80C51引脚功能及片内RAM、片内ROM简介

一． 80C51系列单片机引脚图及逻辑符号，为标准的40脚DIP封装，如下图：

Pin1-Pin8为P1口，内部带上拉电阻的8位准双向IO口
Pin9为复位口，高电平有效(持续两个机器周期)。
Pin10-Pin17为P3口，内部带上拉电阻的8位准双向IO口，同时还有特殊功能。
a) P3.0为串行输入口
b) P3.1为串行输出口
c) P3.2为外部中断0输入口
d) P3.3为外部中断1输入口
e) P3.4为定时器0外部输入口
f) P3.5为定时器1外部输入口
g) P3.6为写选通输出口(用于与外部存储器通信时)
h) P3.7为读选通输出口(用于与外部存储器通信时)
Pin18-Pin19为时钟电路引脚，可选择接入外部时钟或晶振电路，如下图：
a)
Pin20为电源地。
Pin21-Pin28为P2口，内部带上拉电阻的8位准双向IO口。同时当与外部存储器通信时，它复用为高8位地址线。
Pin29为外部程序存储器读选通信号，低电平有效。CPU从外部存储器获取指令。
Pin30为地址锁存允许，单片机正常上电时以时钟频率的1/6输出脉冲信号。当与外部存储器通信时，用于控制锁存器锁存P0口低8位地址，以实现P0口低8位地址线与8位数据线的复用。
Pin31为程序存储器地址允许输入端：
a) 高电平时，CPU执行片内ROM指令，但当PC（程序计数器）的值超过0FFFH（因为这里ROM为4KB）时，自动跳转到外部程序存储器，地址空间允许范围为1000H—FFFFH(因为PC为32位寄存器，寻址空间为64KB)。
b) 低电平时，CPU执行外部程序存储器指令，地址空间允许范围为0000H—FFFFH。
Pin32-Pin39为P0口，漏极开路的8位准双向口，内部无上拉电阻，所以做IO口使用时，必须外接上拉电阻。同时当与外部存储器通信时，它复用为低8位地址线和数据线。
Pin40为电源端，接+5V。

二． 80C51系列单片机内部结构

80C51单片机采用的是冯诺依曼体系结构框架，即把程序也当做数据来看待。其内部主要包括：
a) 一个8位CPU
b) 一个时钟电路
c) 4KB程序存储器
d) 128B数据存储器（这里指的是内部数据RAM区大小，不包括SFR（专用寄存器）区，所以这里指的是内部RAM低128个单元，00H-7FH）
e) 两个16位定时/计数器
f) 64KB扩展总线控制电路。为什么是64KB？因为扩展电路时P0口和P2口分别用作地址低八位和高八位，总共16位寻址空间，即64KB
g) 4个8位并行IO端口
h) 1个可编程串行接口
i) 5个中断源（2个定时器，2个外部中断，1个串行通信中断），包括两个中断优先级嵌套
80C51内部RAM，低128单元为内部数据RAM区（00H-0FH），高128单元为SFR区（80H-FFH）
a) 内部低128个单元(可采用直接或间接寻址方式进行数据传送)：
i. 00H—1FH为通用寄存器组区，共4组，每组为R0—R7八个8位寄存器单元。寄存器组的选取通过程序状态寄存器PSW的RS1、RS0位确定。
ii. 20H—2FH为位寻址区，可对单元里的每一位进行位操作，也可作为一般的RAM区进行字节操作
iii. 30H—7FH为堆栈区、数据缓冲区，即用户RAM区。栈顶位置由SP指针确定，堆栈地址空间是向上增长的，一般将SP初始化设置为大于30H。

