T1和和T0T0，，各各由由两两个个独独立立的的8 8位位寄寄存存器器组组成成：： TH1TH1、、TL1TL1、、TH0TH0、、TL0TL0，，只只能能字字节节寻寻址址，，但但不能把不能把T1T1或或T0T0当作一个当作一个1616位位寄存器来寻址访问寄存器来寻址访问2.4.4 2.4.4 位地址空间位地址空间211211个寻址位个寻址位；；位地址范围为：位地址范围为：00H00H～～FFHFFH；；内部内部RAMRAM的可寻址位位的可寻址位位128128个个见见表表2.52.5；；特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR为为8383个个可寻址位，见可寻址位，见表表2.62.62.4.5 2.4.5 外部数据存储器外部数据存储器89C5189C51最多可最多可外扩外扩64K64K字节字节的的RAMRAM；；使用专用指令访问。

使用专用指令访问表表2.5 内部内部RAM的可寻址位及位地址的可寻址位及位地址表表2.6 SFR中的位地址分布中的位地址分布注意：使用各类存储器时注意：使用各类存储器时(1) (1) 地址的重叠性地址的重叠性 程序存储器（程序存储器（ROMROM）与数据存储器（）与数据存储器（RAMRAM））全部全部64K64K字节地址空字节地址空间重叠间重叠) )；；(2)(2)程序存储器（程序存储器（ROMROM）与数据存储器（）与数据存储器（RAMRAM）空间相互独立，）空间相互独立，各有不同的访问指令；各有不同的访问指令；(3)(3)位地址空间共有位地址空间共有两个区域两个区域；；(4)(4)片外数据存储区中，片外数据存储区中，RAMRAM与与I/OI/O端口统一编址端口统一编址所有所有外围外围I/OI/O端口的地址端口的地址均占用均占用RAMRAM单元地址单元地址，使用与访问，使用与访问外部数据存储器外部数据存储器相同的传送指令相同的传送指令图图2.6 89C51单片机的存储器结构单片机的存储器结构2.5 2.5 时钟电路与时序时钟电路与时序时钟电路用于产生时钟电路用于产生89C5189C51单片机工作所必需的单片机工作所必需的时钟控制信号时钟控制信号。

在在执执行行指指令令时时，，CPUCPU首首先先到到程程序序存存储储器器中中读读取取指指令令操操作作码码，，然然后后译译码码，，并并由由时时序序电电路路产产生生一一系系列列控控制制信信号号去去完完成成指指令令所所规规定定的操作时序信号有两类：时序信号有两类：用于片内对各功能部件的控制；用于片内对各功能部件的控制；用于对片外存储器和用于对片外存储器和I/OI/O端口的控制端口的控制2.5.1 2.5.1 时钟电路时钟电路时时钟钟频频率率直直接接影影响响单单片片机机的的速速度度，，电电路路的的质质量量直直接接影影响响系系统统的的稳定性稳定性常用的时钟电路有常用的时钟电路有两种方式两种方式：：内部时钟内部时钟方式和方式和外部时钟外部时钟方式1、内部时钟方式、内部时钟方式 片内一个用于构成振荡器的片内一个用于构成振荡器的高增益反相放大器高增益反相放大器，反相放大器的，反相放大器的输入端为芯片引脚输入端为芯片引脚XTAL1XTAL1，，输出端为引脚输出端为引脚XTAL2XTAL2晶体的振荡频率晶体的振荡频率在在1.2MHz1.2MHz～～12MHz12MHz之间某些高速单片机芯片之间某些高速单片机芯片（如（如89S5289S52）的时钟频率已达）的时钟频率已达40MHz40MHz。

图图2.6 2.6 内部时内部时钟方式钟方式C1和和C2典型值通常选择为典型值通常选择为30pF左右左右2 2、外部时钟方式、外部时钟方式 常用于常用于多片多片89C5189C51单片机同时工作的场合单片机同时工作的场合 图图2.7 2.7 外部时外部时钟方式钟方式2.5.2 2.5.2 机器周期、指令周期与指令时序机器周期、指令周期与指令时序单片机执行的指令的单片机执行的指令的各种时序均与时钟周期各种时序均与时钟周期有关有关1 1、时钟周期、时钟周期单片机的单片机的基本时间单位基本时间单位若时钟的晶体的振荡频率为若时钟的晶体的振荡频率为foscfosc，，则时钟周期则时钟周期ToscTosc=1/fosc=1/fosc 例如例如：：foscfosc=6MHz=6MHz，，ToscTosc=166.7ns=166.7ns2 2、机器周期、机器周期CPUCPU完成一个基本操作所需的时间完成一个基本操作所需的时间称为称为机器周期机器周期执执行行一一条条指指令令分分为为几几个个机机器器周周期期每每个个机机器器周周期期完完成成一一个个基基本本操操作作对对于于89C5189C51单片机，有单片机，有1212个个时钟周期时钟周期= =1 1个个机器周期机器周期一个机器周期又分为一个机器周期又分为6 6个个状态状态：：S1S1～～S6S6。

