第一章单片机基础知识知识
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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。
单片机基础教程第一章概述
存储器
存储器是单片机中用于存储程序代码 和数据的部件。根据其作用和特点， 可以分为程序存储器和数据存储器。
存储器的容量决定了单片机能够存储的 程序代码和数据的大小，常见的存储器 容量有64KB、128KB、256KB等。
程序存储器用于存储程序代码，如汇 编语言或C语言编写的程序。数据存 储器用于存储临时数据或工作变量。
单片机基础教程第一 章概述
目录
• 单片机简介 • 单片机的基本组成 • 单片机的工作原理 • 单片机的学习方法与建议
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块，具有微型化、 集成度高、可靠性强的特点。
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块集成在一块芯片上， 实现了微型化、集成度高、可靠性强的特点。单片机可以通过编程实现各种数字和模拟信号的处理和控制，广泛 应用于工业控制、智能仪表、智能家居等领域。
令、控制指令等。
单片机指令中操作数的寻 址方式，如直接寻址、间 接寻址、寄存器寻址等。
指令执行周期
单片机执行一条指令所 需的时间，通常以机器 周期或时钟周期表示。
指令格式
单片机的指令格式，包 括操作码和操作数等部
分。
单片机的编程语言
01
02
03
汇编语言
使用助记符和符号表示指 令，易于理解和记忆。
C语言
学习单片机编程语言
实践应用与项目开发
根据所使用的单片机型号和开发环境，学 习相应的编程语言和开发工具，如C语言、 汇编语言等。
通过实践应用和项目开发，加深对单片机 应用的理解，提高实际操作能力和解决问 题的能力。
第一章_单片机基础知识
（3）补码
补码的概念：现在是下午3点，手表停在12点，可正拨3点，也可 倒拨 9点。即是说 -9的操作可用+3来实现，在12点里：3、-9互为 补码。 12 运用补码可使减法变成加法。 规定：正数的补码等于原码。 负数的补码求法：1）反码 + 1 2）公式：[X]补 = 2n + X （X<0） 模（module） 2n 就是一个计数系统的最大容量，其大小等于以 进位计数制基数为底，以位数为指数的幂。 3
101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ _
11 0 、 a b c d e f g h i j k l m n o
111 p q r s t u v w x y z { ¦ } ～ DEL
8 1000 9 1001
这叫做二进制数对十进制编码——BCD码。 上述每4位二进制数表示一个十进制字符，这4位中各位的权依次是： 8、4、2、1——8421 BCD码。
BCD码的运算： 例、 1 8 3 1 00011000 +）0 0 0 0 0 0 1 1 00011011 B是非BCD码 需进行十进制调整： （错）
（ 2.）二进制数： 特点：有0，1两个不同的符号。 逢二进一。二进制数的下脚标为B 例如：对于整数， 1001B=1×23+0×22+0×21+1×20 = 9D 对于小数， 0.101B = 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = 0.625D 二进制数每一位的权是：以小数点分界， …..24 , 23 , 22 , 2 1, 2 0 . 2 -1, 2 -2, 2 3,
……
（ 3.）十六进制数： 有0~ 9 ，A,B,C,D,E,F 共十六个不同的符号。 逢十六进位。用下脚标 “H” 表示十六进制数。 例：327 H = 3×162+2×161+7×160 = 807D 3AB . 11H = 3×162+A×161+B×160+1×161+1×16-2 =939 . 0664 D
单片机第一章知识点
第一章单片机概述一、单片机的定义单片机是单片微型计算机的简称。
它采用了超大规模集成技术，将微型计算机的中央处理器、存储器、输入/输出接口电路集成在同一块芯片上，构成一个既小巧又完善的计算机硬件系统，在单片机应用软件的控制下，准确、迅速、高效地完成规定的控制任务。
二、单片机的组成1、中央处理器中央处理器即CPU，是单片机的核心部件。
包括算数逻辑单元（ALU）和控制器。
2、存储器计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。
一般分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）3、输入/输出接口电路输入/输出接口电路又称I/O接口电路，用来连接CPU和输入/输出设备，完成信号转换与驱动、数据传输和控制等功能。
三、单片机的特点1．抗干扰性强，工作温度范围宽2. 高可靠性3. 控制功能强，数值计算能力相对较差4. 指令系统比通用微机简单，并具有许多面向控制的指令。
四、单片机的应用领域1、家用电器领域2、办公自动化领域3、商业营销领域4、工业自动化领域5、智能控制领域五、各种进制之间的转换（1）各种进制转换为十进制数方法：各位按权展开相加即可。
