一、芯片的引脚描绘
HMOS制作工艺的MCS-51单片机都选用40引脚的直插封装（DIP方法），制作工艺为CHMOS的80C51/80C31芯片除选用DIP封装方法外，还选用方型封装工艺，引脚摆放如图。其间方型封装的CHMOS芯片有44只引脚，但其间4只引脚（标有NC的引脚1、12、23、34）是不运用的。在今后的评论中，除有特别阐明以外，所述内容皆适用于CHMOS芯片。
如图，是MCS-51的逻辑符号图。在单片机的40条引脚中有2条专用于主电源的引脚，2条外接晶体的引脚，4条操控或与其它电源复用的引脚，32条输入/输出（I/O）引脚。
下面按其引脚功用分为四部分叙说这40条引脚的功用。
1、主电源引脚VCC和VSS
VCC——（40脚）接+5V电压；
VSS——（20脚）接地。
2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当选用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对CHMOS单片机，此引脚作为驱动端。
XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。选用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮。
3、操控或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP
①RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上呈现两个机器周期的高电平将使单片机复位。引荐在此引脚与VSS引脚之间衔接一个约8.2k的下拉电阻，与VCC引脚之间衔接一个约10μF的电容，以确保可靠地复位。
VCC掉电期间，此引脚可接上备用电源，以确保内部RAM的数据不丢掉。当VCC主电源下掉到低于规则的电平，而VPD在其规则的电压规模（5±0.5V）内，VPD就向内部RAM供给备用电源。
②ALE/PROG（30脚）：当拜访外部存贮器时，ALE（答应地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。即便不拜访外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地呈现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因而，它可用作对外输出的时钟，或用于守时意图。但是要注意的是，每逢拜访外部数据存储器时，将越过一个ALE脉冲。ALE端能够驱动（吸收或输出电流）8个LS型的TTL输入电路。
关于EPROM单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（PROG）。
③PSEN（29脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次PSEN有用。但在此期间，每逢拜访外部数据存储器时，这两次有用的PSEN信号将不呈现。PSEN相同能够驱动（吸收或输出）8个LS型的TTL输入。
④EA/VPP（引脚）：当EA端坚持高电平时，拜访内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超越0FFFH（对851/8751/80C51）或1FFFH（对8052）时，将主动转向履行外部程序存储器内的程序。当EA坚持低电平时，则只拜访外部程序存储器，不论是否有内部程序存储器。关于常用的8031来说，无内部程序存储器，所以EA脚有必要常接地，这样才干只挑选外部程序存储器。
关于EPROM型的单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚也用于施加21V的编程电源（VPP）。
4、输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）
①P0口（39脚至32脚）：是双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方法驱动8个LS型的TTL负载。
②P1口（1脚至8脚）：是准双向8位I/O口。因为这种接口输出没有高阻状况，输入也不能锁存，故不是真实的双向I/O口。P1口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。对8052、8032，P1.0引脚的第二功用为T2守时/计数器的外部输入，P1.1引脚的第二功用为T2EX捕捉、重装触发，即T2的外部操控端。对EPROM编程和程序验证时，它接纳低8位地址。
③P2口（21脚至28脚）：是准双向8位I/O口。在拜访外部存储器时，它能够作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证期间，它接纳高8位地址。P2能够驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。
④P3口（10脚至17脚）：是准双向8位I/O口，在MCS-51中，这8个引脚还用于专门功用，是复用双功用口。P3能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。
作为榜首功用运用时，就作为一般I/O口用，功用和操作方法与P1口相同。
作为第二功用运用时，各引脚的界说如表所示。
值得着重的是，P3口的每一条引脚均可独立界说为榜首功用的输入输出或第二功用。
表
口线
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
二、MCS-51单片机的片外总线结构
归纳上面的描绘可知，I/O口线都不能当作用户I/O口线。除8051/8751外真实可完全为用户运用的I/O口线只要P1口，以及部分作为榜首功用运用时的P3口。如图，是MCS-51单片机按引脚功用分类的片外总线结构图。
由图咱们能够看到，单片机的引脚除了电源、复位、时钟接入，用户I/O口外，其他管脚是为完成体系扩展而设置的。这些引脚构成MCS-51单片机片外三总线结构，即：
①地址总线（AB）：地址总线宽为16位，因而，其外部存储器直接寻址为64K字节，16位地址总线由P0口经地址锁存器供给8位地址（A0至A7）；P2口直接供给8位地址（A8至A15）。
②数据总线（DB）：数据总线宽度为8位，由P0供给。
③操控总线（CB）：由P3口的第二功用状况和4根独立操控线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
下表列出各个子系列的制作状况供读则参阅。
芯片品种
ROM/EPROM
8051（8751，8031）
8052（8752，8032）
80C51（87C51，80C31）
80C52（87C52，80C32）
8044（8744，8344）
MSC-51单片机中央处理器
中央处理器是单片机内部的核心部件，它决议了单片机的主要功用特性。中央处理器主要由运算部件和操控部件组成。下面咱们把中央处理器功用模块和有关的操控信号线联系起来加以评论，并触及相关的硬件设备（如振荡电路和时钟电路）。
1、运算部件：它包含算术、逻辑部件ALU、布尔处理器、累加器ACC、寄存器B、暂存器TMP1和TMP2、程序状况字寄存器PSW以及十进制调整电路等。运算部件的功用是完成数据的算术逻辑运算、位变址处理和数据传送操作。
MCS-51单片机的ALU功用非常强，它不仅可对8位变量进行逻辑“与”、“或”、“异或”、循环、求补、清零等根本操作，还能够进行加、减、乘、除等根本运算。为了乘除运算的需求，设置了B寄存器。在履行乘法运算指令时，用来寄存其间一个乘数和乘积的高8位数；在履行除法运算指令时，B中存入除数及余数。MCS-51单片机的ALU还具有一般微机ALU，如Z80、MCS-48所不具备的功用，即布尔处理功用。单片机指令体系中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功用体系，它可对位（bit）变量进行布尔处理，如置位、清零、求补、测验搬运及逻辑“与”、“或”等操作。在完成位操作时，借用了程序状况标志器（PSW）中的进位标志Cy作为位操作的“累加器”.
运算部件中的累加器ACC是一个8位的累加器（ACC也可简写为A）。从功用上看，它与一般微机的累加器比较没有什么特别之处，但需求阐明的是ACC的进位标志Cy便是布尔处理器进行位操作的一个累加器。
MCS-51单片机的程序状况PSW，是一个8位寄存器，它包含了程序的状况信息。