每个每个状态又分为两拍状态又分为两拍：：P1P1和和P2P2因此，因此，一个机器周期中的一个机器周期中的1212个个时钟周期表示时钟周期表示为：为： S1P1S1P1、、S1P2S1P2、、S2P1S2P1、、S2P2S2P2、、……、、S6P2S6P23 3、指令周期、指令周期执行一条指令所需的时间，即指令周期；执行一条指令所需的时间，即指令周期；一般单字节指令单机器周期，双字节和三字节指令双机器周期；一般单字节指令单机器周期，双字节和三字节指令双机器周期；乘除指令四个机器周期乘除指令四个机器周期执行任何一条指令时，都可分为执行任何一条指令时，都可分为取指令阶段取指令阶段和和指令执行阶段指令执行阶段取指令阶段取指令阶段：：PCPC中地址送到程序存储器，并从中取出需要执行指令的操作中地址送到程序存储器，并从中取出需要执行指令的操作码和操作数码和操作数指令执行阶段指令执行阶段：对指令操作码进行：对指令操作码进行译码译码，以产生一系列控制信号完成指令，以产生一系列控制信号完成指令的执行ALEALE信号是为信号是为地址锁存地址锁存而定义的而定义的，以，以时钟脉冲时钟脉冲1/61/6的频率的频率出现，出现，在一个机器在一个机器周期中，周期中，ALEALE信号两次有效（但要注意，信号两次有效（但要注意，在执行访问外部数据存储器的在执行访问外部数据存储器的指令指令MOVXMOVX时，将会时，将会丢失一个丢失一个ALEALE脉冲脉冲））4 4、工作时序、工作时序2.6 2.6 复位操作和复位电路复位操作和复位电路2.6.1 2.6.1 复位操作复位操作即单片机的即单片机的初始化初始化操作；操作；复位有三种：上电复位、运行复位和掉电复位；复位有三种：上电复位、运行复位和掉电复位；引脚引脚RSTRST加上加上大于大于2 2个机器周期的高电平个机器周期的高电平进行复位；进行复位；复位操作对寄存器的影响参见复位操作对寄存器的影响参见表表2.72.7；；在在复位有效期复位有效期间，间，ALEALE脚和脚和PSENPSEN*脚脚均为高电平，内均为高电平，内部部RAMRAM的状态不受复位的影响。

的状态不受复位的影响表2.7 复位时片内寄存器的状态2.6.2 2.6.2 复位电路复位电路 （抑制噪声）（在S5P2时采样输入）图图2.9 89C51的片内复位结构的片内复位结构复位电路通常采用复位电路通常采用上电自动复位上电自动复位和和按钮复位按钮复位两种方两种方式1.1.上电自动复位上电自动复位电路电路: :图2.10当时钟频率为6MHz时C=22uFR=1KΩ89C512.2.按键按键手动复位：手动复位：89C51时钟频率为6MHz时C=22uFRs=200ΩRk=1KΩ图2.112.7 2.7 并行并行I/OI/O端口端口 4 4个个双向的双向的8 8位并行位并行I/OI/O端口端口(Port) (Port) ，，记作记作P0P0～～P3 P3 属于特殊功能寄存器，还可属于特殊功能寄存器，还可位寻址位寻址 2.7.1 P02.7.1 P0端口端口 P0P0口某一位的电路包括：口某一位的电路包括：(1) (1) 一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存；一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存；(2) (2) 两个三态的数据输入缓冲器；两个三态的数据输入缓冲器；(3) (3) 一一个个多多路路转转接接开开关关MUXMUX，，使使P0P0口口可可作作通通用用I/OI/O口口，或，或地址地址/ /数据线口数据线口；；(4) (4) 数数据据输输出出的的驱驱动动和和控控制制电电路路，，由由两两只只场场效效应应管管（（FETFET））组组成成，，上上面面的的场场效效应应管管构构成成上上拉拉电路电路。

