掌握AT89S51單片機(jī)，應(yīng)首先了解AT 89S51的引腳，熟悉并牢記各引腳的功能。AT 89S51與80C51系列中各種型號(hào)芯片的引腳是互相兼容的。目前AT89S51單片機(jī)多采用40個(gè)引腳的雙列直插封裝(DIP)方式，如圖2-2所示。此外，還有44個(gè)引腳的PLCC和TQFP封裝方式的芯片。

40個(gè)引腳按其功能可分為如下3類：

(1)電源及時(shí)鐘引腳——VCC、Vss；XTAL1、XTAL2。

(2)控制引腳——PSEN（的反）、ALE/PROG（的反）、EA（的反）/Vpp、RST（即RESET）。

(3)I/0口引腳-PO、Pl、P2、P3，為4個(gè)8位I/O口的外部引腳。

下面結(jié)合圖2-2介紹各引腳的功能。

電源及時(shí)鐘引腳1．電源引腳電源引腳接入單片機(jī)的工作電源。

(1) Vcc（40腳）：接+5 V電源。

(2) Vss（20腳）：接數(shù)字地。

2．時(shí)鐘引腳(1) XTAL1（19腳）：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器電路的輸入端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)采用外接時(shí)鐘源時(shí)，該引腳接外部時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)。

(2) XTAL2（18腳）：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)采用外部時(shí)鐘源時(shí)，該引腳懸空。

控制引腳

此類引腳提供控制信號(hào)，有的引腳還具有復(fù)用功能。

(1) RST（RESET，9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。在此引腳加上持續(xù)時(shí)間大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可以使單片機(jī)復(fù)位。在單片機(jī)正常工作時(shí)，此引腳應(yīng)為≤0.5 V的低電平。

當(dāng)看門狗定時(shí)器溢出輸出時(shí)，該引腳將輸出長(zhǎng)達(dá)96個(gè)時(shí)鐘振蕩周期的高電平。

(2) EA（的反）/ Vpp(Enable Address/Voltage Pulse of Programing，31腳)：EA（的反）(External AccessEnable)為該引腳的第一功能，即外部程序存儲(chǔ)器訪問允許控制端。

當(dāng)EA（的反）引腳接高電平時(shí)，在PC值不超出OFFFH（即不超出片內(nèi)4 KB Flash存儲(chǔ)器的地址范圍）時(shí)，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲(chǔ)器(4 KB)中的程序；當(dāng)PC值超出（即超出片內(nèi)4 KB Flash存儲(chǔ)器地址范圍）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向讀取片外60 KB(1000H～FFFFH)程序存儲(chǔ)器空間中的程序。

當(dāng)EA（的反）引腳為低電平時(shí)，只讀取外部程序存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，讀取的地址范圍為OOOOH～FFFFH，片內(nèi)的4 KB Flash程序存儲(chǔ)器不起作用。

Vpp為該引腳的第二功能，即在對(duì)片內(nèi)Flash進(jìn)行編程時(shí)，VPP引腳接人編程電壓。

(3) ALE/PROG（的反）(Address Latch Enable/PROGramming，30腳)：ALE為CPU訪問外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器提供一個(gè)地址鎖存信號(hào)，將低8位地址鎖存在片外的地址鎖存器中。

此外，單片機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，ALE端一直有正脈沖信號(hào)輸出，此頻率為時(shí)鐘振蕩器頻率fosc的1/6。該正脈沖振蕩信號(hào)可作外部定時(shí)或觸發(fā)信號(hào)使用。但是要注意，每當(dāng)AT89S51訪問外部RAM時(shí)（即執(zhí)行MOVX類指令時(shí)），要丟失一個(gè)ALE脈沖。

如果需要，可將特殊功能寄存器AUXR（地址為8EH，將在本章后面介紹）的第O位(ALE禁止位)置l，來禁止ALE操作，但在執(zhí)行訪問外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指令“MOVC”或“MOVX”時(shí)，ALE仍然有效。也就是說，ALE的禁止位不影響對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪問。

PROG（的反）為該引腳的第二功能，即在對(duì)片內(nèi)Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，此引腳作為編程脈沖輸入端。

(4) PSEN（的反）（Program Strobe ENable，29腳）：片外程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，低電平有效。

并行I/O口引腳

(1) PO口：8位，漏極開路的雙向I/O口。

當(dāng)AT89S51擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及I/O接口芯片時(shí)，PO口作為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線的分時(shí)復(fù)用端口。

PO口也可作為通用的I/O口使用，但需加上拉電阻，這時(shí)為準(zhǔn)雙向口。當(dāng)作為通用的I/O、輸入時(shí)，應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫入1。PO口可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。

(2) Pl口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。

Pl口是專為用戶使用的準(zhǔn)雙向I/O口。當(dāng)作為通用的I/O口輸入時(shí)，應(yīng)先向端口鎖存器寫入l。Pl口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。

MOSI/P1.5、MISO/Pl.6和SCK/PI.7也可用于對(duì)片內(nèi)Flash存儲(chǔ)器串行編程和校驗(yàn)，它們分別是串行數(shù)據(jù)輸入、輸出和移位脈沖引腳。

(3) P2口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。

當(dāng)AT89S51擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及I/O口時(shí)，P2口作為高8位地址總線用，輸出高8位地址。

P2口也可作為普通的I/O口使用。當(dāng)作為通用的I/O輸入時(shí)，應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫入l。P2口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。

(4) P3口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。

P3口可作為通用的I/O口使用。當(dāng)作為通用的I/O輸入時(shí)，應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫入l。P3口可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。

P3口還可提供第二功能。其第二功能定義見表2-1。

表2-1 P3口的第二功能定義

綜上所述，PO口作為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，為雙向口；作為通用的I/O口使用時(shí)，為準(zhǔn)雙向口，這時(shí)需加上拉電阻。Pl口、P2口、P3口均為準(zhǔn)雙向口。

要特別注意準(zhǔn)雙向口與雙向口的差別。準(zhǔn)雙向口僅有兩個(gè)狀態(tài)。而PO口作為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，口線內(nèi)無(wú)上拉電阻，由兩個(gè)MOS管串接且開漏輸出，處于高阻的“懸浮”狀態(tài)。因此PO口與Pl口、P2口、P3口這三個(gè)準(zhǔn)雙向口相比，又多了一個(gè)高阻“懸浮”狀態(tài)，故PO口為雙向三態(tài)I/O口。為什么PO口要有高阻“懸浮”態(tài)呢？這是由于PO口作為數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，多個(gè)數(shù)據(jù)源都掛在數(shù)據(jù)總線上，當(dāng)PO口不需要與其他數(shù)據(jù)源打交道時(shí)，需要與數(shù)據(jù)總線高阻“懸浮”隔離，因此，PO口必須要有高阻的“懸浮”狀態(tài)，而準(zhǔn)雙向I/O口無(wú)高阻的“懸浮”狀態(tài)。另外，準(zhǔn)雙向口作為通用的I/O口輸入使用時(shí)，一定要向該口先寫入1。