[導(dǎo)讀]單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括中央處理器（CPU） 、存儲(chǔ)器,、定時(shí)/計(jì)數(shù)器,、輸入輸出接口、中斷控制系統(tǒng)和時(shí)鐘電路六部分,。
想知道單片機(jī)是如何工作的,，首先要了解單片機(jī)的概念和組成部分,。
單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括中央處理器（CPU） 、存儲(chǔ)器,、定時(shí)/計(jì)數(shù)器,、輸入輸出接口、中斷控制系統(tǒng)和時(shí)鐘電路六部分,。
一,、單片機(jī)的組成結(jié)構(gòu)
中央處理器（CPU）
包括運(yùn)算器和控制器兩部分，是單片機(jī)的核心,。運(yùn)算器可用于各種運(yùn)算,，控制器用于控制單片機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。
存儲(chǔ)器
用于存放程序和原始數(shù)據(jù),。
時(shí)鐘電路
時(shí)鐘電路產(chǎn)生單片機(jī)運(yùn)行的控制信號(hào),，控制單片機(jī)嚴(yán)格按時(shí)序執(zhí)行指令。
定時(shí)/計(jì)數(shù)器：實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能,。
輸入輸出接口（I/O）實(shí)現(xiàn)單片與其他設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送,。
中斷控制系統(tǒng)： 用于響應(yīng)中斷源的中斷請(qǐng)求。
二,、單片機(jī)引腳
雙列直插式封裝（DIP,，Dual Inline Package）
方形封裝（PLCC，Plastic Leaded Chip Carrier）
電源引腳： VCC （40腳）和VSS（20腳）分別接供電電源正極和負(fù)極,。
時(shí)鐘電路引腳：?jiǎn)纹瑱C(jī)需要有時(shí)鐘脈沖信號(hào)才能工作,，經(jīng)（18腳）和 （19腳）接振蕩電路。
控制信號(hào)引腳包括以下4個(gè)：
EA（ 31腳）：當(dāng)EA接高電平時(shí)先內(nèi)后外執(zhí)行ROM程序,。接低電平時(shí)只執(zhí)行外部ROM程序,。
RST （9腳）：當(dāng)輸入兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，使單片機(jī)初始化并重新執(zhí)行程序,。
ALE （30腳）：訪問外部存儲(chǔ)器和其他外設(shè)時(shí),，ALE控制低8位地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送。
PSEN （29腳）：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào),。
并行輸入/輸出引腳共32個(gè)：
PO口（39-32腳）：可作地址/數(shù)據(jù)總線端口用,，也可作普通I/O口用。
P1口（1-8腳）：一般只用作I/O端口,。
P2口（21-28腳）：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)可輸出高8位地址,，也可作普通I/O端口使用。
P3口（10-17腳）：主要用其第二功能,，也可作普通I/O口用,。
三、并行輸入/輸出
P0口位電路結(jié)構(gòu)
1個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。
2個(gè)三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器BUF1和BUF2,。
2個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（FET）,。
多路開關(guān)、反相器,、與門各1個(gè),。
P0口工作原理——用作復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線
輸出：“控制”信號(hào)為1，硬件自動(dòng)使轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX打向上面,，接通反相器的輸出,，同時(shí)使“與門”開啟。
當(dāng)輸出的地址/數(shù)據(jù)信息=1,，“與門”輸出為1,，上方場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，下方場(chǎng)效應(yīng)管截止,，P0.x引腳輸出為1,。
當(dāng)輸出的地址/數(shù)據(jù)信息=0，上方場(chǎng)效應(yīng)管截止,，下方場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,，P0.x引腳輸出為0。
P0口工作原理——用作復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線
輸入：當(dāng)P0口作為數(shù)據(jù)輸入時(shí),，僅從外部引腳讀入信息,，“控制”信號(hào)為0，MUX接通鎖存器Q端,。
P0口作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用方式訪問外部存儲(chǔ)器時(shí),，CPU自動(dòng)向P0口寫入FFH，使下方場(chǎng)效應(yīng)管截止,，上方場(chǎng)效應(yīng)管由于控制信號(hào)為0也截止,，從而保證數(shù)據(jù)信息的高阻抗輸入，從外部輸入的數(shù)據(jù)直接由P0.x引腳通過輸入緩沖器BUF2進(jìn)入內(nèi)部總線,。
當(dāng)D鎖存器為1時(shí),， 端為0，下方場(chǎng)效應(yīng)管截止,，輸出為漏極開路,，此時(shí),，必須外接上拉電阻才能有高電平輸出,；
當(dāng)D鎖存器為0時(shí)，下方場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,，P0口輸出為低電平,。
P0口工作原理——用作通用I/O口
輸入：兩種讀入方式：“讀鎖存器”和“讀引腳”。
