MCS-51单片机开发板简介
汽车单片机与车载网络技术(第二版)第2章MCS-51单片机介绍

第2章 MCS-51单片机介绍
2.1.3 单片机在汽车电子控制系统中的应用 在现代的汽车中,电子设备比比皆是,均已涉及汽车的各
主要部件(见表1-1)。其控制装置中的单片机既有功能强大的16 位机或32位机,也有低性能的8位机。
例如,现代汽车发动机的功能越来越完善,其控制系统也 越来越复杂。控制系统需要不断地采集各个传感器的信息,并 按照预定的程序进行实时计算,所以对单片机的运算速度、数 据字长、与外部设备的接口等方面不断提出新的要求。目前, 发动机控制系统内单片机的总线频率已经提高到几十兆赫,机 型多为16位机或32位机。Motorola公司生产的 MC68HC912DG128A单片机就被德尔福等汽车电子企业选用在 自己的电控单元的产品中。
1DH
1CH
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22H
17H
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LSB
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28H
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20H
另外,随着汽车上电子控制单元的增多,为节省导线、 易于布线以及在各控制单元之间快速地传输信息,网络技术 便成为了有效的手段。
第2章 MCS-51单片机介绍
2.2 MCS-51单片机的基本结构
多功能MCS-51单片机开发板设计

( )数码管 显 示接 口电路 七 系 统数 码管 显示 及键 盘显示 均 比较灵 活 ,提 供 了专 门的 IO / 接 口,可 以用 85 来控 制 ,也可 以用单 片机来 控制 。开发板 支持 15 4位七 段示 L D 码显 示器 。 E数 四、结 束语 限于篇 幅 ,本 文关 于 D 10 、LD显 示接 口以及 系统软 件设 S3 2 C 计 等方 面未 能介 绍 。本文 设计 的单片 机开 发板在 实 际中发挥 了重 要 作用 ,适合 于单 片机 学 习者 及 简单 的工程应 用 。 参 考文 献 : 【 杨光 友 . 片微 型计 算机 原理 及 接 口技 术【 . 利 水 电 出 1 1 单 M】 水
社 .0 7 20
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[ 者简 介] 作 张道 德 (9 3 ) 17一 ,男 ,博 士 ,研 究方 向:从 事嵌 入 式系 统 、智能控 制等领 域 的研 究。
( 接第 17页 ) 上 6
计 算机 光盘 软件 与应用
2 1 年 第 8期 01
C m u e DS fw r n p lc t o s op trC o t a e
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图 5 看 门狗 接 口电路
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MCS-51单片机内部结构及功能简介

MCS-51 单片机内部结构及功能简介1.结构
(1)中央处理单元(8 位)
数据处理、测试位,置位,复位位操作
(2)只读存储器(4KB 或8KB)
永久性存储应用程序,掩模ROM、EPROM、EEPROM
(3)随机存取内存(128B、128B SFR)
在程序运行时存储工作变量和资料
(4)并行输入/输出口(I / O)(32 条)
作系统总线、扩展外存、I / O 接口芯片
(5)串行输入/输出口(2 条)
串行通信、扩展I / O 接口芯片
(6)定时/计数器(16 位、加1 计数)
计满溢出、中断标志置位、向CPU 提出中断请求,与CPU 之间独立工作(7)时钟电路
内振、外振。
(8)中断系统
五个中断源、2 级优先。
图片1
2.结构特点:
MCS-51 系列单片机为哈佛结构(而非普林斯顿结构)
1)内ROM:4KB
2)内RAM:128B
3)外ROM:64KB
4)外RAM:64KB
5)I / O 线:32 根(4 组,每组8 根)
6)定时/计数器:2 个16 位可编程定时/计数器
7)串行口:全双工,2 根
8)寄存器区:工作寄存器区、在内128B RAM 中,分4 个区
9)中断源:5 源中断,2 级优先
10)堆栈:最深128B
11)布尔处理机:位处理机,某位单独处理
12)指令系统:五大类,111 条。
第1节MCS51单片机介绍

