单片机基础知识入门教程
第一章 单片机基础知识
第一章单片机入门知识概述1.1 单片机的发展历程单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。
综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。
单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域（嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成），在这些应用中，目前也出现了一些新的需求，主要体现在以下几个方面：（1）以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用钮扣电池供电，要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。
（2）随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高。
既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。
（3）产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能完善。
特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发费用。
（4）产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。
1. 单片机技术的发展特点自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。
纵观20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
（1）单片机寿命长这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。
随着半导体技术的飞速发展，MPU更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出局，而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有20岁以上，产量仍是上升的。
这一方面是由于其对相应应用领域的适应性，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能模块的新单片机系列层出不穷。
单片机基础知识资料-PPT
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
1. 电子计算机的发展概述
2. 单片机的发展过程及产品近况
3. 单片机的特点 4. 单片机应用系统开发简介
5.1 计算机语言概述
5.2 80C51单片机寻址方式
5.3 80C51单片机指令系统
暂时不讲
5.4 80C51汇编语言程序设计
5.5 80C51单片机C51程序设计语言
5.6 C51的运算符和表达式
5.7 C51的库函数
5.8 C51的应用技巧
第5章 80C51单片机软件基础知识
单片机应用系统
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
软件系统
• 系统资源分配 • 程序结构 • 数学模型 • 程序流程 • 编制程序
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
程序设计
通常是C语言或者汇编语言，在特定的集成开发环境（IDE）中编程 调试，比如应用最广泛的KEIL uVision3
通过特殊功能寄存器可实现对单片机内部资源的 操作和管理。
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
端口P0～P3
特殊功能寄存器P0～P3分别是I/O端口P0～P3的锁存 器。80C51单片机是把I/O当作一般的特殊功能寄存器 使用，不专设端口操作指令，使用方便。
•数据缓冲区 30H～7FH是数 据缓冲区，即 用户RAM区， 共80个单元。
C51单片机基础学习教程
C51单片机基础学习教程C51单片机是一种常用的8位单片机，广泛应用于工业控制、家用电器和电子产品等领域。
若想学习C51单片机，首先需要掌握C语言的基础知识。
以下是一个C51单片机基础学习教程，介绍了C语言的相关内容，并给出了一个简单的例子。
一、C语言基础1.数据类型：C语言中主要有整型、字符型、浮点型等数据类型。
可以使用关键字来定义变量并赋值。
