单片机及其外围元件图示
单片机结构与原理
5. 1. 1 标准型单片机的组成及结构
外部中断源
中断控制
程序 存储器
内部中断源
CPU
数据 存储器
总线控制
定时器2 定时器1 定时器0
计数器 输入
内部总线
振荡器
看门狗
SPI 串行端口
I/O端口
UART 串行端口
MISO MOSI CLK P0 P2 P1 P3 TXD RXD 地址/ 数据
5.5.1 复位和复位电路
复位是单片机的初始化操作，单片机在启动运 行时，都需要先复位，它的作用是使CPU和系统中 其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状 态开始工作。
1. 内部复位信号的产生
RST/VPD
施密特触发器
内部复 位电路
89S51
图5.11复位电路原理图
2. 复位状态
复位后，PC初始化为0，于是单片机自动从0单 元开始执行程序。复位后片内各专用寄存器的 状态如表3-9所示,表中X为不定数 。
图5.8 P1口某位结构
5.4.3 P2口
1.P2口位电路结构 2.工作原理 P2口作输出 ,可作
为高8位地址线 1）P2口作为输入 2）作通用I/O口
图5.9 P2口某位结构来自5.4.4 P3口1．P3口位电路结构
2. 工作原理 1）作为通用I/O 2）作为第2功能引脚 （见书中表2－8）
（详见第7章）。
（2）GF1和GF0：通用标志位。用户用软件置、复位。
（3）PD：掉电方式位。若PD＝1，进入掉电工作方式。
（4）IDL:待机方式位。若IDL＝1，进入待机工作方式。
5.6.2 待机方式
1．待机方式的工作特点 2．单片机进入待机方式的方法 向PCON中写一个字节，使IDL＝1 3．单片机终止待机方式的方法 通过硬件复位 通过中断方法
第七章单片机的典型外围
本章的主要内容7.1键盘接口7.1.1键盘的工作原理和扫描方式7.1.2键盘的接口电路7.2显示接口7.2.1LED显示器的工作原理7.2.2显示电路的分类与接口7.3DAC接口7.3.1D/A转换器及其接口电路的一般特点7.3.2D/A转换器的接口电路7.4ADC接口(207)7.4.1A/D转换器及与单片机的接口7.4.2A/D转换器与单片机的接口在一个计算机系统中，为实现人—机对话，显示和键盘是两个必不可少的功能配置。
在过程控制和智能仪器仪表中，通常是用微控制器进行实时控制及实时数据处理的。
但是计算机所能加工和处理的信息是数字量，而被控和检测对象的有关参量往往是一些连续变化的模拟量。
因此，模/数及数/模转换接口功能配置，在很多系统中也是必不可少的。
7.1键盘接口7.1.1键盘的工作原理和扫描方式1 键盘的工作原理键盘可以分为两类：独立连接式和矩阵式。
(1)独立连接式键盘这是最简单的键盘电路，每个键独立地接入一根数据输入线，如图7--1所示。
图7—1 独立连接式键盘在一般情况下，所有的数据输入线都被连接成高电平；当任何一个键压下时，与之相连的数据输入线将被拉成低电平。
要判断是否有键压下，只要用位处理指令即可判断是否有键按下。
这种键盘的优点是结构简单、使用方便，但随着键数的增多所占用的I/O口线也增加。
在使用键数不多的单片机系统中，使用这种独立式键盘的还相当普遍。
(2)矩阵式键盘如图7--2（a）所示,组成一个矩阵式键盘输入电路，其必不可少的部分如下：①键盘开关矩阵；②输出（行线）锁存器；③输入（列线）缓冲器。
图7—2 矩阵式键盘2 矩阵式键盘的工作过程①CPU先使行线O0线为低，其余行线为高，即0行为“0”状态，其余行均为“1”状态。
②CPU读入输入缓冲器的状态，以确定哪条列线为“0”状态。
如此时，若I0为“0”状态，则为“0”键压下；若I1为“0”状态，则为“1”键压下；等等。
③若输入缓冲器的状态全部为“1”状态，则CPU继续使行线O1为低、其余行线为高。
单片机电路相关,看懂电路图
第 1 讲电路图中的元器件（ 1 ）2008-11-22 21:26电路图是电子技术的语言。
看不懂电路图犹如“文盲”，也就无法深入地学习和掌握电子技术。
因此，广大初学者都迫切地希望能掌握看懂电路图的基本功。
为了满足大家的要求，五六电子网将刊出《怎样看电路图讲座》，以供电子爱好者学习参考。
内容分两大部分，第一部分介绍电路图中经常出现的元器件和基本电路；第二部分是以常见的家用电器为例，具体说明它们的工作原理和阅读电路图的方法。
本讲座力求写得深入浅出，通俗易懂，理论联系实际。
初学者只要逐篇细心读下去，再配合学习一些电子技术初级知识的读物，就一定能掌握阅读电路图的方法，学会电子技术的共同语言，进一步掌握电子技术。
我们诚恳地欢迎广大网友提出宝贵意见，以便互通信息，提高讲座质量，更好地为广大初学者服务。
电子设备中有各种各样的图。
能够说明它们工作原理的是电原理图，简称电路图。
电路图有两种，一种是说明模拟电子电路工作原理的。
它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。
这种图长期以来就一直被叫做电路图。
另一种是说明数字电子电路工作原理的。
它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。
为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。
除了这两种图外，常用的还有方框图。
它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。