第1节MCS51单片机介绍MCS51单片机是一种非常常见且广泛应用于嵌入式系统中的微控制器,它也是全球最流行的8位单片机之一。
本文将对MCS51单片机进行介绍,包括其起源、特点、应用领域以及未来的发展趋势等。
一、起源MCS51单片机最初由英特尔公司于1980年推出,其核心是Intel 8051微控制器。
当时,随着计算机技术的不断发展,市场对于小型化、低成本、低功耗的嵌入式系统需求日益增加。
MCS51单片机的出现填补了市场空白,迅速成为业界的热点。
二、特点1. 8位结构:MCS51单片机采用8位结构,这意味着处理器的每条指令都可以操作8位的数据。
这种结构在相对低成本和功耗的同时,提供了足够的计算和存储能力,适用于大多数嵌入式应用场景。
2. 可编程性:MCS51单片机具备高度的可编程性,开发者可以使用汇编语言或高级语言(如C语言)来编写程序,实现对系统的控制和管理。
这种可编程性使得MCS51单片机极其灵活和适应性强,适用于各种应用领域。
3. 存储能力:MCS51单片机具备内部存储器和外部存储器扩展能力。
内部存储器包括ROM和RAM,用于存放程序和数据。
而外部存储器可以通过扩展接口来连接更大容量的存储器,满足更高要求的应用场景。
4. 周边接口:MCS51单片机提供了大量的周边接口,包括通用输入输出引脚、串行口、定时器/计数器、中断控制器等。
这些接口可以为外围设备的连接提供便利,实现对其他硬件的控制和通信。
三、应用领域MCS51单片机广泛应用于各个领域的嵌入式系统中,包括但不限于以下几个方面:1. 家电控制:MCS51单片机的低功耗、可编程性和丰富的接口特点使得它非常适用于家电控制领域。
例如,电视、空调、洗衣机等家电产品中都可以采用MCS51单片机来实现智能控制和用户交互。
2. 工业自动化:在工业自动化领域,MCS51单片机可用于实现各种控制任务,如数据采集、温度控制、机器人控制等。
其稳定性和可靠性使得它成为工业环境中的理想选择。
单片机原理第二章、MCS-51单片机的硬件结构

案例三
实现家居设备的智能化控制和管理,通过单片机采集家居设备的状态和信息,实现远程控制和定时控 制。
应用于智能照明、智能安防、智能家电等领域,提高家居生活的便利性和舒适性。
THANKS
感谢观看
02
特点
03
8位处理器,采用CISC(复杂指令集)架构。
04
包含丰富的指令集,支持多种寻址方式。
05
内部集成数据存储器、程序存储器、I/O端口、定时器/计 数器等模块。
06
可通过编程实现各种控制功能,广泛应用于工业自动化、 智能仪表、通信设备等领域。
MCS-51单片机的历史与发展
历史
MCS-51单片机由Intel公司在20世纪80年代初推出,是早期微控制器家族中的一员 。
复位电路
复位电路用于将单片机恢复到初始状 态。
当单片机上电或按下复位按钮时,复 位电路将单片机内部寄存器清零,并 停止CPU运行。
03
CATALOGUE
MCS-51单片机的引脚功能及连接方式
电源引脚
VCC
正电源引脚,接入+5V的直流电压。
VSS
接地引脚,通常与机壳相接。
控制引脚
RESET
复位引脚,低电平有效,用于单 片机的复位操作。
程序存储器用于存储程序和表格。
数据存储器包括内部数据存储器和外部数据存储 器。
输入/输出端口
MCS-51单片机有四个双向的输入/ 输出端口,每个端口有8个引脚。
这些端口可以独立配置为输入或输出 模式,用于与外部设备进行通信。
时钟电路
时钟电路为单片机提供时钟信号,控制指令的执行速度。 MCS-51单片机通常使用外部晶体振荡器产生时钟信号。
--mcs-51单片机介绍

第1章 MCS-51系列单片机的组成
TI(Texas Instruments)公司的 MSP430单片机
• TI公司是闻名全球的DSP制造商,但其前几 年才推出的MSP430系列16位单片机同样在 业界掀起不小的波澜。MSP430系列单片机 最突出的特点是低电压供电和超低功耗, 非常适合应用于采用电池长时间工作的场 合。
第1章 MCS-51系列单片机的组成
1.1.3 单片机的应用领域
• 片机以其体积小、速度快、功耗低、使用 灵活、价格低廉等特点,广泛应用于国民 经济各个领域,对各行各业的技术改造和 产品更新换代起着重要的推动作用。其主 要应用领域可以概括为以下几个方面 :
– 1. 工业控制 – 2. 智能仪器仪表 – 3. 数据采集与处理 – 4. 家用电器
• 下面将介绍比较常见的MCS-51系列单片机 。
第1章 MCS-51系列单片机的组成
MCS-51单片机及其兼容产品
• Intel公司部分产品:
• Atmel公司部分产品 :
第1章 MCS-51系列单片机的组成
MCS-51单片机及其兼容产品
• CYGNAL公司部分产品 :
第1章 MCS-51系列单片机的组成
1.1.1 单片机的发展历史
• 随着大规模集成电路的出现,诞生了微处理器, 也才有了单片机的产生与发展,单片机的发展大 致经历了以下几个阶段:
– 第一阶段(1974年~1976年)为单片机的初级阶段。 – 第二阶段(1976年~1980年)为低性能单片机阶段。 – 第三阶段(1980年~1983年)为高性能单片机阶段。 – 第四阶段(1983年以后)为功能完善阶段。
• Motorola单片机的功能一般都很强,进入我国的 时间也很早,在单片机应用领域有很高威望,但 由于其开发工具价格较高,影响了普及率。
汽车单片机与车载网络技术第2章 mcs51单片机介绍

