2.3 89C51单片机的引脚功能

89C51单片机有5种封装：① 40脚双列直插封装（也称DIP封装）方式，② 44脚方形封装方式，③ 48脚DIP封装，④ 52脚方形封装方式，⑤ 68脚方形封装方式。

其中40脚DIP和44脚方形封装为基本封装形式，这两种封装形式的引脚完全一样，所不同的是排列不一样，方形封装芯片的4个边的中心位置为空脚（依次为1 脚，12脚，23脚和34脚），左上角为标志脚，上方中心位置为1脚，其他引脚逆时针依次排列。

2.3.1 89C51单片机引脚功能

图2-3是89C51单片机的引脚图（40脚DIP封装）及总线结构图。其中有2条主电源引脚，2条外接晶体引脚，4条控制或与其他电源复用的引脚，32条I/O引脚，下面分别叙述这40条引脚的功能。

1.电源引脚VSS和VCC

VSS（20脚）：接地端。

VCC（40脚）：电源端。正常操作及对Flash ROM编程和验证时接+5 V电源。

2.外接晶体引脚XTAL1 和XTAL2

XTAL1（19脚）：接外部晶体和微调电容的一端。在89C51 片内，它是振荡电路反向放大器的输入端及内部时钟发生器的输入端，振荡电路的频率就是晶体的固有频率。当采用外部振荡器时，此引脚输入外部时钟脉冲。

XTAL2（18脚）：接外部晶体和微调电容的另一端。在89C51 片内，它是振荡电路反向放大器的输出端。在采用外部振荡器时，此引脚应悬浮。

通过用示波器查看XTAL2 端是否有脉冲信号输出，可以确认89C51的振荡电路是否正常工作。

3.控制信号引脚RESET、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP

RST（9脚）：复位信号输入端，高电平有效。当振荡器工作时，在此引脚上出现两个机器周期以上的高电平，就可以使单片机复位。ALE/PROG（30脚）：地址锁存允许信号。当89C51上电正常工作后，ALE端不断向外输出正脉冲信号，此信号频率为振荡器频率的1/6。通过用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，可以确认89C51芯片的好坏。

89C51在并行扩展外部存储器（包括并行扩展I/O口）时，P0口用于分时传送低8位地址和数据信号，当ALE信号有效时，P0口传送的是低8位地址信号；ALE信号无效时， P0口传送的是8位数据信号。在ALE信号的下降沿，锁定P0口传送的低8位地址信号，可以实现低8位地址与数据的分离。

ALE信号可以用作对外输出的时钟或定时信号。需注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8个LSTTL门电路。

在对89C51片内4 KB Flash ROM编程（固化）时，此引脚用于输入编程脉冲PROG。PSEN（29脚）：外部程序存储器的读选通信号。当 89C51 由外部程序存储器取指令（或常数）时，每个机器周期内PSEN两次有效输出。当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。PSEN端同样可以驱动8个LSTTL门电路。EA/VPP（31脚）：内、外ROM选择端。

当EA端接高电平时，CPU访问并执行内部程序存储器的指令；但当PC（程序计数器）值超过4 KB（0FFFH）时，将自动转去执行外部程序存储器中的程序。当EA端接低电平时，CPU只访问并执行外部程序存储器中的指令，而不管是否有内部程序存储器。需要注意的是，如果保密位LB1被编程，复位时在内部会锁存EA端的状态。

在对89C51片内Flash ROM编程（固化）时，此引脚用于施加编程电源VPP。高电压编程时，VPP为+12 V，低电压编程时，VPP为+5 V。

对4个控制引脚，应熟记其第一功能，了解其第二功能。

4.输入/输出引脚P0口、P1口、P2口、P3口

P0口（P0.0~P0.7共8条引脚，即39~32脚）：是双向8位三态I/O口。在访问外部存储器时，可分时用做低8位地址线和8位数据线；在Flash ROM编程时，它输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。P0口能驱动8个LSTTL门电路。

P1口（P1.0~P1.7共8条引脚，即1~8脚）：P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。在Flash ROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。能驱动4个LSTTL门电路。

P2口（P2.0~P2.7共8条引脚，即21~28脚）：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，它送出高8位地址。在对Flash ROM编程和程序验证时，它接收高8位地址和其它控制信号。能驱动4个LSTTL门电路。

P3口（P3.0~P3.7共8条引脚，即10~17脚）：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口P3口能驱动4个LSTTL门电路。在89C51单片机中，这8个引脚都有各自的第二功能，在实际工作中，大多数情况下都使用P3口的第二功能，表2-1表示出了P3口的第二功能。

在对Flash ROM编程和程序校验时，P3口还用于接板控制信号。

2.3.2 三总线结构

单片机的引脚除了电源、复位、时钟接入和用户I/O口外，其余引脚都是为了实现系统扩展而设置的。这些引脚构成了三总线结构，如图2-3（b）所示。

（1）地址总线（AB）：地址总线宽度为16位，因此外部存储器直接寻址范围为64 KB。16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址（A0~A7），P2口直接提供高8位地址（A8~A15）。

（2）数据总线（DB）：数据总线宽度为8位，由P0口提供。

（3）控制总线（CB）：由 P3 口的第二功能状态和 4 根独立控制线 RESET，EA， PSEN，ALE组成。