实例解读51单片机学习与应用 解剖单片机
第4章51单片机内部功能模块及其应用----单片机
第 4 章 51系列单片机的功能模块及其应用本章介绍51内部接口的应用。
51系列单片机内部集成了：●CPU──111条指令●ROM──0K~4K/8K（可扩为64KB）●内RAM──128/256 B（可扩外部64KB）●定时/计数器接口──2个/3个16位定时/计数器T0、T1、T2●全双工异步串行通信接口──●并行接口──提供4个8位并行端口●中断控制器──可以管理5个/6个中断源接口电路（Interface）──简称“接口”，是连接CPU总线和外设的桥梁。
接口卡=适配器（Adapter）──复杂接口电路，仅仅一片IC还不够，需要以某种核心IC芯片搭配外围元器件构造成一个电路板。
比如：网卡、声卡、显卡、数据采集卡、图像采集卡等。
端口（Port）──简称“口”，是指接口电路中的寄存器，硬件连线决定了每个寄存器的I/O地址，对接口电路的编程实质是对接口寄存器的编程。
CPU控制外设的实质就是控制接口电路，控制接口电路的实质就是控制接口寄存器。
4.0 中断系统──（教材第2章第5节）4.0.1 中断概念中断是针对“条件I/O”的外设而设置的一种I/O工作方式（另一种方式是查询）。
与查询方式相比，中断方式减少了CPU的负担，是计算机系统中重要概念和必不可少的内容。
举例：把人看成CPU，手表和电话看成是外设，访问这两个外设就是两种I/O类型：手表──无条件I/O的典型，随时可以访问，自然也不涉及查询和中断方式的选择。
电话──条件I/O的典型，可以设计成查询方式，也可以设计成中断方式。
显然，查询方式用在这里很“愚蠢”！而采用中断方式就很自如。
实现中断工作方式的几个条件：●外设能够产生中断申请信号；●CPU支持中断工作方式──CPU能够接受外设的中断申请并做出响应；●有一个独立于CPU的中断控制电路──能够区分多路中断源，进行中断允许和优先权设置。
正确使用中断需要搞清：中断屏蔽、优先权、响应过程、激活方法、中服调用和返回等。
51单片机入门教程(两篇)
引言概述：51单片机是一种常见的单片机型号，它具有广泛的应用领域和较高的使用率。
本教程旨在为初学者提供51单片机的入门知识和基础操作指南。
本文将介绍51单片机的基本概念，硬件配置，编程语言，程序以及常见问题解答。
通过学习本教程，读者可以对51单片机有一个全面的了解，并在实践中掌握其基本应用。
正文内容：1.51单片机基本概念介绍单片机的定义和类型，包括其基本构成和特点。
详细解释51单片机的命名由来，并介绍其典型应用场景。
探讨51单片机与其他单片机型号的区别和优势。
2.51单片机硬件配置介绍51单片机开发板的主要组成部分和功能。
讲解51单片机的复位电路、晶振电路以及外部扩展接口。
提供常见的硬件错误排查方法，如常见的电路连接问题和芯片供电问题。
3.51单片机编程语言简要介绍51单片机所支持的主要编程语言。
详细解释汇编语言和C语言在51单片机编程中的应用。
提供汇编语言和C语言的编译和调试方法，以及注意事项。
4.51单片机程序介绍不同的程序方法，如串口、ISP以及仿真器。
解释如何选择合适的方法和调试工具。
提供常见错误和解决方法，如速度慢、失败等问题。
5.51单片机常见问题解答回答常见的初学者问题，如51单片机如何上电启动、如何设置端口输入输出、如何控制LED等。
解决常见的编程问题和错误，如程序死循环、程序崩溃等。
提供进一步学习资源和推荐书籍，以帮助读者更深入地理解和掌握51单片机。
总结：通过本教程的学习，读者获得了对51单片机的基本概念、硬件配置、编程语言、程序以及常见问题解答等方面的全面了解。
无论是初学者还是有一定经验的工程师，都可以通过实践操作和进一步学习，掌握51单片机的基本应用和进阶技巧。
希望本教程能给读者带来实际帮助，并激发更多的学习兴趣和创造力。
引言概述：本文主要介绍了51单片机入门教程。
51单片机是一种非常常见的单片机，广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
本文将详细介绍51单片机的基本原理、开发环境、编程语言以及常用功能及应用等方面的内容。
51单片机教学ppt精选全文完整版
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