第2章 MCS-51单片机介绍
(4) 2个可编程的16位定时/计数器T0、T1,用于对外部 脉冲进行计数,也可用来实现定时操作。
(5) 4个8位的并行I/O口P0、P1、P2、P3,可用来实现 数据的并行输入与输出。
(6) 1个全双工异步串行接口,可用来实现单片机与其 他设备之间的串行数据通信。该串行口功能较强,既可作为 全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。
第2章 MCS-51单片机介绍
2.1.3 单片机在汽车电子控制系统中的应用 在现代的汽车中,电子设备比比皆是,均已涉及汽车的各
主要部件(见表1-1)。其控制装置中的单片机既有功能强大的16 位机或32位机,也有低性能的8位机。
例如,现代汽车发动机的功能越来越完善,其控制系统也 越来越复杂。控制系统需要不断地采集各个传感器的信息,并 按照预定的程序进行实时计算,所以对单片机的运算速度、数 据字长、与外部设备的接口等方面不断提出新的要求。目前, 发动机控制系统内单片机的总线频率已经提高到几十兆赫,机 型多为16位机或32位机。Motorola公司生产的 MC68HC912DG128A单片机就被德尔福等汽车电子企业选用在 自己的电控单元的产品中。
第2章 MCS-51单片机介绍
单片机具有功能强、体积小、成本低、功耗小、配置灵 活等特点。以单片机为核心构成的控制系统,成本低廉且能 够适应各种现场环境,具有实时、快速的外部响应,因而被 广泛应用在工业控制、智能化仪器仪表、通信、家电、汽车 等领域中。事实上,单片机是世界上数量最多的计算机。现 代人类生活中,几乎所用的每件电子和机械产品中都会集成 有单片机。手机、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标 等电脑配件中会有1~2部单片机;汽车上一般会配备40多部 单片机;复杂的工业控制系统上甚至可能会有数百台单片机 同时工作。
MCS51单片机的结构

MCS51单片机的结构MCS-51单片机是Intel公司设计开发的一种高度集成的8位微控制器(microcontroller),主要应用于嵌入式系统中。
它采用了Harvard 架构,包含一个CPU核心、片内存储器、外围接口和定时器/计数器等功能模块。
在本文中,我将详细介绍MCS-51单片机的结构。
MCS-51单片机的结构主要分为以下几个部分:1.中央处理器(CPU)核心:MCS-51单片机的CPU核心采用了8位的数据总线和地址总线,以及一组功能强大的指令集。
该CPU支持多种指令,包括数据传送指令、算术逻辑指令、位操作指令和条件跳转指令等。
它还包括一个累加寄存器和标志寄存器,用于存储操作数和标志位信息。
2.存储器部分:MCS-51单片机包含片内存储器和片外存储器。
片内存储器主要用于存储程序代码和数据,包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。
ROM用于存储程序代码,RAM用于存储数据和临时变量。
片外存储器通过地址线和数据线与单片机连接,可以扩展存储器容量。
3.输入输出(I/O)接口:MCS-51单片机通过多个I/O口与外部世界进行数据交互。
每个I/O 口包含一组引脚,可以用作输入或输出。
这些引脚可以通过配置寄存器来选择其功能。
MCS-51单片机还支持中断输入,可以用于实现外部设备的中断功能。
4.定时器/计数器(Timer/Counter):MCS-51单片机内置了多个定时器/计数器模块,用于生成精确的时间延迟或测量外部事件的时间间隔。
定时器可以产生周期性的中断信号,用于实现定时任务。
计数器可以计数外部事件的脉冲数量,用于测量时间间隔。
5.串行通信接口:MCS-51单片机内置了一个串行通信接口,可以用于与其他设备进行数据传输。
该接口支持异步串行通信协议,如UART(通用异步收发器)或SPI(串行外围接口)等。
它可以通过配置寄存器来设置通信参数,如波特率和数据格式等。
6.时钟电路:MCS-51单片机需要一个精确的时钟源来驱动内部运算和外设操作。