b) 内部高128单元，21个SFR离散分布（只能使用直接寻址的方式）
i. E0H为8位寄存器—累加器ACC或A，最常用，既可存放操作数，也可存放中间结果。
ii. F0H为8位寄存器—B，主要用于乘除运算。
乘法：运算时，保留乘数；运算后，保留结果的高八位。
除法：运算时，保留除数；运算后，保留余数
iii. D0H为8位寄存器—程序状态字PSW，保留着程序运行时的状态信息。
D7—CY进位借位标志位，也是位处理器的位累加器C；加减运算时当操作结果最高位有进位或借位时，自动置1否则清零。
D6—AC辅助进位借位标志位，加减运算时，低4位向高4位进位或借位时，自动置1否则清零。
D5—F0用户标志位，软件置位复位。
D4、D3—RS1、RS0寄存器组选择位，通过组合选择通用寄存区组的组别：00-11对应第0-3组。
D2—OV溢出标志位
a) 带符号的加减运算时，结果超出8位范围，OV=1，否则OV=0。
b) 乘法时，OV=1表示结果大于255，分别存在B，A寄存器；否则OV=0，结果小于255，只存在A寄存器中。
c) 除法时，除数为0，OV=1；否则OV=0。
D0—P奇偶标志位，表示操作结果是奇数还是偶数个’1’。
iv. 81H为堆栈指针SP，里面存放了堆栈数据区栈顶的地址。
v. 82H-83H为数据指针低8位和高8位，通常在访问外部数据存储器时作为地址指针使用，寻址范围为64KB。
vi. 87H为电源控制及波特率选择控制寄存器，只能字节寻址。
D0—IDL为待机方式位，为1时进入待机方式。
D1—PD为掉电保护位，为1时进入掉电保护方式。
D3、D2—GF1、GF0为通用工作标志位，用户自由使用。
D7—SMOD波特率加倍位，为1波特率加倍，否则不加倍。
vii. 80H、90H、A0H、B0H为P0_{P3，是并行IO口P0}P3的数据锁存器。
viii. 99H为串行口数据缓冲寄存器SBUF，用来存放已发送或接受到的数据。
ix. 8AH-8BH为定时器1的计数器低8位和高8位
x. 8CH-8DH为定时器0的计数器低8位和高8位
xi. 88H为定时器控制寄存器(这名字？)TCON，存放了定时器及外部中断标志位，以及控制外部中断方式位
TF1，TF0：定时器溢出时，自动置1，并进入中断服务函数，硬件自动置0，或查询方式下置0。
TR1，TR0：置1打开定时器，置0关闭定时器。
IT1，IT0：置1时外部中断引脚下降沿触发，置0时低电平触发。
IE1，IE0：收到中断触发标志（下降沿或低电平）后，自动置1，并进入中断服务函数，下降沿触发模式硬件自动置0，低电平触发模式输入高电平。
xii. 89H为定时器方式选择寄存器TMOD，低4位控制定时器0，高4位控制定时器1。
M0，M1选择工作方式
a) 00为13位定时器/计数器
b) 01为16位定时器/计数器
c) 10为自动重装载定时器/计数器
d) 11—当是定时器0时分为两个8位计数器；当是定时器0时停止计数。
C/T为时钟选择控制位
a) 0时为定时器功能，选择晶振频率12分频作为时钟信号源
b) 1时为计数器功能，选择外部输入引脚P3.4与P3.5的输入脉冲作为时钟信号源
GATE为计时器门控制位，用来决定定时/计数器是否受外部输入引脚控制，常用于测试输入高电平脉冲宽度
a) 为1时，只要TCON的TRx位为1，即开始工作
b) 为0时，CON的TRx位为1且外部输入引脚为高电平，才开始工作
xiii. 98H为串行口控制寄存器SCON，串口中断标志位，自动置位手动复位
TI是串口发送数据中断请求标志位
RI是串口接收数据中断请求标志位
SM0，SM1为串行口工作方式控制位，00-11表示工作方式0-3
a) 方式0：用作同步移位寄存器，波特率是晶振频率12分频
b) 方式1：8位数据UART，波特率由定时器控制
c) 方式2：9位数据UART，波特率为晶振频率32或64分频
d) 方式3：9位数据UART，波特率由定时器控制
SM2为多机通信控制位
a) 在方式0时，不设置，置0
b) 在方式1时，置1则收到有效停止位数据才有效；置0则数据都有效。
c) 方式2和方式3，置1则当第9位数据为1时，数据有效，将前8位送入SBUF；置0则任何情况都将前8位送入SBUF。
TB8为要发送的第9位数据，软件写入，只有方式2和3使用。
RB8为接收到的第9位数据，在方式0中不使用，方式1中表示停止位。方式2和3，当SM2=0可做奇偶校验位，SM2=1可做区别数据帧和地址帧的标志。
REN为允许串行接收控制位，为1允许，为0禁止。
xiv. A8H为中断允许控制寄存器IE
EA是全局中断使能位，为1允许各个中断，为0禁止所有中断。
ES是串口中断使能控制位
ET1，ET0是定时器中断使能控制位
EX1，EX0是外部中断使能控制位
xv. B9H为中断优先控制寄存器IP，置1为高级中断，置0为低级中断
PS是串口中断优先级设置位
PT1，PT0是定时器中断优先级设置位
PX1，PX0为外部中断优先级设置位

80C51引脚功能及片内RAM、片内ROM简介

80C51内部ROM为4KB（0000H—1000H），程序从0000H开始运行，接下来的地址空间是：
a) 0003H—000AH：外部中断0中断地址区
b) 000BH—0012H：定时/计数器0中断地址区
c) 0013H—001AH：外部中断1中断地址区
d) 001BH—0022H：定时/计数器1中断地址区
e) 0023H—002AH：串行中断地址区
注意：因为每个中断只有8B，所以通常是在此处进行无条件转移指令，使程序运行到真正的中断程序地址入口。
所以002BH开始才是用户可以随意使用的程序存储器。

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