例：11011B = 1×24 + 1×23 + 0×22 + 1×21+ 1×20 = 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 27 1FBH = 1×162 + 15×161 + 11×160 = 256 + 240 + 11 = 507D（2）十进制数转换为各种进制方法：整数部分采用“除基取余法”，小数部分采用“乘基取整法”。
例：23.66D = 10111.1010B（3）二进制数与十六进制数之间的相互转换方法：每四位二进制转换为一位十六进制数。
例：10101111011B = 57BH六、带符号数的三种表示方法（1）原码：机器数的原始表示，最高位为符号位（0‘+’1‘-’），其余各位为数值位。
单片机基础知识
3. 控制引脚(4根)
PSEN (29脚)：片外ROM读选通信号端。当访问外部程序存储
器时，此引脚输出负脉冲选通信号，16位地址数据将出现在P0和 P2 口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入 并执行。
EA/Vpp (31脚)：外部程序存储器地址允许输入端。
当EA接高电平时，CPU执行片内ROM指令，但当PC值超过0FFFH时， 将自动转去执行片外ROM指令；当EA接低电平时，CPU只执行片外ROM 指令。
以直接输出大电流和高电压，以便能直接驱动LED和VFD（荧光 显示器）。 （2）有些单片机设置了一些特殊的串行I/O功能，为构成分布式、 网络化系统提供方便条件。
4．低功耗化
CMOS化，功耗小，配置有等待状态、睡眠状态、关闭状态等 工作方式。消耗电流仅在µA或nA量级，适于电池供电的便携式、 手持式的仪器仪表以及其它消费类电子产品。
36 P0.3
V (40脚)：电源端，接+5V电源。
CC
P1.5 6 P1.6 7
P1.7 8
35 P0.4 34 P0.5
33 P0.6
RST/VPD 9 8051 32 P0.7
RXD/P3.0 10
31 EA/VPP
VSS(20脚)：接地端。
TXD/P3.1 11 INT0/P3.2 12 INT1/P3.3 13
P3 口
17XTAL1 19
22 P2.1
VSS 20
21 P2.0
8051的 40个引 脚可分
为：
图 2-3 8051 单片机引脚图
.0 1 P1.1 2
40 VCC 39 P0.0
P1.2 3
38 P0.1
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。
单片机及控制-第一章单片机基础知识
关于逻辑高低电平： 1) 5V CMOS 、 HC 、 AHC 、 AC 中 ， 输 入 大 于 3. 5V 算 高 电 平 ， 输 入 小 于 1.5 V 算 低 电 平 ； 2) 5 V TTL 、 AB T 、 AHCT 、 HC T 、 ACT 中 ， 输 入 大 于 2 V 算 高 电 平 ， 输 入 小 于 0. 8V 算 低 电 平 ； 3) 3. 3V LV TTL 、 LV T 、 L VC 、 AL VC 、 LV 、 AL V T 中 ，输 入 大 于 2V 算高电平 | | 输 入 小 于 0. 8V 算 低 电 平 ；
【单片机的应用领域】 目前单片机渗透到我们生活的各个领域， 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。 导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程 的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像 机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应 用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
AT89S52 具有以下标准功能：8K 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定 时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行 口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选 择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一 个中断或硬件复位为止。
单片机技术及应用第一章单片机基础知识-PPT文档资料67页
在计算机中最常用的无符号整数是表示地址的数
计算机中数和字符的表示
1. 概述 2. 无符号数的表示 3. 有符号数的表示 4. 定点数和浮点数 5. 计算机中的二进制编码
有符号数的表示
1．机器数与真值 计算机中的数是用二进制表示的，数的符号也是用
二进制表示的。通常一个数的最高位为符号位，为0表 示正数，为1表示负数。若字长为8位的计算机，则D7为 符号位，D6～D0为数值位。
• 2. 8位单片机
•
8位单片机年产量目前已达到十亿片，约占当
年单片机产量的70%。主流机型是Intel公司的
8051及其系列产品和派生产品。风靡全球的IC卡，
大多采用此单片机构造。Motorola公司的6800
（6502）派系也是很有名气的。其中MC68HC11
是功能很强的8位单片机，具备16位机的I/O功能。