一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。
所以要想看懂电路图，还得从认识单词——元器件开始。
有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容，本刊近期已作了很多介绍，因此在讲座中不再重复介绍。
本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。
51单片机_片内外设汇总
锁存器
写锁存器
读引脚 返回
片内外设
1.3 P2口
特点： “通用数据I/O端口”和“高八位地址总线”端 口
读锁存器
地址/数据 1/0
控制
Vcc
内部上拉电阻
内部总线
D CL
Q /Q MUX
(地址/数据=0)
锁存器 写锁存器
P2.x 引脚
读引脚
返回上一次
片内外设
与P0口一样，P2口在系统使用外部存储器时，做高八位的 地址总线。 应当注意的是：仅使用外部数据存储器时，P2口分两种情 况： 1）仅仅使用256B的外部RAM时，即使用movx a,@r0指令 访问外部RAM，此时用8位的寄存器R0或R1作间址寄存器， 这时P2口无用，所以在这种情况下，P2口仍然可以做通用 I/O端口。 2）如果访问外部ROM或使用大于256BRAM时，P2口必须 作为外存储器的高八位地址总线。 如：movx a，@dptr ；访问外部数据存储器 movc a，@a+dptr ；访问外部程序存储器 这里使用了16位的寄存器DPTR
片内外设
1. 5 并行端口在使用时应注意的几个问题
“拉电流”还是“灌电流”----与大电流负载的连 接 (我们以美国ATMEL公司生产的AT89C51为例) 1, 使用灌电流的方式与电流较大的负载直接 连接时, 端口可以吸收约20mA的电流而保证端 口电平不高于0.45V（见右上图）。
2,采用拉电流方式连接负载时，AT89C51所 能提供“拉电流”仅仅为80μA，否则输出的 高电平会急剧下降.如果我们采用右下图的方式， 向端口输出一个高电平去点亮LED，会发现，端 口输出的电平不是“1”而是“0”！ 当然，不是所有的单片机都是这样，PIC单 片机就可以提供30mA的拉电流和灌电流。单对 于大多数IC电路，最好还是使用“灌电流”去 推动负载。
单片机基础_80C51
5. 串行I/O口 目前高档 8 位单片机均设置了全双工串行 I/O 口，用以 实现与某些终端设备进行串行通信，或者和一些特殊功能 的器件相连接的能力，甚至用多个单片机相连构成多机系 统。随着应用的拓宽，有些型号的单片机内部还包含有二 个串行I/O口。 6. 定时器/计数器
3. 控制线：共4根。
· RST（VPD：备用电源引入端，当电源发生故障，电源降到下限值时， 备用电源经此端向内部 RAM提供电压，以保护内部RAM中的数据不 丢失）——复位输入信号，高电平有效。在振荡器工作时，在RST上 作用两个机器周期以上的高电平，将器件复位。 ·/EA（Vpp：编程电压,具体电压值视芯片而定）——片外程序存储 器访问允许信号，低电平有效。/EA=1，选择片内程序存储器(80C51 为4KB，80C52为8KB) ；/EA=0，则程序存储器全部在片外而不管片 内是否有程序存储器。 使用80C31时，必须接地，使用8751编程时，施加 21V的编程电 压。 · ALE（PROG：编程脉冲）——地址锁存允许信号，输出。 在访问片外存储器或 I/O 时，用于锁存低八位地址，以实现低八 位地址与数据的隔离。即使不访问外部存储器，ALE端仍以固定的频 率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器 时，出现一个ALE脉冲。
在单片机中，常把寄存器（如工作寄存器、特殊功能 寄存器、堆栈等）在逻辑上划分在片内 RAM 空间中，所 以可将单片机内部 RAM 看成是寄存器堆，有利于提高运 行速度。
当内部 RAM 容量不够时，还可通过串行总线或并行 总线外扩数据存储器。
4. 并行I/O口
单片机往往提供了许多功能强、使用灵活的并行输入 /输出引脚，用于检测与控制。有些I/O引脚还具有多种功 能，比如可以作为数据总线的数据线、地址总线的地址线、 控制总线的控制线等。单片机 I/O 引脚的驱动能力也逐渐 增大，甚至可以直接驱动外扩的LED显示器。
单片机外围电路图
单片机外围电路图DS18820的特点及工作原理作者: 来源：工业技术/ 电工技术收藏本文章“看门狗”电路DS1232在单片机产品中的应用长春市爱华新技术研究所贾振国长春水利电力高等专科学校电厂许琳摘要：介绍一种看门狗集成电路DS1232的功能及与单片机的实际接口电路，结合工程实际指出了DS1232在应用中的注意事项。
关键词：看门狗； DS1232；接口；随着计算机技术的发展，单片微型计算机在工业自动化领域和智能化产品中得到了广泛的应用。
如何提高单片机产品的抗干扰能力是产品开发和设计人员所面临和必须解决的问题。
关于抗干扰的具体方法在很多书籍和文章中都有较为详尽的论述，本文不再赘述。
美国DALLAS公司生产的“看门狗(WATCHDOG)”集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力，我们曾将DS1232应用到“粮食中心库粮仓温度监测系统”、“银行利率显示屏”、“多功能电脑时钟”、“电厂皮带秤测速系统”和“全自动限电计量系统”中，在实际使用中收到了良好的效果。
1. DS1232的结构及特点1.1 引脚功能及内部结构DS1232是由美国DALLAS公司生产的微处理器监控电路，采用8脚DIP封装，如图1所示。