80C51系列单片机产品繁多，主流地位已经形成，近 年来推出的与80C51兼容的主要产品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列； ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列； ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列； ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列； ﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列； ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在
51单片机超详细教程PPT共24
中断服务程序。通过编写中断服务函 数，实现定时器、外部中断等功能的 响应和处理。
05
中断系统与定时器/计数器应用
中断概念及中断源
中断概念
中断是指在CPU执行程序的过程中，由于某种原因，必须暂时停止当前程序，转 而去执行另一段程序，待该程序执行完毕后，再返回原程序继续执行的过程。
中断源
51单片机有5个中断源，分别是外部中断0（INT0）、外部中断1（INT1）、定 时器0（T0）、定时器1（T1）和串行口中断。
• 直接内存访问（DMA）方式：在主存与I/O设备之间设置一条数据通路，使得 主存与I/O设备之间可以直接进行数据交换，而不需要经过CPU的干预。这种 方式适用于高速、大批量数据的I/O操作。
08
实际应用案例分析与调试技巧
交通灯控制系统设计案例
设计需求与目标
硬件电路设计
分析交通灯控制系统的基本需求和设计目 标，如实现红绿灯的定时切换、紧急情况 下的特殊处理等。
也将不断提高。因此，51单片机需要不断升级和改进，以适应市场需求的变化。
02
51单片机硬件结构
中央处理器CPU
运算器
01
进行算术运算和逻辑运算
控制器
02
取指、译码、执行、控制时序
寄存器组
03
累加器A、寄存器B、程序状态字PSW等
存储器组织
程序存储器
存放程序、常数、表格等，可外部扩展
数据存储器
存放数据，分为内部RAM和外部RAM
字位同时扩展法
当需要的存储容量和字数都超过单片ROM或RAM的容量和 字数时，可以采用字位同时扩展法，将多片存储器组合使 用，以满足存储容量和字数的需求。
I/O接口扩展方法
《51单片机C语言实例浅析》
现在开始考虑方案中的一些细节了！！ （1） 定时 1 秒的时间间隔。这个应该不难做到吧，就等同于让灯 1 秒钟闪 1 次。 （2） 更新时钟。这个就更简单了，知道“时、分、秒”之间的关系就能 OK。 （3） 发送时钟。这个会涉及到 ASCII 码和字符之间的转换。这是因为单片机通过串口发送的数据是
第三章 定时/计数器与串行通信接口
第一节 定时/计数器工作方式 1 和 2
工作方式寄存器 TMOD
_________________________________________________________________________________________
7
65
4
3
21
0
GATE CT M1 M0 GATE CT M1 M0
当主机响应中断进入中断服务程序,由内部硬件自动复位 即：TF0 = 0
TF1 定时/计数器 1 溢出中断请求标志位
当主机响应中断进入中断服务程序,由内部硬件自动复位 即：TF1 = 0
【注】： 若令 ET0 = 1； EA = 1；
则程序中一定要存在 Timer0 的中断服务程序，否则主机无法找到 Timer0 的中断服务程序，主机就会跳转到不可预
ASCII 码，而在本章第一节的图中的 “时钟数据”是用字符显示的。
细节 OK 之后，到了编写程序代码的时候了！！ 在编写程序代码前，请先看如下一些观点：
（1） 如果编写程序代码共用 10 小时，那么设计方案至少用 3 小时。
（2） 为变量和函数起个好名字是非常重要却不容易做好的事情。
（3） 一个函数只做一件事情。 （4） 每编完一个函数就要对其进行测试，而不是在整个 C 程序编完之后才进行测试。
51单片机应用实例详解
51单片机应用实例详解51单片机是一种常用的嵌入式微控制器，广泛应用于各种电子设备和系统中。
本文将以51单片机应用实例为主线，详细介绍几个常见的应用场景。
一、温度测量与控制系统温度测量与控制系统是51单片机应用中的一个典型示例。
通过传感器测量环境温度，并通过51单片机进行数据处理和控制，可以实现温度的自动监测与调节。
具体实现步骤如下：1. 连接温度传感器：将温度传感器与51单片机相连，通过模拟输入引脚读取传感器输出的模拟信号。
2. 信号处理：通过51单片机的模拟输入引脚读取传感器输出的模拟信号，并进行模数转换，将模拟信号转换为数字信号。
3. 数据处理：通过51单片机的计算和判断，对温度数据进行处理，比如设定温度范围，判断当前温度是否超出阈值。
4. 控制输出：通过51单片机的数字输出引脚，控制继电器或其他执行器，实现对温控设备的控制，比如打开或关闭制冷器等。
二、智能家居系统智能家居系统是近年来快速发展的领域之一，而51单片机在智能家居系统中的应用非常广泛。