单片机也开始尝试使用高级语言，其中编译型语言 有Pl、M5l、C-5l、C、MBASIC-51等，解释型的有 MBASIC和MBASIC-52等。
1.1.3 单片机的发展概况
目前国际市场上8位、16位单片机系列已有 很多，但是，在国内使用较多的系列是Intel公司 的产品，其中又以MCS-51系列单片机应用尤为 广泛，二十几年经久不衰，而且还在更进一步发 展完善，价格越来越低，性能越来越好。单片机 技术正以惊人的速度向前发展，就市场上已出现 的单片机而言，其技术革新与进步主要表现在以 下几个方面：
2. 智能仪表中的应用
用单片机制作的测量、控制仪表，能使仪表 向数字化、智能化、多功能化、柔性化发展，并 使监测、处理、控制等功能一体化，使仪表重量 大大减轻，便于携带和使用，同时降低了成本， 提高了性能价格比。如数字式RLC测量仪、智能 转速表、计时器等。
计算机中数和字符的表示
1. 概述 2. 无符号数的表示 3. 有符号数的表示 4. 定点数和浮点数 5. 计算机中的二进制编码
有符号数的表示
1．机器数与真值 计算机中的数是用二进制表示的，数的符号也是用
二进制表示的。通常一个数的最高位为符号位，为0表 示正数，为1表示负数。若字长为8位的计算机，则D7为 符号位，D6～D0为数值位。
• 2. 8位单片机
•
8位单片机年产量目前已达到十亿片，约占当
年单片机产量的70%。主流机型是Intel公司的
8051及其系列产品和派生产品。风靡全球的IC卡，
大多采用此单片机构造。Motorola公司的6800
（6502）派系也是很有名气的。其中MC68HC11
是功能很强的8位单片机，具备16位机的I/O功能。
单片机也开始尝试使用高级语言，其中编译型语言 有Pl、M5l、C-5l、C、MBASIC-51等，解释型的有 MBASIC和MBASIC-52等。
1.1.3 单片机的发展概况
目前国际市场上8位、16位单片机系列已有 很多，但是，在国内使用较多的系列是Intel公司 的产品，其中又以MCS-51系列单片机应用尤为 广泛，二十几年经久不衰，而且还在更进一步发 展完善，价格越来越低，性能越来越好。单片机 技术正以惊人的速度向前发展，就市场上已出现 的单片机而言，其技术革新与进步主要表现在以 下几个方面：
2. 智能仪表中的应用
用单片机制作的测量、控制仪表，能使仪表 向数字化、智能化、多功能化、柔性化发展，并 使监测、处理、控制等功能一体化，使仪表重量 大大减轻，便于携带和使用，同时降低了成本， 提高了性能价格比。如数字式RLC测量仪、智能 转速表、计时器等。
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片机。
➢ 单片机的发展阶段： 80年代初,Intel公司推出了8位的MCS-51系列
的单片机，motorola的68系列，Zilog的Z8系列等。
➢ 高性能单片机发展阶段：16位单片机，芯片内部也增加了其他的性
能。如Intel的MCS-96系列单片机，在单片机内部集成了A/D转换器、 PWM输出。
在未来，应各种电子产品对单片机的要求，单片机将会向多功能、
第一章单片机基础知识知识
PSW（程序状态字，8位）：存放指令执行后的有 关状态。
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位标志 CY AC F0 RS1 RS0 OV
/
P
CY（C）：进位和借位标志，当指令执行中有进位和借位 产生时，CY为1，反之为0。 AC：辅助进位、借位标志（高半字节对低半字节的进位和 借位），有进位和借位产生时，AC为1，反之为0。 F0:用户标志位，由用户自定义。 RS1和RS0：工作寄存器选择标志位。 OV：溢出标志位。 P：奇偶校验位，当A中1的个数为偶数时P=0，反之为1。
RAM
ROM
PC
PSEN ALE
EA RST
ACC ACC 工作 寄存器
ALU
TMP
控制中断、 定时、串行 口的特殊功 能寄存器
定指 时令 与寄 控存 制器
PSW
SP I/O口锁存/驱动器
内部总线
P0 P1 P2 P3
单片机的内部结构框图 第一章单片机基础知识知识
1.2.1 中央处理器CPU
1) 运算器
将CPU、ROM、RAM、定时器/计数器、I/O接 口等微型计算机部件集成在一块集成电路芯片上
特点： 体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、
灵活性强、可靠性高
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
二、单片机的发展历程
单片机自从20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到迅猛的发 展。
➢ 单片机的初级阶段：1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单
高性能、高速度、低电压、低功耗、大容量存储器的方向发展。
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
三、MCS-51单片机及其兼容产品
Intel公司推出了8位的MCS-51系列单片机后，在 工业控制方面得到了极大的应用。之后，Intel开放 了51单片机内核技术，Philips、Atmel、ADI等公 司相继推出了基于51内核的单片机.
