51单片机IO端口结构与原理

第1章 MCS-51单片机的结构与原理

主要内容：典型单片机（ MCS-51, MSP430, EM78, PIC, Motorola, AVR ）的性能，MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统，难点在于时序。

1.1 典型单片机性能概览

典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MSP430为低功耗产品，功能较强。EM78为低功耗产品，价格较低。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格产品。Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一，品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。AVR为高速、低功耗产品，支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。

1.2 MCS-51单片机硬件结构及引脚

MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心，增加了一定的功能部件后构成的，因此，本章以8051为主介绍MCS-51系列单片机 。

1.2.1 MCS-51单片机

第1章 MCS-51单片机的结构与原理

主要内容：典型单片机（ MCS-51, MSP430, EM78, PIC, Motorola, AVR ）的性能，MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统，难点在于时序。

1.1 典型单片机性能概览

典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MSP430为低功耗产品，功能较强。EM78为低功耗产品，价格较低。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格产品。Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一，品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。AVR为高速、低功耗产品，支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。

1.2 MCS-51单片机硬件结构及引脚

MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心，增加了一定的功能部件后构成的，因此，本章以8051为主介绍MCS-51系列单片机 。

1.2.1 MCS-51单片机

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单片机技术应用实训

第4章 51系列单片机外部扩展实训

主讲人：李晓艳 时 间：2011年11月1 1

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第4章 51系列单片机外部扩展实训1 251系列单片机存储器扩展

51系列单片机I/O口扩展

34 5 6

51系列单片机键盘接口

51系列单片机显示器接口

51系列单片机I2C总线

51系列单片机模-数、数-模转换器

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单片机技术应用实训

4.2 51系列单片机I/O口扩展4.2.1 51系列单片机I/O口扩展基础知识 1.输入/输出接口的功能

CPU与I/O设备间的数据传送，实际上是CPU与I/O接口间的数据 传送。I/O接口电路中能被CPU直接访问的寄存器称为I/O端口，1 个I/O接口芯片可以包含几个I/O端口，如数据端口，控制端口，状 态端口等。 单片机应用系统的设计，在某种意义上可以认为是I/O接口芯片的 选配和驱动软件的设计。

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单片机技术应用实训

4.2 51系列单片机I/O口扩展

对单片机输出的数据锁存

大连理工大学实验报告

实验时间： 2014 年 6 月 30 日 星期 1 时间 ： 10 ： 00 ~ 11 ：40 实验室（房间号）： 420 实验台号码： 班级： 姓名：

指导教师签字： 成绩：

实验 二 MCS-51单片机并行端口实验

一、实验目的和要求

1.目的：进一步熟悉、掌握KEIL软件和DP-51PROC综合试验系统的使用。掌握单片机并行端口的编程和使用方法。

2.要求：编制简单的程序，利用P1口的8位端口使用排线与LED1~LED8按顺序连接，使用一条单独连线将P3.2与SW1连接，编制一个P1口的输出程序，实现8个LED灯依次点亮的流水灯效果。

二、实验算法

本程序属于无限循环结构，循环中通过判断P3.2的电平来决定彩灯的右移还是左移。主程序中主要变量是A,P3.2,P1，其中A作为数据移动寄存器，P3.2作为按键输入口，为高电平右移A，低电平则左移A,P1由A传送数据，外接LED1~8，实现彩灯移动现象。由于不加

第2章 MCS-51单片机结构及原理 习题

1．MSC－51单片机内部由哪些功能部件组成，各有什么功能？ 答：以80C51单片机为例，其内部功能部件有：

控制器：是对取自程序存储器中的指令进行译码，在规定的时刻发出各种操作所需的控制信号，完成指令所规定的功能；

运算器：根据控制器发来的信号，执行算术逻辑运算操作； 存储器：包括程序存储和数据存储器；

定时器计数器：2个16位定时器/计数器，可对机器周期计数，也可对外部输入脉冲计数； 中断系统：可响应三个内部中断源和两个外部中断源的中断请求； 输入输出接口：4个8位并行口和一个全双工串行口；

2．MSC－51单片机外部引脚的名称是什么？各有什么功能？ 答：(1) 电源及晶振引脚 VCC(40脚)：+5V电源引脚 VSS(20脚)： 接地引脚

XTAL1(19脚)；外接晶振引脚（内置放大器输入端） XTAL2(18脚)：外接晶振引脚（内置放大器输出端） (2) 控制引脚

RST/VPD(9)为复位/ 备用电源引脚

ALE/PROG(30)为地址锁存使能输出/ 编程脉冲输入 PSEN(29)：输出访问片外程序存储器读选通信号 EA/ VPP (31)：外部ROM允许访问/ 编程电源输入 (

单片机实用技术(人民邮电出版社)

第2章M S-C1系列单5机的片结和原理构 CS-51系列单M片的机结构和理2.原

1MS-51C单片的机本结构 基CSM-51片单机的基结构

2本.2

CMS51的-脚及引总线构 结的脚及引线结总构M C-5S单片机1存储的器置 单片配机的存器配置储C PU时序的辅助电路及 时序的及助辅电路2.3

24.