各引脚功能如下：PBRST：按钮复位输入端;TD：看门狗定时器延时设置端；TOL：5％或10％电压监测选择端；GND：电源地；RST：高电平有效复位输出端；RST：低电平有效复位输出端；ST：周期输入端;Vcc：电源。
1.2 DS1232的内部结构DS1232的内部结构框图如图2所示。
1.3 主要特点DS1232具有如下特点：●具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求;●在微处理器失控状态下可以停止和重新启动微处理器;●微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器;●精确的5％或10％电源供电监视;●不需要分立元件；●适应温度范围宽，－40～＋85℃。
单片机结构演示图
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图7.2.6 FAMOS管的结构和符号 FAMOS管
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图7.2.7 使用FAMOS管的存储单元 使用FAMOS管的存储单元
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图7.2.8 SIMOS管的结构和符号 SIMOS管的结构和符号
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图7.2.9 使用SIMOS管的256 × 1位EPROM 使用SIMOS管的 管的256
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图7.6.6 无比型动态MOS反相器 无比型动态MOS反相器
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图7.6.7 两相无比型动态MOS移位寄存单元（a）电路结 两相无比型动态MOS移位寄存单元（ 移位寄存单元 构（b）工作波形
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图7.6.8
改进的两相无比型动态MOS移位寄存单元（ 改进的两相无比型动态MOS移位寄存单元（ a） 移位寄存单元 电路结构（ 电路结构（b）工作波形
图7.2.1 ROM的电路结构框图 ROM的电路结构框图
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图7.2.2 二极管ROM的电路结构图 二极管ROM的电路结构图
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图7.2.3 用MOS管构成的存储矩阵 MOS管构成的存储矩阵
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图7.2.4 熔丝型PROM的存储单元 熔丝型PROM的存储单元
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图7.2.5 PROM管的结构原理图 PROM管的结构原理图
图7.2.10 Flotox管的结构和符号 Flotox管的结构和符号
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图7.2.11 E2 PROM的存储单元 PROM的存储单元
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图7.2.12 E2 PROM存储单元的三种工作状态（a）读出状 PROM存储单元的三种工作状态 存储单元的三种工作状态（
态 （b）擦除（写1）状态 （c）写入（写0）状态 擦除（ 写入（
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图7.3.6 四管动态MOS存储单元 四管动态MOS存储单元
单片机常用外围器件及芯片
常用MCS-51系列（8位）单片机内部硬件资源表更强功能的MCS-51系列（8位）单片机内部硬件资源表 公司型号 片内ROM 片内RAM I/O 口线 中断源 A/D 定时器Intel80C51GA 4K 128 32 7 4*8bit 280C51GB 8K 256 32 7 4*8bit 2 ATMEL 89LV51 Flash 4K 128 32 6 /289LV52 Flash 8K 256 32 8 3 SiemensSAB80512 4K 128 56 6 8*8bit 2SAB80515 8K 256 48 12 8*8bit 3 AMD 80C525/325 8K 256 42 2 8*8bit380C515/535 8K 256 32 4 2Philips/ Signetics 83C552 8K 256 40 15 8*8bit 2 83C752 2K 64 19 6 4*8bit 1常用PIC 单片机系列（8位）单片机内部硬件资源 型号 管脚 片内ROM(位) 片内RAM I/O口线说明PIC12C508A 8 512*12 256 每个I/O 口吸收、驱动电流25mAPIC12C509A 512*12 41PIC12C671 1024*12 128PIC12C671 2048*12 128每个I/O 口吸收、驱动电流25mA ，4路8位ADCPIC16C54C 18 512*12 25 12一个定时器，片内WDT ，每个I/O 口吸收25mA 电流、驱动电流20mAPIC16C55 28 512*12 24 20PIC16C56 18 1024*12 25 12PIC16C57 28 2048*12 72 20公司型号 片内ROM片内RAM I/O 口线中断源 定时/计数器 Intel8031/128 32 5 2 8751 4K EPROM 128 32 5 2 8051 4K 128 32 5 2 8752 8K EPROM 256 32 6 3 ATMEL 89C1051 1K FLASH 128 15 3 1 89C2051 2K FLASH 128 15 5 2 89C51 4K FLASH 128 32 5 2 89C52 8K FLASH2563283常用74系列门电路芯片型号和简单功能描述名称（74XX）特征描述00 四2输入端与非门01 四2输入端与非门（OC）02 四2输入端或非门03 四2输入端或非门（OC）04 六反相器05 六反相器（OC）06 六高压输出反相器（OC,30V）07 六高压输出缓冲驱动器（OC,30V）08 四2输入端与门10 三2输入端与非门11 三2输入端与门13 双4输入端与非门14 六反相器16 六高压输出反相器（OC,15V）17 六高压输出缓冲驱动器（OC,15V）128 四2输入端或非线驱动器常用4000系列门电路芯片型号和简单功能描述型号器件名称厂家名称CD4000 双3输入端或非门+单非门TICD4001 四2输入端或非门HIT/NSC/TI/GOL CD4002 双4输入端或非门NSCCD4011 四2输入端与非门HIT/TICD4012 双4输入端与非门NSCCD4023 三3输入端与非门NSC/MOT/TI CD4025 三3输入端或非门NSC/MOT/TI CD4068 八输入端与非门/与门NSC/HIT/TICD4069 六反相器NSC/HIT/TICD4073 三3输入端与门NSC /TICD4075 三3输入端或门NSC/ TICD4081 四2输入端与门NSC/HIT/TICD4082 双4输入端与门NSC/HIT/TI常用的功率MOSFET驱动器型号配置输出电流（A）最大输入电压（V）封装TC4421 单通道、反相9 18 8-Pin，PDIP,5-Pin TC429 单通道、反相 6 18 8-Pin PDIPTC1413 单通道、反相 3 16 8-Pin PDIP,8-Pin TC4427A 双通道 1.5 18 8-Pin PDIP,8-PinTC4428A 双通道、正反/相1.5 188-Pin PDIP,8-PinSOICTC1426 双通道、反相 1.2 16 8-Pin PDIP,8-Pin SOICTC4467 四通道、反相 1.2 18 14-Pin PDIP,16-Pin SOIC(W)TC4468 四通道 1.2 18 14-Pin PDIP,16-Pin SOIC(W)电流/电压转换芯片型号封装电流大小电源电压最大工作电流(µA）简单描述MAX471 8/PDIP/SO 0~3A +3~+36 50 精密，高端电流传感放大器MAX472 8/PDIP/SO 外部电阻+3~+36 20 精密，高端电流传感放大器MAX4073 5-SC706-SOT23外部电阻+3~+28 500低成本，电压输出高端电流传感放大器MAX4172 8/µMAX/SO 外部电阻+3~+32 800 低成本，精密，H输出高端电流传感放大器MAX4173 6-SOT23 外部电阻+3~+28 420 低成本，电压输出高端电流传感放大器MAX4372 5-SOT238-SO外部电阻+2.7~+28 30低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4373 8/µMAX/SO 外部电阻+2.7~+28 50 低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4374 8/µMAX/SO 外部电阻+2.7~+28 50 低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4375 8/µMAX/SO 外部电阻+2.7~+28 50 低成本，微功耗电压输出高端电流传感放大器+比较器，含电压基准MAX4376 14-TSSOP5-SOT238/µMAX/SO外部电阻+3~+28 1000单高变电流传感放大器带外部增益多路模拟开关型号仪表放大器型号 传感器类型 输出形式 输出阻抗 典型器件 热敏电阻 随温度电阻发生变化 50到1M Ω AD524、AD620 热电偶电压变化 20~20k Ω AD624、AD620电阻温度探测（RTD ） （桥式电路） 随温度电阻发生变化 20~20k Ω AD624、AD625、AD620 水位传感器热型、浮标型 电阻变化500~2k Ω100~2k Ω AD624、AD625、AD620、AMP-01负载传感器应变桥、测重仪电阻变化120~1k Ω AD624、AD625、AD620、 AMP-01 光敏二极管光强度增加，电流增加 10Ω AMP-05磁场传感器 5mv/kg ~120mv/kg 1~ 1k Ω AD624、AD625、AD620、 AMP-02加速度传感器 1~100mv/g500ΩAD624、AD625、AD620、 AMP-02AD 公司DAC 器件 极性型号封装 位数 输出信号 线性 外部基准 