當(dāng)CPU發(fā)出“讀鎖存器”指令時(shí)，鎖存器的狀態(tài)由Q端經(jīng)上方的三態(tài)緩沖器BUF1進(jìn)入內(nèi)部總線,。
當(dāng)CPU發(fā)出“讀引腳”指令時(shí),，鎖存器的輸出狀態(tài)Q=1（Q端為0），而使下方場(chǎng)效應(yīng)管截止,，引腳的狀態(tài)經(jīng)下方的三態(tài)緩沖器BUF2進(jìn)入內(nèi)部總線,。
P1口位電路結(jié)構(gòu)
1個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。
2個(gè)三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器BUF1和BUF2,。
1個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（FET）和1個(gè)片內(nèi)上拉電阻組成,。
P1口工作原理——只用作通用I/O口
若CPU輸出1，Q=1,，Q-=0,，場(chǎng)效應(yīng)管截止，P1.x腳輸出為1;
若CPU輸出0,，Q=0,，Q- =1，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,，P1.x腳輸出為0,。
P1口工作原理——只用作通用I/O口
輸入：分為“讀鎖存器”和“讀引腳”
讀“鎖存器”，輸出Q狀態(tài)經(jīng)輸入緩沖器BUF1進(jìn)入內(nèi)部總線,；
“讀引腳”,，先向鎖存器寫1，使場(chǎng)效應(yīng)管截止,，P1.x引腳上的電平經(jīng)輸入緩沖器BUF2進(jìn)入內(nèi)部總線,。
P2口位電路結(jié)構(gòu)
1個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。
2個(gè)三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器BUF1和BUF2,。
1個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（FET）和1個(gè)片內(nèi)上拉電阻組成,。
1個(gè)多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX
P2口工作原理——用作地址總線
在控制信號(hào)作用下，MUX與“地址”接通,。
當(dāng)“地址”為0時(shí),，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，P2口引腳輸出0;
當(dāng)“地址”線為1時(shí),，場(chǎng)效應(yīng)管截止,，P2口引腳輸出1。
P2口工作原理——用作通用I/O口
輸出：在內(nèi)部控制信號(hào)作用下,，MUX與鎖存器Q端接通,。
CPU輸出1時(shí)，Q=1,，場(chǎng)效應(yīng)管截止,，P2.x引腳輸出1;
CPU輸出0時(shí),，Q=0，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,，P2.x引腳輸出0,。
P2口工作原理——用作通用I/O口
輸入：分“讀鎖存器”和“讀引腳”兩種方式。
“讀鎖存器”時(shí),，Q端信號(hào)經(jīng)輸入緩沖器BUF1進(jìn)入內(nèi)部總線,；
“讀引腳”時(shí)，先向鎖存器寫1,，使場(chǎng)效應(yīng)管截止,，P2.x引腳上的電平經(jīng)輸入緩沖器BUF2進(jìn)入內(nèi)部總線。
P3口位電路結(jié)構(gòu)
1個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器,。
3個(gè)三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器BUF1和BUF2,。
1個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（FET）和1個(gè)片內(nèi)上拉電阻組成。
1個(gè)多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX和1個(gè)與非門
P3口工作原理——用作第二功能
輸出：該位的鎖存器需要置“1”,，使“與非門”為開啟狀態(tài),。
當(dāng)?shù)诙敵鰹?時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管截止,，P3.x引腳輸出為1;
當(dāng)?shù)诙敵鰹?時(shí),，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，P3.x引腳輸出為0,。
P3口工作原理——用作第二功能
輸入：該位的鎖存器和第二輸出功能端均應(yīng)置1,，保證場(chǎng)效應(yīng)管截止，P3.x引腳的信息由輸入緩沖器BUF3的輸出獲得,。
P3口工作原理——用作通用I/O口
輸出：第二輸出功能端應(yīng)保持“1”,，“與非門”開啟。
CPU輸出1時(shí),，Q=1,，場(chǎng)效應(yīng)管截止，P3.x引腳輸出為1;
CPU輸出0時(shí),，Q=0,，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，P3.x引腳輸出為0,。
P3口工作原理——用作通用I/O口
輸入：P3.x位的輸出鎖存器和第二輸出功能均應(yīng)置1,，場(chǎng)效應(yīng)管截止。
P3.x引腳信息通過輸入BUF3和BUF2進(jìn)入內(nèi)部總線,，完成“讀引腳”操作,；
也可執(zhí)行“讀鎖存器”操作，此時(shí)Q端信息經(jīng)過緩沖器BUF1進(jìn)入內(nèi)部總線,。
四個(gè)并口（P0-P3）在讀引腳之前,，都需要將鎖存器置“1”,，使場(chǎng)效應(yīng)管截止,，避免鎖存器內(nèi)數(shù)據(jù)的干擾,。
由于在輸入操作前還必須附加一個(gè)置“1”的準(zhǔn)備動(dòng)作，因此稱為“準(zhǔn)雙向口”,。
四個(gè)并口（P0-P3）都是準(zhǔn)雙向口
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