通过与各种传感器和执行器的连接，实现对家居设备的智能控制和管理。
一个典型的智能家居系统可以包括以下功能：1. 环境监测：通过温湿度传感器、光照传感器等监测环境参数，并通过51单片机进行数据处理和判断。
2. 安防控制：通过红外传感器、门磁传感器等监测家庭安全状态，并通过51单片机进行报警处理和警示控制。
3. 照明控制：通过光照传感器和51单片机，实现自动调节室内照明亮度。
4. 遥控功能：通过无线通信模块和51单片机，实现对家居设备的遥控操作，比如遥控开关、遥控窗帘等。
三、电子秤电子秤是一种常见的电子设备，51单片机在电子秤中的应用非常广泛。
通过传感器对被测物体的重量进行检测，并通过51单片机进行数据处理和显示，实现对重量的测量和显示。
具体实现步骤如下：1. 连接传感器：将称重传感器与51单片机相连，通过模拟输入引脚读取传感器输出的模拟信号。
2. 信号处理：通过51单片机的模拟输入引脚读取传感器输出的模拟信号，并进行模数转换，将模拟信号转换为数字信号。
51单片机技术与应用系统开发案例精选
51单片机技术与应用系统开发案例精选随着科技的不断进步和发展，单片机技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
单片机技术作为嵌入式系统的核心，具有体积小、功耗低、成本低等特点，因此在自动化控制、电子产品、通信设备等领域都有着重要的应用价值。
本文将从多个案例出发，介绍一些51单片机技术的应用系统开发案例，以期帮助读者更好地了解单片机技术的应用和发展。
1. 智能家居系统智能家居系统是当今物联网技术中的热门应用之一，而单片机技术在智能家居系统中扮演着重要的角色。
通过使用51单片机，可以实现家庭灯光、空调、窗帘等设备的远程控制，从而提高家居的智能化水平。
通过单片机技术，还可以实现家庭安防系统的监控和报警功能，保障家庭成员的安全。
2. 工业控制系统在工业领域，单片机技术也有着广泛的应用。
在自动化生产线上，通过单片机可以实现对设备运行状态的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。
单片机技术还可以应用于温度、湿度、压力等参数的采集和控制，为工业生产提供可靠的技术支持。
3. 智能交通系统随着城市交通的不断发展以及车辆数量的持续增加，智能交通系统的需求也日益凸显。
通过单片机技术，可以实现智能交通信号灯的控制、车辆导航系统的优化等功能，提高交通系统的智能化水平，减少交通拥堵和交通事故的发生。
4. 医疗器械在医疗器械领域，单片机技术应用也十分广泛。
通过单片机可以实现医疗设备的精准控制和监测，比如体温计、血压计、心电图仪等设备，都可以通过单片机实现对生理参数的准确测量和分析，为临床诊断提供可靠的数据支持。
5. 智能手环智能手环作为一种智能可穿戴设备，通过内置的传感器和单片机芯片，可以实现对用户的健康数据进行实时监测和分析，比如步数、心率、睡眠质量等。
通过单片机技术，可以实现智能手环与手机的蓝牙通信，将用户的健康数据同步到手机App上，为用户提供科学的健康管理方案。
通过以上案例的介绍，我们可以看出，51单片机技术在各个领域都有着重要的应用价值，为各行业的发展提供了强大的技术支持。
第二章 51单片机基础知识 单片机原理、接口及应用 课件ppt
例如：
void serial_service interrupt 4 using 2
{
……;
} 2020/9/26
泉州信息学院
第27页
第1、2章 51单片机的基础知识
四、定时/计数器
1.定时/计数器T0、T1的结构
2020/9/26
泉州信息学院
第28页
第1、2章 51单片机的基础知识
MCS－51 单片机的定时/计数器结构如图6.1 所示 T0 由特殊功能寄存器TH0、TL0(字节地址分别为 8CH和8AH)构成， 定时/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1(地址 为8DH 和8BH)构成。 一个8 位的定时器方式寄存器TMOD 和一个8 位的定时器控制寄存器TCON。 TMOD 主要是用于选定定时器的工作方式，TCON 主要是用于控制定时器的启动和停止。
1） 能实现中断及返回 2）能实现优先权排队 3）能实现中断嵌套
2020/9/26
泉州信息学院
第20页
第1、2章 51单片机的基础知识
5. 中断源及中断入口
中断源：外部中断源INT0、INT1；定时器T0、T1溢出 中断和串 行口接收/发送中断。 当允许某个中断源中断时，五个中断源标志位EX0、EX1、ET0、 ET1、ES各自的中断允许位应为1。 中断优先级：两个中断优先级，同优先级按自然优先级排列。
即禁止所有中断。
2020/9/26