接口方式 单极性AD5300BμSOIC8 0~+VDD 1 +VDD SPI AD7523 DIP 8 I 1/2 ±VREF P8 AD7524 DIP 8 I 1/2 ±VREF P8 AD7533 DIP10 I 1/2~2 ±VREF P10 AD5310BμSOIC10 0~+VDD 1 +VDD SPI AD7397 DIP 10 0~+VDD 1 +VREF P12 AD7541A DIP 12 I 1/2 ±VREF P12 AD7545 DIP 12 I 1/2 ±VREF P12 AD7845 DIP 12V1/2~1±VREFP12型号 通道数 最小电压最大电压最大关电流最大开时间 最大关时间 MAX324 2 2.7 16 0.1 150 100 MAX323 2 2.7 16 0.1 150 100 MAX307 8 4.5 30 0.75 200 150 MAX306 16 4.5 30 0.75 200 150 MAX322 2 Dual-Supply Dual-Supply 0.1 150 100 MAX321 2 Dual-Supply Dual-Supply 0.1 150 100 MAX320 2Dual-Supply Dual-Supply 0.1 150100AD7564 DIP 12 I1/2 4路+VREF S AD7393 DIP 12 +1.2(V) 1.6 +1.2(内部) P10 AD7394 DIP 12 +VREF(V) 1 +VREF SPI AD5320B DIP 12 0~+VDD 1 +VDD SPI AD7538 μSOIC 14 I1 ±VREF P14AD420 DIP 16 I(0~20mA/ 0~24mA/ 4~24mA) / 内/外 SPI/Microwire AD421 DIP 16 I(4~24mA) / 内/外 SPI 双极性AD7225 DIP 8 V ±5（V ） I 5mA±2 4路 外 P8 AD7226 DIP 8 V ±5（V ） I 5mA±2 1路 外 P8 AD7243 DIP 12 V ±5（V ） I 5mA±1 +5 S AD7840 DIP14V ±3（V ） I 5mA±2+3P14TI 公司的双极性DAC 器件 器件 管脚数 分辨率 输出 通道数 基准 电源电压 TLV5620 14 8 V 4 外部 2.7~5.5 TLC5628 16 8 V 8 外部 5TLV5604 16 10 V 8 外部 2.7~5.5 TLV5614 16 12 V 8 外部 2.7~5.5 TLC5615 8 10 V 1 外部 5TLC5616 8 12 V 1 外部 2.7~5.5 TLC5617 8 10 V 2 外部 5 TLC5618 8 12 V 2 外部 5TLV5636 8 12 V 1 外部 2.7~5.5 TLV5637 8 10 V 2 外部 2.7~5.5 TLV5638 8 12 V 2外部 2.7~5.5TLV5613 20 12 V 1 外部 2.7~5.5 TLV56192012 V1外部 2.7~5.5型号 通道 分辨率 输出阻抗线性 封装MAX5621 16 16 50 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5622 16 16 500 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5623 16 16 1000 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5631 32 16 50 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5632 32 16 500 0.0015 64-TQFP 68-QFN MAX5633 32 1610000.0015 64-TQFP 68-QFNTLV5633 20 12 V 1 内部 2.7~5.5 TLV5639 20 12 V 11 内部 2.7~5.5 THS5641 28 8 I 1 内部 3.0~5.0 THS5651 28 10 I 1 内部 3.0~5.0常用的光耦器件型号品牌描述4N25 QTC 晶体管输出4N30 QTC 达林顿管输出4N33 QTC 达林顿管输出4N35 QTC 晶体管输出6N135 FSC 高速光耦晶体管输出6N136 FSC 高速光耦晶体管输出6N137 FSC 高速光耦晶体管输出T1L113 FSC 达林顿管输出T1L117 - 达林顿管输出MOC3041 - 过零\触发\可控制输出MOC3061 - 过零\触发\可控制输出升/降压电压变换器件型号最小输出电压最大输出电压典型电流特征MAX1672 1.25 5.5 0.3 低电压检测MAX1729 2.5 16 0.0025 低噪声MAX710 - - 0.25 低噪声低电压检测MAX711 2.7 5.5 0.25 低噪声低电压检测升压电压变化器件型号最小输出电压最大输出电压典型电流MAX1675 2 5.5 0.3MAX1676 2 5.5 0.3MAX1678 2 5.5 0.09MAX1687 1.25 6 2MAX1688 1.25 6 2MAX1700 2.2 5.5 0.8MAX1703 2.5 5.5 1.5MAX1705 2.5 5.5 0.8降压电压变换器件型号典型输出值最小输出电压最大输出电压典型电流MAX1672 1.25 5.5 