示例：int num = 10;char ch = 'A';float f = 3.14;2.运算符：C语言中有算术运算符、逻辑运算符、关系运算符等。
可以用于对变量进行运算和比较。
示例：int a = 10, b = 5;int sum = a + b;int result = (a > b) ? a : b;3.控制语句：C语言中有顺序结构、分支结构和循环结构。
可以用于控制程序的执行流程。
示例：if (num > 0)printf("The number is positive.");} else if (num < 0)printf("The number is negative.");} elseprintf("The number is zero.");4.函数：C语言中可以使用函数将代码模块化，并且可以通过参数和返回值传递数据。
示例：int add(int a, int b)return a + b;二、C51单片机入门2. 创建新项目：在Keil软件中创建一个新的项目，并选择C51单片机作为目标芯片。
3. 编写程序：在新建的项目中打开main.c文件，编写C语言程序。
可以使用C语言的代码编写方式。
示例：#include <reg51.h>//定义LED端口sbit LED = P1^0;void mai//设置LED口为输出LED=0;while (1)//LED闪烁LED=~LED;//延时for (int j = 0; j < 100; j++)}}}5. 调试程序：在Keil软件中打开调试窗口，可以对程序进行单步调试，查看程序的执行流程和变量的值。
单片机教程入门教程
单片机教程入门教程单片机是一种小型的、集成度很高的微型计算机系统，具有处理器、存储器和外设等功能。
它广泛应用于各个领域，如电子设备、控制系统、通信等。
对于初学者而言，学习单片机是一项非常有意义和有挑战性的任务。
下面是关于单片机的入门教程，希望对初学者有所帮助。
一、基础知识：1. 单片机的基本结构：讲解单片机的组成部分，包括中央处理器、存储器、时钟、输入输出端口等。
2. 常用的单片机芯片介绍：介绍一些常见的单片机芯片，如51系列、AVR系列等，让初学者了解不同芯片的特性和应用。
二、开发环境搭建：1. 下载和安装开发工具：介绍常用的单片机开发工具，如KeilC、IAR Embedded Workbench等，讲解如何下载和安装。
2. 编写第一个程序：通过简单的LED闪烁程序来演示单片机的基本编程方法，让初学者能够快速上手。
三、基本操作：1. I/O口的使用：讲解如何通过单片机的I/O口实现输入和输出操作，如通过按键控制LED灯的亮灭。
2. 定时器的使用：讲解单片机的定时器原理和使用方法，如通过定时器控制LED灯的闪烁频率。
四、数字信号处理：1. 数字信号的输入输出：讲解如何通过单片机的ADC和DAC模块实现数字信号的输入和输出，如通过麦克风采集声音信号并通过喇叭播放。
2. PWM技术的应用：介绍脉宽调制（PWM）技术的原理和应用场景，如通过PWM控制电机的转速和方向。
五、通信技术：1. 串口通信：讲解单片机的串口通信原理和使用方法，如通过串口与电脑进行数据交互。
2. SPI和I2C总线通信：介绍SPI和I2C总线通信的原理和应用场景，让初学者了解不同通信方式的特点和优势。
六、扩展应用：1. 温度传感器的应用：介绍如何通过单片机连接温度传感器，实时采集和显示温度值。
2. 蓝牙无线通信的应用：讲解如何通过单片机与蓝牙模块进行通信，实现无线控制和数据传输。
通过以上的入门教程，初学者可以了解到单片机的基本知识和应用场景，掌握一些基本的编程和操作方法。
合泰单片机教程
合泰单片机教程介绍：合泰单片机（简称HT单片机）是一种基于汇编语言和C语言的微型控制器。
它使用了16位的指令集，并集成了丰富的外设接口，使得它成为嵌入式系统开发的理想选择。
本文将为你提供一份合泰单片机的入门教程，帮助你了解其基本知识和应用。
一、单片机的基本概念1.1 单片机的定义单片机是一种集成了微型计算机的所有核心部件（如处理器、内存、IO接口等）的电子器件。
它通常用于控制和管理嵌入式系统的各种任务。
1.2 单片机的组成单片机主要由中央处理器（CPU）、存储器和输入输出（IO）端口组成。
其中，中央处理器用于处理数据和执行指令，存储器用于存放程序和数据，输入输出端口用于与外部设备进行通信。
1.3 单片机的应用单片机广泛应用于家电、汽车、电子设备、仪器仪表、工业自动化和物联网等领域。
它可以实现各种功能，如温度控制、机器人控制、数据采集、显示控制等。
二、合泰单片机的特点2.1 高性能合泰单片机采用16位指令集，具有较高的运算速度和处理能力。
它的工作频率可以达到20MHz，适合处理多种复杂的任务。