单片机实用技术(人民邮电出版社)

2.1MCS-5 1片机单的本结基构M C-5S单片机1基本结的构MC-51单片机的基本组S成 2..1 MCS-511片机的单基组本 成MSC5-单片机内部1结构 2..2 M1CS51单-片内机结构 2.部.13输 入/出输(/IO端口)构结 入/输输(I/出)O

单片机实用技术(人民邮电出版社)

MC-5S单片机的基1本组成2 ..11 MSC-5单1片的基机组本成CSM5-1单机主要片以下几由个分组部成： 单片主要机以由下几部个分成： 单片组主机要由下以几部个组成分位微处 器理((1 一个) 微位处理器(CU)。P) 一8位微个理处 器) 片内数。存据器储( ()2281B内数据存储器(R片MA和)182B特殊的能功) 片 数内据储器 )存的 特殊能 寄功存器 寄(器(存FRS)

《专业综合实习报告》

专 业： 电子信息工程 年 级： 2013级 指导教师： 学 生：

目录

一：实验项目名称 二：前言

三：项目内容及要求 四：串口通信原理 五：设计思路

5.1虚拟串口的设置 5.2下位机电路和程序设计 5.3串口通信仿真 六：电路原理框图 七：相关硬件及配套软件

7.1 AT89C51器件简介 7.2 COMPIN简介 7.3 MAX232器件简介 7.4 友善串口调试助手

7.5 虚拟串口软件Virtual Serial Port Driver 6.9 八：程序设计 九：proteus仿真调试 十：总结 十一：参考文献

一：实验项目名称：

基于51单片机的单片机与PC机通信

二：前言

在国内外，以PC机作为上位机，单片机作为下位机的控制系统中，PC机通常以软件界面进行人机交互，以串行通信方式与单片机进行积极交互，而单片机系统根据被控对象配置相应的前向，后向信息通道，工作时作为主控机测对象，作为被控机接受PC机监督，指挥，定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状

实验三 单片机I/O口控制实验

实验学时:2学时 实验类型:演示 实验要求:必修

一 实验目的

利用单片机的P1口作IO品口,学会利用P1口作为输入和输出口.

二 实验设备和器件

IBM PC机 一台

DP-51PRO.NET单片机仿真器,编程器,实验仪三合一综合开发平台 一台

三 实验内容

1. 编写程序,用P1口作为控制端口,使D1区的LED轮流亮.

2. 编写程序,用P1.0~P1.6口控制LED,P1.7控制LED的亮和灭.(P1.7接按键,按

下时LED亮,不按时LED灭)

四 实验要求

学会使用单片机的P1口作为IO口.也可以利用P3口完成该实验.完成实验报告.

五 实验步骤

1. 2. 3. 4.

用导线把A2区的J61接口与D1区的J52接口相连. 先编写一个延时程序.

将LED轮流亮的程序编写完整并使用TKSTUDY ICE 调试运行.

使用导线把A2区的J61接口的P1.0~P1.6与D1区的J52接口的LED1~LED7相连,另外A2区J61接口的P1.7与D1区的J53的KEY1相连.

第2章 MCS-51单片机结构及原理 习题

1．MSC－51单片机内部由哪些功能部件组成，各有什么功能？ 答：以80C51单片机为例，其内部功能部件有：

控制器：是对取自程序存储器中的指令进行译码，在规定的时刻发出各种操作所需的控制信号，完成指令所规定的功能；

运算器：根据控制器发来的信号，执行算术逻辑运算操作； 存储器：包括程序存储和数据存储器；

定时器计数器：2个16位定时器/计数器，可对机器周期计数，也可对外部输入脉冲计数； 中断系统：可响应三个内部中断源和两个外部中断源的中断请求； 输入输出接口：4个8位并行口和一个全双工串行口；

2．MSC－51单片机外部引脚的名称是什么？各有什么功能？ 答：(1) 电源及晶振引脚

VCC(40脚)：+5V电源引脚 VSS(20脚)： 接地引脚 XTAL1(19脚)；外接晶振引脚（内置放大器输入端） XTAL2(18脚)：外接晶振引脚（内置放大器输出端） (2) 控制引脚

RST/VPD(9)为复位/ 备用电源引脚 ALE/PROG(30)为地址锁存使能输出/ 编程脉冲输入

PSEN(29)

（习题库

C51）》

1

《单片机原理及应用

一、填空题

1．单片机与普通计算机的不同之处在于其将_CPU__、 存储器 和__I/O_3部分集成于一块芯片之上。

2．CPU主要由 运算 器和 控制 器组成。CPU中的 布尔处理器 用来处理位操作。

3．MSC-51系列单片机中，片内无ROM的机型是 8031 ，有4KB ROM的机型是_8051_，而有4KB EPROM 的机型是 8751 。

4． -32的补码为 11100000 B，补码11011010B代表的真值为_-38__D。 5．原码数BFH=_-63_D，原码数6EH=_110_D。 6．100的补码=_64_H，-100的补码= 9C H 7．在8031单片机内部，其RAM高端128个字节的地址空间称为 特殊功能寄存器或SFR 区，但其中仅有_21_个字节有实际意义。

8．通常单片机上电复位时PC=_0000_H，SP=_07_H，通用寄存器则采用第_0_组，这一组寄存器的地址范围是从_00 H~_07_H。

9．若PSW为18H，则选取的是第_3__组通用寄存器。 10． 8031单片机复位后R4所对应的存储单元地址