0.3 低电压检测MAX1734 1.5,1.8 - - 0.25MAX1742 1.5,1.8，2.5 1.1 5.5 1 MAX1744 3.3，5 - - 10 MAX1745 - 1.25 18 10 MAX1762 1.8,2.5 0.5 5.5 0.6 MAX1776 5 1.25 24 0.6 MAX1791 3.3,5 0.5 5.5 3 MAX1809 - 1.1 5.5 3 MAX1813 - 0.6 2 22 MAX1830 1.5,1.8,2.5 1.1 5.5 3低压差线性稳压器型号典型输出值最小输出电压最大输出电压典型电流（mA）MAX8873 2.80、2.84、3.15 - - 280MAX8874 2.80、2.84、3.15 - - 280MAX8875 2.5~5 - - 150MAX8877 2.5~5 - - 150MAX8878 2.5~5 - - 150MAX8880 - 1.25 5 200MAX8881 1.8、2.5、2.85、5.0 - - 200MAX8882 1.8、2.5、2.85、3.3 - - 160MAX8883 1.8、2.5、2.85、3.3 - - 160MAX8885 2.5~5 - - 150精密电压基准IC型号输出电压精度最小电压最大电压MAX6191A 2.048 0.1 2.5 12.6MAX6191B 2.048 0.244 2.5 12.6MAX6191C 2.048 0.5 2.5 12.6MAX6192A 2.5 0.08 2.7 12.6MAX6192B 2.5 0.2 2.7 12.6MAX6192C 2.5 0.4 2.7 12.6MAX6193A 3 0.066 3.2 12.6MAX6193B 3 0.166 3.2 12.6MAX6193C 3 0.333 3.2 12.6MAX6194A 4.5 0.04 4.7 12.6MAX6194B 4.5 0.11 4.7 12.6MAX6194C 4.5 0.22 4.7 12.6MAX6195A 5 0.04 5.2 12.6MAX6195B 5 0.1 5.2 12.6 MAX6195C 5 0.2 5.2 12.6 MAX6198A 4.096 0.05 4.3 12.6 MAX6198B 4.096 0.12 4.3 12.6 MAX6198C 4.096 0.24 4.3 12.6看门狗器件型号最小复位时间（ms）最大复位时间（ms）标准看门狗设置MAX690 35 70 可调1.6s MAX691 可调35 可调70 可调1.6s MAX692 可调35 可调70 可调1.6s MAX693 可调35 可调70 可调1.6s MAX694 可调140 可调280 可调1.6s MAX695 可调140 可调280 可调1.6s 单片机常用外围器件单片机常用外围器件************************************一、74系列常用器件1.常用与非门及与非门器件MM54HC08/MM74HC08MM54HC11/MM74HC12.常用或门有或非门器件MM54HC32/MM74HC32MM54HC02/MM74HC023常用与或门及与或非门器件MM54HC58/MM74HC58MM5(7)4HC514.常用总线驱动及收发器件54LS244/DM74LS244DM54LS235/DM74LS24574HC5955.常用计数器DM74LS90/DM74LS93DM54LS193/DM74LS1936.常用编码译码器件MM5(7)4HC148MM5(7)4HC138************************************二、存储器件1.SRAM-IS61C256AH2.EPRAM-M2764A3.EEPRAM24LC256X2816C4.FLASH存储器AT29C2***********************************三、A/D1.逐次比较型A/DADC0809/0804AD78102.并行比较型ADAD90483.半闪烁型高速A/DTLC5510MAX1134.Σ－△型高精度A/DAD7710ADS1100***********************************四、输出及显示1.LED驱动芯片ICM7218MAX7219MCI144892.LCD器件FYD128643.D/A************************************五、传感器1.温度LM35DS18B202.语音芯片ISD25003.时钟芯片DS1302PCF85834.其他热线型半导体气敏元件MR513酒精传感器 MQ-303A可燃性气体传感器 M007*************************************六、常用可编程器件1.可编程并行接口芯片 8255A2.可编程中断控制器 82C59A3.可编程计数器MSM82C53-2MSM82C54-24.可编程键盘、显示控制器件TMP82C79*****************************************七、常用通信器件1.RS-232总线接口芯片 MAX2322.RS-422总线接口芯片 MAX4913.RS-485总线接口芯片 MAX4854.异步收发器 MAX3100B控制器件 ISP15186.以太网接口器件 RTL8019AS*****************************************八、电源相关器件1.DC-DC电压变换器MAX1676MAX6822.电源监控器件MAX791MAX7053.电流传感器MAX471/472。