2.2 丰富的外设接口合泰单片机集成了多个外设接口，如UART串口、定时器、PWM输出、模拟输入、数字输入输出等，可以满足各种应用的需求。
2.3 低功耗设计合泰单片机采用先进的低功耗设计，具有快速唤醒和休眠功能，可以节省电能，延长电池寿命。
2.4 易用性合泰单片机具有友好的开发环境和丰富的开发工具，可以快速编写和调试程序。
同时，它还支持多种编程语言，如汇编语言和C语言。
三、合泰单片机的编程3.1 汇编语言编程汇编语言是一种底层语言，直接与单片机的寄存器和指令进行交互。
通过汇编语言，可以对单片机进行精确的控制和编程。
3.2 C语言编程C语言是一种高级语言，它提供了丰富的库函数和语法结构，使得程序开发更加快捷和便利。
合泰单片机提供了C语言的开发环境和库函数，方便开发者进行项目开发。
3.3 编程实例下面是一个使用C语言编写的LED闪烁的实例代码：```c#include <htc.h>#define _XTAL_FREQ 20000000void main(){TRISA = 0x00; //将端口A设置为输出while(1){PORTA = 0xFF; //点亮LED__delay_ms(1000); //延时1秒PORTA = 0x00; //关闭LED__delay_ms(1000); //延时1秒}}```这个实例代码使用了合泰单片机的GPIO接口控制LED的亮灭，通过循环和延时函数实现了LED的闪烁效果。
第1章 51单片机的基础知识
第1章 51单片机的基础知识51单片机是一种广泛应用的嵌入式微控制器，具有强大的功能和灵活性。
在学习和使用51单片机之前，了解其基础知识是至关重要的。
本章将介绍51单片机的基础知识，包括硬件结构、寄存器、指令集和编程语言。
1.1 51单片机的硬件结构51单片机的硬件结构是指其内部的组成部分和外部连接。
51单片机包含中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)口、定时器/计数器、串行通信口等功能模块。
这些功能模块共同协作，完成各种任务。
1.1.1 中央处理器(CPU)51单片机的中央处理器是核心部件，负责执行指令、控制程序运行和处理数据。
51单片机采用哈佛结构，将程序存储器和数据存储器分开。
它包含一个8位的累加器(A)和一个指令寄存器(IR)，用于指令的执行。
1.1.2 存储器51单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储程序指令，可以是内部存储器或外部存储器。
数据存储器用于存储程序运行中产生的数据，包括RAM和ROM。
1.1.3 输入/输出(I/O)口51单片机具有一定数量的I/O口，用于与外部设备进行数据交互。
输入口用于接收外部信号，输出口用于发送数据或控制外部设备。
它们可以是并行口或串行口，根据需要进行配置。
1.1.4 定时器/计数器定时器/计数器是51单片机的重要组成部分，用于产生定时延迟和计数脉冲。
定时器可以设置为定时模式或计数模式，定时器中断可用于实现时间控制和精确计时。
1.1.5 串行通信口串行通信口是51单片机与外部设备进行串行通信的接口，常用的有UART和SPI。
它们通过串行传输数据，实现与外部设备的数据交换和通信。
1.2 51单片机的寄存器51单片机具有一组特殊功能寄存器，用于配置和控制其各项功能。
这些寄存器负责存储和传输数据，执行各种功能操作。
常见的寄存器包括通用寄存器、状态寄存器、特殊功能寄存器等。
1.2.1 通用寄存器通用寄存器是用于存储临时数据的寄存器，包括8个存储器编号，分别为R0 - R7。
单片机基础知识
XTAL1和XTAL2。
有两种时钟产生方式：内部方式和外部 方式。
内部时钟方式
内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，通 过在XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件。 C1和C2典型值 通常选择30pF左右。 晶体的振荡频率 在1.2MHz～12MHz之 间。 某些高速单片机 芯片的时钟频率已 达10空间：
片内程序存储器； 片外程序存储器；
片内数据存储器；
片外数据存储器。
程序存储器（ROM）：用来存放程序和 始终要保留的数据。 数据存储器（RAM）：用来存放程序运 行中所需要的常数和变量。当然，全局 数据也可以放在RAM中。
程序存储器（ROM）
FFFFH
片外ROM
单片机（又称微控制器）是在一块硅 片上集成了各种部件的微型计算机。 这些部件包括中央处理器CPU、数据 存储器RAM、程序存储器ROM、定 时器/计数器T/C和多种I/O接口电路。
1.2 8051的内部结构