一、一、P0P0口作为地址或数据总线使用口作为地址或数据总线使用CPUCPU发发出出控控制制信信号号为为高高电电平平，，打打开开上上面面的的与与门门，，使使MUXMUX打打向向上上边边，，使使内内部部地地址址/ /数数据据线线与与下下面面的的场场效效应应管管反反相相接接通通此此时时由由于于上上下下两两个个FETFET处处于于反反相相，，形形成成推推拉拉式式电电路路结结构构，，大大大大提提高高负负载载能力能力二、二、P0P0口作通用的口作通用的I/OI/O口使用口使用CPUCPU发发来来的的““控控制制””信信号号为为低低电电平平，，上上拉拉场场效效应应管管截截止止，，MUXMUX打打向向下下边边，，与与D D锁存器的锁存器的Q Q*端接通1 1）） P0P0作输出口使用作输出口使用来来自自CPUCPU的的““写写入入””脉脉冲冲加加在在D D锁锁存存器器的的CPCP端端，，内内部部总总线线上上的的数数据据写写入入D D锁锁存器，并向端口引脚存器，并向端口引脚P0.xP0.x输出注注意意：：由由于于输输出出电电路路是是漏漏极极开开路路（（因因为为这这时时上上拉拉场场效效应应管管截截止止）），，必必须须外外接上拉电阻接上拉电阻才能有才能有高电平输出高电平输出。

2 2）） P0P0作输入口使用作输入口使用区分区分““读引脚读引脚””和和““读锁存器读锁存器””读引脚读引脚””信号把下方缓冲器打开，引脚上的状态经缓冲器读入内部总线；信号把下方缓冲器打开，引脚上的状态经缓冲器读入内部总线；““读锁存器读锁存器””信号打开上面的缓冲器把锁存器信号打开上面的缓冲器把锁存器Q Q端的状态读入内部总线端的状态读入内部总线•P0口做地址/数据总线口（多路开关打到上边）：–（输出）如果做地址总线口用，或向外RAM写数据时，直接通过推挽结构输出；–（输入）如果做读外部RAM数据、读外ROM指令时（多路开关打到下边、V1管截止），CPU自动先对P0写0XFF，然后通过读引脚的三态门电路将要读的数据或指令读到内部的 数据总线•P0口做普通I/O口（多路开关打到下边）：–（输出）当内部总线向D触发器写0时，P0.x口为低电平，当内部总线向D触发器写1时，P0.x为高阻态；–（输入）先向P0.x写1，使其变为高阻态，然后再通过读引脚的三态门电路将数据读到内部的 数据总线•双向与准双向，根本原则是双向包含了高阻这个状态，而不在于是否需要先写１或者不写2.7.2 P12.7.2 P1端口端口 字节地址字节地址90H90H，位地址，位地址90H90H～～97H97H。

P1P1口只作通用的口只作通用的I/OI/O口使用口使用，电路结构与，电路结构与P0P0口口两点区别两点区别：：（（1 1）因为只传送数据，不再需要多路转接开关）因为只传送数据，不再需要多路转接开关MUXMUX2 2））由由于于P1P1口口用用来来传传送送数数据据，，因因此此输输出出电电路路中中有有上上拉拉电电阻阻，，这这样样电路的输出不是三态电路的输出不是三态的的，所以，所以P1P1口是口是准双向口准双向口因此：因此：（（1 1））P1P1口作为输出口使用时口作为输出口使用时，外电路无需再接上拉电阻外电路无需再接上拉电阻2 2））P1P1口口作作为为输输入入口口使使用用时时，，应应先先向向其其锁锁存存器器先先写写入入 ““1”1”，，使使输出驱动电路的输出驱动电路的FETFET截止截止2.7.3 2.7.3 P2P2端口端口 字节地址为字节地址为A0HA0H，，位地址位地址A0HA0H～～A7HA7H 在在实实际际应应用用中中，，因因为为P2P2口口大大多多作作为为地地址址线线使使用用，，提提供供高高8 8位位地地址址，，多多路路转转接接开开关关MUXMUX的的一一个个输输入入端端不不再再是是““地地址址/ /数数据据””，，而而是是单单一一的的““地地址址””，，多多路路转转接接开开关关接接向向““地地址址””端端。