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（2）数据存储器
一般将随机存储器（RAM）用做数据存储器。可寻址空 间为64KB。MCS-51数据存储器可分为片内和片外两部分。
片外RAM：
最大范围：0000H～FFFFH， 64KB；用指令MOVX访问。
片内RAM：
最大范围：00H～FFH， 256B；用指令MOV访问。又分 为两部分：低128B（00～7FH） 为真正的RAM区，高128B （80～FFH）为特殊功能寄存器 （SFR）区。如右图所示。
（1）运算器
组成：8位算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位 累加器A（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器 PSW（Program Status Word）、8位暂存寄存器TMP1和TMP2 等。 功能：完成算术运算和逻辑运算。
（2）控制器
第1章 MCS-51单片机的结构与原理
主要内容： 典型单片机（ MCS-51, AT89S51, PIC, Motorola, AVR ） 的性能，MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最 小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用 单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本 概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统，难点 在于时序、ISP下载技术。
（1）程序计数器PC（Program Counter） 程序计数器PC在物理上是独立的，它不属于SFR存储器块。 PC是一个16位的计数器，专门用于存放CPU将要执行的指令 地址（即下一条指令的地址），寻址范围为64KB，PC有自动 加1功能，不可寻址，用户无法对它进行读写，但是可以通过 转移、调用、返回等指令改变其内容，以控制程序执行的顺序。
1.2 MCS-51单片机硬件结构及引脚
MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051 为核心，增加了一定的功能部件后构成的，因此，本章以 8051为主介绍MCS-51系列单片机 。
1.2.1 MCS-51单片机的内部结构
MCS-51单片机的组成： CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存 储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、并口）、内部总线 和中断系统等。组成框图如下：
(4K字节)
2x16
4x8位
1
5
8052 80C52
(8K字节)
8752 87C52
(8K字节)
256 字节
3x16
4x8位
1
6
ATEML 89C系列 (常用型)
1051(1K)/2051(2K)/4051(4K) （20条引脚DIP封装） 89C51(4K)/89C52(8K) （40条引脚DIP封装）
128 128/ 256
2 2/3
15 32
1 1
5 5/6
2. 存储器 MCS-51的存储器可分为程序存储器和数据存储器,又有 片内和片外之分。 （1）程序存储器 一般将只读存储器（ROM）用做程序存储器。可寻址 空间为64KB，用于存放用户程序、数据和表格等信息。 MCS-51单片机按程序 存储器可分为内部无ROM型 （如8031）和内部有ROM型 （如8051）两种，连接时 引 脚 EA 有区别。程序存储器结 构如右图所示：
MCS-51系列单片机配置一览表
片内存储器（字节） 系列 无 Intel 51 子系列 Intel 52 子系列 片内ROM 有ROM 有EPROM
片内 RAM
128 字节
定时器 计数器
并行 I/O
串行 I/O
中 断 源
8031 80C31 8032 80C32
8051 80C51
(4K字节)
8751 87C51
内部RAM的 20H～2FH单元为 位寻址区，既可 作为一般单元用 字节寻址，也可 对它们的位进行 寻址。位地址为 00H～7FH。 CPU 能直接寻址这些 位（称MCS-51具 有布尔处理功 能），位地址分 配如右表所示。
3．特殊功能寄存器 （SFR）
MCS-51有21个特殊功 能寄存器（也称为专用寄存 器），包括算术运算寄存器、 指针寄存器、I/O口锁存器、 定时器/计数器、串行口、中 断、状态、控制寄存器等， 它们被离散地分布在内部 RAM的80H～FFH地址单元 中（不包括PC） ，共占据了 128个存储单元，构成了SFR 存储块。其字节地址可被8整 除的SFR可位寻址。SFR反映 了MCS-51单片机的运行状态。 特殊功能寄存器分布如右表 所示。