1.2.1 中央处理器
8051的中央处理器CPU由运算器和控制 逻辑构成，其中包括若干特殊功能寄 存器（SFR）。
8051片内ROM为掩膜型, 在制造芯片时已将应 用程序固化进去，使它具有了某种专用功能； 内部程序不能改写, 不便于实验和开发。如 在实验调试中使用8051, 需在片外扩展可改 写的EPROM。
8031片内没有ROM, 使用时需外接ROM。 8751具有片内EPROM, 固化的应用程序可以方 便地改写。
外部时钟方式
常用于多片 MCS-51单片 机同时工作。
（2）8051的基本时序周期
振荡周期：指振荡源的周期，若为内部产 生方式，则为石英晶体的振荡周期。
时钟周期：（称S周期）为振荡周期的两倍， 时钟周期＝振荡周期P1＋振荡周期P2。
单片机基础知识点全攻略
单片机基础知识点全攻略单片机 (Microcontroller) 是一种内含的微处理器、存储器以及各种输入输出接口的集成电路芯片。
它广泛应用于各种嵌入式系统中，如家电、汽车、电子设备等。
单片机的基础知识点主要包括以下几个方面：1.单片机的基本结构：单片机由中央处理器单元(CPU)、存储器、输入输出(I/O)接口和定时器/计数器等组成。
其中，CPU是单片机最重要的部件，负责执行程序指令。
存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，其中ROM存储着程序代码和常量数据，RAM用于存储运行时的数据。
2.单片机的工作原理：单片机通过执行存储在ROM中的程序指令，完成各种任务。
CPU从ROM中读取指令并执行，将结果存储在RAM中。
由于单片机通常工作在时钟信号的控制下，故CPU在时钟的辅佐下工作。
3.单片机的编程语言：单片机的编程语言通常采用汇编语言或高级语言(如C语言)。
汇编语言是一种机器指令的助记符，编程复杂、灵活、直接，通常用于对程序执行效率要求较高的场合；而C语言则具有语法简洁、易读易写的特点，适合快速开发程序。
4.单片机的输入输出接口：单片机通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。
常见的输入接口有开关、按钮、传感器等；常见的输出接口有LED灯、蜂鸣器、电机等。
通过编程，用户可以控制这些接口的状态，与外设实现数据的输入和输出。
5.单片机的定时器/计数器：单片机的定时器/计数器模块用于生成精确的时间间隔或计数外部事件。
它可以被用来实现定时中断、测量脉冲宽度、计数等功能，是单片机中非常重要的功能模块之一6.单片机的中断和中断服务程序：单片机在执行程序的过程中，可以接收和响应外部的中断信号。
当中断发生时，单片机会立即暂停当前任务，跳转执行预先定义好的中断服务程序，处理中断事件。
中断机制是实现实时响应和多任务操作的重要手段。
7.单片机的电源与时钟：单片机需要稳定可靠的电源和时钟信号供给。
电源通常由直流电源或电池提供，特别是在嵌入式系统中，通常需要考虑功耗和电池寿命等因素；时钟信号则是单片机正常工作的基础，它通过晶体振荡电路或者外部时钟源提供。
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（3） 微巨型单片化
各类单片机仍然由于自身系统结构而面临一 些问题
由MCU为主构成的电子应用系统通常出现的问题 可以分为两类：
一类是纯技术问题，如软件设计、接口器件的选 择及抗干扰措施的应用问题，这些问题通常属于可解 决之列；
另一类问题则直接与 MCU本身有关，即与 MCU与 生俱来的一些不可克服的弱点相关。它们包括以下几 个方面：
第一章 绪论
本章要点
? 单片机的基础知识 ? 单片机的应用领域 ? 单片机的分类及特点
1.1 单片机的基本概念及发展概况
1.1.1 什么是单片机 先了解一下 单板机 将CPU 芯片、 存储器 芯片、 I/O 接口 芯片和简单 的I/O设备（小键盘、 LED显示器）等装配在一块印 刷电路板上，再配上 监控程序 （固化在ROM中），就 构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。
由于单片机的结构及功能是按工业要求设计的，所以， 其确切的名称应是 单片微控制器 （Single Chip Microcontroller ）。
单片机按照用途可分为通用型和专用型两大 类。
（1） 通用型单片机的内部资源丰富，性能全面， 适应能力强。用户可以根据需要设计各种不同的应 用系统。
（2） 专用型单片机是针对各种特殊场合专门设计 的芯片。这种单片机的针对性强，设计时根据需要 来设计部件。因此，它能实现系统的最简化和资源 的最优化，可靠性高、成本低，在应用中有很明显 的优势。
《单片机原理与应用》主要内容