泉州信息学院
第23页
第1、2章 51单片机的基础知识
中断优先级寄存器IP，用来设定中断级，置位为 高优先级中断，清零为低优先级中断。可实现两 级中断嵌套。IP可位寻址寄存器。
－ － PS PT1 PX1 PT0 PX0
PX0 、PX1：外部中断源INT0、INT1中断优先级控制位。 PT0 、PT1：定时器T0、T1中断优先级控制位。 PS：串行口发送/接收中断优先级控制位。 如果几个同一优先级的中断源，同时向CPU申请中断， CPU通过内部硬件查询逻辑按自然优先级顺序确定该响 应哪个中断请求。 当系统复位后，IP低5位全部清0，将所有中断源设置为 低优先级中断。
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第7章 解剖单片机
7.4.1片内数据存储器
单片机的128×8-bit的片内数据存储器只 有其中的20H~7FH共96个字节（开放区 +位寻址区）给我们使用的，而 00H~1FH则是工作寄存器区，一般通过 工作寄存器R0~R7来使用。AT89S51单 片机最大的数据存储器（片内＋片外） 寻址范围也为0000H~FFFFH，共64K bytes的空间。
实例解读51单片机完全学习与应用
All you need to know about the 8051 microcontroller
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第7章 解剖单片机
2
第7章 解剖单片机 AT89S51单片机的内部结构
3
第7章 解剖单片机
7.1 ■ 单片机的功耗 7.1.1 运行功耗
在时钟频率较高时，如表中的 4.0MHz，单片机运算速度较快， 相应的1.25mA工作电流比在时钟 频率为1.0MHz时的550µA工作电 流要高。
12MHz下的运行功耗达25mA。
4
第7章 解剖单片机
7.1.2 I/O口驱动功耗
I/O口都会使能驱动电路去控制功 率较大的外设，如蜂鸣器、电机 等。根据AT89S51单片机的技术 手册，其I/O口的输出电流不能超 过15mA。所以在谈I/O口驱动功 耗时，我们更多关注的是外设通 过驱动电路所消耗的功率。
举例：RAM是单片机的随机访问 存储器，用于存储运行过程中的 数据。假设RAM中地址30H上存 储了数据“3CH”，现在单片机 执行指令“MOV A,30H”，之 后，RAM中地址30H上的数据 3CH“跑”到总线上，而累加器 A根据指令要求，从总线上接收 这个数据，执行完毕后，A=3CH。
8
第7章 解剖单片机
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第7章 解剖单片机
7.3.4程序计数器PC
由于程序计数器PC是个两个字节 （16位）的寄存器，于是受PC的制 约，AT89S51单片机最大的寻址范 围是0000H~FFFFH，共64K bytes。 也就是说，除了AT89S51单片机片 内的4K bytes程序存储器（地址 0000H~0FFFH）外，单片机能寻址 的外部扩展的程序存储器空间最大 为64 K bytes -4 K bytes =60K bytes，即地址1000H~FFFFH。
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第7章 解剖单片机 7.3.4程序计数器PC
程序计数器PC，它用于指示单片机下一条将要执行的代码的地址。当单片 机上电复位时，PC=0000H，即指向程序存储器中的0000H，单片机就把 0000H上的代码取出执行。之后PC自动增加1，变成0001H，如图示，接着 单片机就执行0001H地址上的代码。
如执行加法指令ADD时，当最高位有进位 时，PSW的进位标志C就被置1，这都归 功于ALU通过D向PSW的C位输出高电平。
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第7章 解剖单Βιβλιοθήκη 机 7.3 ■ 单片机的程序存储器
7.3.1整体结构
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第7章 解剖单片机
7.3.2程序下载到哪里？
以.HEX为后缀的执行代码文件可通过下 载线下载到单片机中（4.4节）。如果用 记事本打开执行代码文件会得到一串十六 进制数，其中包含了每条指令的执行代码。 比如指令“MOV A,#88H”执行代码为 “74”、“88”，其他指令都可从附录C 中找到相应的执行代码。
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第7章 解剖单片机
7.3.5是片内还是片外程序存储器?