正正因因为为只只作作为为地地址址线线使使用用，， P2P2口口的的输输出出用用不不着着是是三三态态的的，，所所以以是是准准双双向口P2P2口也可作为通用口也可作为通用I/OI/O口使用口使用，这时，多路转接开关，这时，多路转接开关MUXMUX接向锁存器接向锁存器Q Q端端 2.7.42.7.4 P3 P3端口端口 P3P3口的字节地址为口的字节地址为B0HB0H，，位地址位地址为为B0HB0H～～B7HB7H P3P3口的口的第二功能第二功能定义，应熟记定义，应熟记 表表2-5 P32-5 P3口的第二功能定义口的第二功能定义 口引脚口引脚 第二功能第二功能 P3.0P3.0 RXD RXD（（串行输入口）串行输入口）----输入输入 P3.1P3.1 TXD TXD（（串行输出口）串行输出口）----输出输出 P3.2P3.2 INT0 INT0* * （（外部中断外部中断0 0））----输入输入 P3.3P3.3 INT1 INT1* * （（外部中断外部中断1 1））----输入输入 P3.4P3.4 T0 T0（（定时器定时器0 0外部计数外部计数输入输入）） P3.5P3.5 T1 T1（（定时器定时器1 1外部计数外部计数输入输入）） P3.6P3.6 WR WR* * （（外部数据存储器写选通）外部数据存储器写选通）----输出输出 P3.7 P3.7 RD RD* * （（外部数据存储器读选通）外部数据存储器读选通）----输出输出一、一、P3P3的引脚作第二功能使用的引脚作第二功能使用第二功能信号输出第二功能信号输出：：锁存器预先置锁存器预先置““1”1”，使，使与非门与非门对对““第二输第二输出功能出功能””信号的输出是畅通的。

信号的输出是畅通的第二功能信号输入：第二功能信号输入：在口线引脚的内部增加了一个缓冲器，输在口线引脚的内部增加了一个缓冲器，输入的信号就从这个缓冲器的输出端取得入的信号就从这个缓冲器的输出端取得二、二、P3P3的引脚作通用的引脚作通用I/OI/O使用使用通用通用I/OI/O输出：输出：““第二输出功能第二输出功能””线应保持高电平，与非门开通，线应保持高电平，与非门开通，使使锁存器锁存器Q Q端输出畅通端输出畅通通用通用I/OI/O输入：输入：取自取自三态缓冲器三态缓冲器的输出端的输出端P3P3口口无论作哪种输入无论作哪种输入，，锁存器输出锁存器输出和和““第二输出功能第二输出功能””线都应线都应保持保持高电平高电平2.7.5 P02.7.5 P0～～P3P3端口功能总结端口功能总结使用中应注意的问题：使用中应注意的问题：（（1 1））P0P0～～P3P3口口都都是是并并行行I/OI/O口口，，但但P0P0口口和和P2P2口口，，还还可可用用来来构构建建系系统统的的数数据据总总线线和和地地址址总总线线，，所所以以在在电电路路中有一个中有一个MUXMUX，，以进行转换以进行转换而而P1P1口口和和P3P3口口无无构构建建系系统统的的数数据据总总线线和和地地址址总总线线的的功功能，因此，能，因此，无无MUXMUX。

P0P0口的口的MUXMUX的一个输入端为的一个输入端为““地址地址/ /数据数据””信号信号P2P2口的口的MUXMUX的一个输入信号为的一个输入信号为““地址地址””信号信号（（2 2））在在4 4个个口口中中只只有有P0P0口口是是一一个个真真正正的的双双向向口口，，P1P1～～P3P3口口都都是是准双向口准双向口原原因因: :P0P0口口作作数数据据总总线线使使用用时时，，需需解解决决芯芯片片内内外外的的隔隔离离问问题题，，即即只只有有在在数数据据传传送送时时芯芯片片内内外外才才接接通通；；不不进进行行数数据据传传送送时时，，芯芯片片内内外外应应处处于于隔隔离离状状态态为为此此，，P0P0口口的的输输出出缓缓冲冲器器应应为为三三态态门门P0P0口口中输出三态门是由两只场效应管（中输出三态门是由两只场效应管（FETFET）组成）组成，所以是一个，所以是一个真正的双向口真正的双向口P1P1～～P3P3口口，上拉电阻代替，上拉电阻代替P0P0口中的场效应管口中的场效应管，输出缓冲器不是，输出缓冲器不是三态的－三态的－准双向口准双向口（（3 3））P3P3口的口线具有口的口线具有第二功能第二功能，为系统提供一些控，为系统提供一些控制信号。

制信号因此因此P3P3口口增加了增加了第二功能控制逻辑第二功能控制逻辑这是P3P3口与其它口与其它各口的各口的不同之处不同之处。