MCS-51系列單片機(jī)產(chǎn)品有8051，8031，8751，80C51，80C31等型號(hào)(前三種為CMOS芯片，后兩種為CHMOS芯片)。它們的結(jié)構(gòu)基本相同，其主要差別反映在存儲(chǔ)器的配置上。8051內(nèi)部設(shè)有4K字節(jié)的掩模ROM程序存儲(chǔ)器，8031片內(nèi)沒(méi)有程序存儲(chǔ)器，而8751是將8051片內(nèi)的ROM換成EPROM。由ATMEL公司生產(chǎn)的89C51將EPROM改成了4K的閃速存儲(chǔ)器。

MCS-51單片機(jī)是在一塊芯片中集成了CPU，RAM，ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種功能的I/O線等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。MCS-51單片機(jī)內(nèi)包含下列幾個(gè)部件：

?一個(gè)8位CPU;

?一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路;

?4K字節(jié)ROM程序存儲(chǔ)器;

?128字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;

?兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器;

?可尋址64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和64BK外部程序存儲(chǔ)器空間的控制電路;

?32條可編程的I/0線(四個(gè)8位并行I/0端口);

?一個(gè)可編程全雙工串行口;

?具有五個(gè)中斷源、兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)。

MCS-51單片機(jī)PDIP封裝共有40個(gè)引腳，可分為如下幾類(lèi)：電源引腳、外接晶體振蕩器引腳、并行I/O端口引腳和控制信號(hào)引腳。

(1)電源引腳

Vcc(40腳)，接+5V。GND(20腳)，接地。

(2)外接晶體振蕩器引腳

XTAL1(19腳)，接外部石英晶體和電容(30pF左右)的一端，若使用外部輸入時(shí)鐘，該引腳接地(對(duì)HMOS工藝器件)或接外部時(shí)鐘(對(duì)CHMOS器件)。XTAL2(18腳)，接外部石英晶體和電容(30pF左右)的另一端，若使用外部輸入時(shí)鐘，該引腳接外部時(shí)鐘(對(duì)HMOS工藝器件)或浮空(對(duì)CHMOS器件)。

(3)并行I/O端口引腳

P0口引腳：包括8個(gè)引腳，即P0.0~P0.7。P0口作普通I/O接口時(shí)是8位準(zhǔn)雙向I/O接口，輸入時(shí)要先向該引腳寫(xiě)“1”;用于擴(kuò)展片外RAM或ROM時(shí)，是標(biāo)準(zhǔn)的雙向I/O接口，分時(shí)復(fù)用為低8位地址總線和8位雙向數(shù)據(jù)總線。

P2口引腳：包括8個(gè)引腳，即P2.0~P2.7。P2口作普通I/O接口時(shí)是8位準(zhǔn)雙向I/O接口，輸入時(shí)要先向該引腳寫(xiě)“1”;用于擴(kuò)展片外RAM或ROM時(shí)，用作高8位地址總線。

P1口引腳：包括8個(gè)引腳，即P1.0~P1.7。P1口僅用作普通I/O接口，是8位準(zhǔn)雙向I/O接口，輸入時(shí)要先向該引腳寫(xiě)“1”。

P3口引腳：包括8個(gè)引腳，即P3.0~P3.7。這些引腳均有兩種功能，第一功能是8位準(zhǔn)雙向的普通I/O接口，輸入時(shí)要先向該引腳寫(xiě)“1”;第二功能見(jiàn)表2-7。

(4)控制信號(hào)引腳

EA/Vpp(31腳)：該引腳決定單片機(jī)是否使用片外ROM。若EA=0(引腳接地)，則只使用片外ROM;若EA=1，則在PC值小于0FFFH(51子系列單片機(jī))或1FFFH(52子系列單片機(jī))時(shí)，片內(nèi)ROM，否則使用片外ROM。Vpp是編程電壓輸入端，EPROM型單片機(jī)編程時(shí)接21V的編程電壓。

ALE/PROG(30腳)：地址鎖存使能信號(hào)輸出引腳。在擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器時(shí)，P0引腳分時(shí)復(fù)用為地址引腳和數(shù)據(jù)引腳。訪問(wèn)片外的ROM、RAM或I/O接口時(shí)，在低8位地址信號(hào)消失變成數(shù)據(jù)信號(hào)之前，為防止地址信息丟失，必須驅(qū)動(dòng)鎖存器將該地址信息鎖存。而ALE

會(huì)在P0上的地址消失之前，出現(xiàn)下降沿信號(hào)，該下降沿信號(hào)恰好可以觸發(fā)鎖存器進(jìn)行地址鎖存。對(duì)于EPROM單片機(jī)，在EPROM編程期間，PROG用于輸入編程脈沖。

PSEN(29腳)：片外程序存儲(chǔ)器輸出使能引腳，低電平有效。該引腳與片外ROM的輸出使能引腳相連，當(dāng)單片機(jī)從片外ROM讀取指令或數(shù)據(jù)時(shí)，該引腳將輸出低電平，允許片外ROM輸出數(shù)據(jù)。

RST(9腳)：復(fù)位信號(hào)輸入引腳，高電平有效。當(dāng)該引腳保持高電平連續(xù)超過(guò)2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)將復(fù)位。