当 EA/VPP接高电平时，单片机复位时读取 片内程序存储器中的程序，即从 PC=0000H开始，依次读取0000H～ 0FFFH上的程序。当PC增加到0FFFH时， PC再增加1等于1000H，单片机将自动转 到片外程序存储器上执行其中的程序。而 当 EA/VPP 接低电平时，单片机则完全读取 片外程序存储器中的程序，即从片外程序 存储器中的0000H开始，依次读取程序来 执行。由于受到程序计数器PC的位数限制， 读取片内或片外程序存储器的最大地址范 围为0000H～FFFFH。
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第7章 解剖单片机 7.2 ■ 单片机内部结构 7.2.1从I/O口到内部结构
比较一下图（a）和（b），前者显示出4根数据线：读锁存器、内部总线、写 锁存器、读管脚。这4根数据线与单片机内部结构中的总线相连。而后者则用 一个双向箭头（ ）来表示这4根数据线，说明锁存器与总线之间的关系。
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第7章 解剖单片机
7.2.3算术逻辑单元（ALU）
ALU为“进行算术运算和逻辑运算的处理 单元”。它能进行加、减法等算术运算， 也能做与、或、异或等逻辑运算。ALU就 是单片机的“CPU”，ALU的输入端A和 B，它们的数据都来自总线，经过ALU运 算后，结果通过R又输出到总线上。在运 算过程中，ALU通过输出D向程序状态字 PSW输出状态，PSW会随着ALU的运算 发生相应的变化。
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第7章 解剖单片机
7.4 ■ 单片机的数据存储器 7.4.1片内数据存储器
单片机的数据存储器也有片内和片外之 分。片内数据存储器就是单片机中原有 的数据存储器，即片内RAM。片内数据 存储器可分成三个部分：工作寄存器区、 位寻址区、开放区。这三个区都可用来 保存单片机运行过程所产生的数据。但 片内数据存储器是一个RAM，即随机访 问存储器，在掉电后其中的数据将会丢 失。
执行代码通过下载线下载到了单片机的片 内ROM中。因为片内ROM中下载的是程 序，所以也称这个片内ROM为片内程序 存储器。
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第7章 解剖单片机 7.3.3片内程序存储器
AT89S51单片机的片内程序存储器容量为4K bytes，即4×1024=4096 bytes。 这4096 bytes片内程序存储器可用地址0000H～0FFFH来指向。在我们通过 下载线往单片机下载程序时，执行代码将从0000H开始，被依次存储到单片 机中。如图示的执行代码，存储到0000H里的是74H，即“0111 0100”； 0001H里的是88H，即“1000 1000”。按照这种方法直到程序全部下载完 毕，根据程序的长短不同，程序存储器被占用的空间多少也就不同。
7.2.1从I/O口到内部结构
可把整个P1口都抽象出一个结构 框图，如图示，其中把8位I/O口 的独立结构抽象到了P1口锁存器 和P1口驱动两个方框中，这与图 7-1所示的P0、P1、P2、P3口结 构是一致的。由于I/O口都是双向 的，所有的数据线都使用双向箭 头。
7
第7章 解剖单片机
7.2.2数据在内部交换