（8）I/O口专用寄存器（P0, P1, P2, P3） 8051片内有4个8位并行I/O接口P0, P1, P2和P3，在SFR中相 应有4个I/O口寄存器P0, P1, P2和P3。 （9）定时器/计数器（TL0, TH0, TL1和TH1） MCS-51单片机中有两个 16 位的定时器 / 计数器T0 和 T1 ，它 们由4个8位寄存器（TL0, TH0, TL1和TH1）组成，2个16位定时 器/计数器是完全独立的。可以单独对这4个寄存器进行寻址，但 不能把T0和T1当做16位寄存器来使用。 （10）串行数据缓冲器（SBUF） 串行数据缓冲器SBUF用于存放需要发送和接收的数据，它 由两个独立的寄存器组成（发送缓冲器和接收缓冲器），要发 送和接收的操作其实都是对串行数据缓冲器SBUF进行的。 （11）其他控制寄存器 除上述外，还有IP, IE, TCON, SCON和PCON等几个寄存器， 主要用于中断、定时和串行口的控制，
组成：程序计数器PC（Program Counter）、指令寄存器IR （Instruction Register）、指令译码器ID（Instruction Decoder）、 堆栈指针SP、数据指针DPTR、定时控制逻辑和振荡器OSC等 电路。 功能：CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中 取出，存放在IR中，ID对IR中的指令码进行译码，定时控制 逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时，以产生执行本 条指令所需的全部信号。
预备知识：元器件实物图
单片机芯片
AT89C51
AT89S51 AT89S52 AT89C2051
通信芯片MAX232CPE
时钟芯片 DS1302
AD变换器0832
EEPROM 24C02
温度传感 器18B20
稳压片78L05
晶 振
电阻和排电阻
零压力插座
瓷片小电容 万用焊接板
仪器盒
步进电机
4．I/O接口 I/O接口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的 必经之路，用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载 能力。 8051内部有4个8位并行接口P0, P1, P2, P3，有1个全双 工的可编程串行I/O接口。 5．定时器/计数器 8051 内部有两个 16 位可编程序的定时器 / 计数器，均为 二进制加1计数器，分别命名为T0和T1。 T0和T1均有定时器和计数器两种工作模式。在定时器模 式下， T0 和T1 的计数脉冲可以由单片机时钟脉冲经 12 分频 后提供。在计数器模式下， T0 和 T1 的计数脉冲可以从 P3.4 和 P3.5 引脚上输入。对 T0 和 T1 的控制由定时器方式选择寄 存器TMOD和定时器控制寄存器TCON完成。
（2）累加器A （Accumulator） 累加器A是8位寄存器，又记做ACC，是一个最常用的专 用寄存器。在算术/逻辑运算中用于存放操作数或结果。 （3）寄存器B 寄存器B 是8位寄存器，是专门为乘除法指令设计的，也作 通用寄存器用。
（4）工作寄存器 内部RAM的工作寄存器区00H～1FH共32个字节被均匀地分 成四个组（区），每个组（区）有8个寄存器，分别用R0～R7表 示，称为工作寄存器或通用寄存器，其中，R0、R1还经常用于 间接寻址的地址指针。在程序中通过程序状态字寄存器（PSW） 表2-5 工作寄存器组选择控制表 第3、4位设臵工作寄存器区。 （5）程序状态字PSW （Program Status Word） 程序状态字PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信 息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的， 但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。其定义格式 如下页表所示。
6．中断系统
中断：指CPU暂停原程序执行，转而为外部设备服务（执行中 断服务程序），并在服务完后返回到原程序执行的过程。 中断系统：指能够处理上述中断过程所需要的硬件电路。 中断源：指能产生中断请求信号的源泉。 8051可处理5个中断源（2个外部，3个内部）发出的中断请 求，并可对其进行优先权处理。外部中断的请求信号可以从P3.2, P3.3（即 INT0 和 INT1 ）引脚上输入，有电平或边沿两种触发方 式；内部中断源有3个，2个定时器/计数器中断源和1个串行口中 断源。 8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控 制器IP等电路组成。
其中：Cy：进借位标志； AC：辅助进借位标志； F0 ：用户标志； RS1、RS0：工作寄存器组（区）选择（如下表所示）； OV：溢出标志位，有溢出时臵1； P：奇偶标志位。A中有奇数个1时臵1。
（6）数据指针DPTR（Data Pointer） 数据指针DPTR是16位的专用寄存器，即可作为16位寄存器 使用，也可作为两个独立的 8 位寄存器 DPH （高 8 位） 、 DPL （低8位）使用。 DPTR主要用作16位间址寄存器，访问程序存 储器和片外数据寄存器。 （7）堆栈指针SP（Stack Pointer） 堆栈是一种数据结构，是内部RAM的一段区域。堆栈存取 数据的原则是“后进先出”。堆栈指针SP是一个8位寄存器，用 于指示堆栈的栈顶，它决定了堆栈在内部RAM中的物理位臵。 MCS-51单片机的堆栈地址向大的方向变化（与微机堆栈地 址向小的方向变化相反）。系统复位后，SP初值为07H，实际应 用中通常根据需要在主程序开始处对堆栈指针 SP进行初始化， 一般设臵SP为60H。 设立堆栈的目的是用于数据的暂存，中断、子程序调用时 断点和现场的保护与恢复。