? 第1章 绪论 ? 第2章 单片机的硬件结构 ? 第3章 汇编语言 ? 第4章 C51简介 ? 第5章 中断系统 ? 第6章 定时/计数器 ? 第7章 串行接口 ? 第8章 单片机接口技术基础 ? 第9章 单片机应用系统设计实例 ? 附录1 助记符与英文全称对照表 ? 附录2 MCS-51汇编指令表 ? 附录3 Keil uVision2 使用说明
1.1.2 单片机的发展史
自1971 年Intel 公司制造出世界上第一块微处理 器芯片 4004 不久，就出现了单片微型计算机，经过 之后的二三十年，单片机得到了飞速的发展，在发 展过程中，单片机先后经过了几个有代表性的发展 阶段。
4位机 8位机 16位机 32位机
1.1.3 单片机的发展趋势
（3） 基于ARM核心的32位单片机
主要是指以ARM公司设计为核心的32位RISC嵌入式CPU芯片的 单片机。
（4） 数字信号处理器
数字信号处理器（Digital Signal Processor ，DSP）是一 种具有高速运算能力的单片机
后三类具有以下特点：
（1） 高档单片机性能不断提高
CPU性能加强 采用双CPU结构以提高处理能力 内部资源增加 寻址范围增加
《单片机原理与接口技术》课程简介
? 先行课程 ：电子技术基础、微机原理 ? 后继课程 ：ARM原理及其应用 ? 教材：单片微机原理与应用，王景景，闫春娟，陈
琦编. 机械工业出版社，第 1版，2010.3 ? 推荐参考书 ：
《新概念 51单片机C语言教程——入门、提高、开发、 拓展》 作者：郭天祥 电子工业出版社 2009.1
（1） CISC结构的单片机
CISC 的含义是复杂指令集（Complex Instruction Set Computer ）。CISC 结构的单片机数据线和指令线分时复用。
（2） RISC结构的单片机
采用精简指令集RISC（Reduced Instruction Set Computer ） 的单片机数据线和指令线分离。
1.2.2 单片机的应用领域
（1） 单机应用
1） 工业自动化控制 2） 智能仪器仪表 3） 计算机外部设备和智能接口 4） 家用电器
（2） 多机应用
1.3 单片机典型产品
1.3.1 常用单片机产品系列及性能简介
（1） 8051 单片机 （2） WINBOND 单片机 （3） LG 公司生产的GMS90 系列单片机 （4） TI公司 的 MSP430 单片机 （5） Motorola 单片机 （6） MicroChip 单片机 （7） Atmel 公司的AVR 单片机 （8） 台湾义隆公司的EM78系列OTP型单片机 （9） Zilog 单片机 （10） EPSON 单片机 （11） 东芝单片机 （12） NS（美国国家半导体公司）单片机 （13） Micon 公司的 MDT20XX 系列单片机 （14） Scenix 单片机
低速 复位工作方式 PC的跑飞 MCU的使用误区
1.2 单片机的特点和应用
1.2.1 单片机的特点
单片机从应用角度来看，其主要特点如下： （1） 控制性能好、可靠性高 （2） 体积小、价格低、易于产品化
从单片机的具体结构和处理过程上看，其主要特点如下： （1）在存储器结构上，多数单片机的存储器采用哈佛 （Harvard）结构 （2）在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术 （3）在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器（ SFR）的形式 （4）在指令系统上，采用面向控制的指令系统 （5）内部一般都集成一个全双工的串行接口 （6）单片机有很强的外部扩展能力
单片机 是把微型计算机的各个功能部件：中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、I/O接口、 定时/计数器以及串行通信接口等集成在一块 芯片 上，构成一个完整的微型计算机，因而又称为 单片 微型计算机 （Single Chip Microcomputer ）或微 控制单元MCU(Micro Control Unit) 。
? 课程目的、内容与要求：
本课程是在学生学完微机应用类基础课程和电子 技术类基础课程之后，为 加强对学生技术应用能 力的培养 而开设的体现计算机技术、电子技术综 合应用的综合性课程。
本课程讲述 MCS-51系列单片微型计算机的结构原 理与指令系统； MCS-51系列单片微型计算机与程 序设计有关的主要特征；片内资源的功能特点及 应用设置方法；系统扩展及接口；单片机应用系 统的软硬件设计等。通过本课程的学习，使学生 具备一定的单片机应用系统软硬件设计的能力， 提高学生分析、设计、调试单片机应用系统的能 力。