32
2
18(带I2C接 口)
2
18(带I2C接 口)
3
32(带I2C接 口)
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
四、单片机应用领域
1.在智能仪器仪表上的应用 2.在工业控制中的应用 3.在家用电器中的应用 4.在计算机网络和通信领域中的应用 5.单片机在医用设备领域中的应用 6.在各种大型电器中的模块化应用 7.单片机在汽车设备领域中的应用
运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件，以算术逻 辑 单 元 （ ALU ） 为 核 心 ， 包 括 累 加 器 （ ACC ） 、 程 序 状 态 字 （PSW）、暂存器、B寄存器等部件和BCD码调整电路。在进行位操 作时，以PSW中的进位标志位C作为位操作累加器，整个位操作系统 构成一台布尔处理机。
2K
128 1
2
15
AT89C51 5 33MHz 4K
128
1
2
32
AT89C52 5 33MHz 8K
256
1
3
32
AT89C53 5 24MHz 12K 256 1
3
32
第一章单片机基础知识知识源自Philips公司主要单片机产品
型号
工作电压 （V）
主频
ROM(B)
RAM UART 定时 I/O口线 (B) (个) (个) (条)
第一章单片机基础知识知识
1.2 8051的内部结构
T
INT
定时器 / 计数器
中断系统
P0～ P3
并
行
I/O 接
口
CP U 存储器
串并
行串 I/O 接
口
TXD RXD
8051单片机的基本结构
可以划分为CPU、存储器、并行口、串行口、定 时器/计数器和中断逻辑几部分。
第一章单片机基础知识知识
DPTR
Intel公司主要产品 Atmel公司主要产品 Philips公司主要产品
第一章单片机基础知识知识
Intel公司主要单片机产品
工作电
OTP
RAM UART 定时器 I/O口线
型号 压(V) 主频 ROM(B) （B） (个) (个) (条)
8031 5 12MHz
128 1
2
32
8051 5 12MHz 4K
❖ 主要功能：算术运算、逻辑运算、移位功能、位数据操作 ▪ 累加器ACC
ACC是8位寄存器，在进行算术、逻辑运算时，运算器的一个输入多 为ACC的输入，而运算结果大多数也要送到ACC中。助记符为ACC 或A。
▪ B寄存器
在进行乘法、除法运算时作为ALU的输入之一，与ACC配合完成运算， 并存放运算结果。
128 1
2
32
8751 5 12MHz
128 1
2
32
8052 5 12MHz 8K
256 1
3
32
第一章单片机基础知识知识
Atmel公司主要单片机产品
型号
工作电 压(V)
主频
Flash ROM(B)
RAM (B)
UART 定时器 I/O口线 (个) (个) (条)
AT89C2051 3-5 24MHz
第一章 单片机基础知识
1.1 单片机的特点 1.2 8051的内部结构 1.3 8051的系统扩展 1.4 8051指令系统 1.5 实用程序设计
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
一、什么是单片机？
单片机：SCM ——Single Chip Microcontroller MCU —— Microcontroller Unit
P87C52 4.5-5.5 33MHz 8K(OTP) 256 1 P87LPC762 4.5-5.5 16MHz 16K(OTP) 512 1 P87LPC767 4.5-5.5 20MHz 4K(OTP) 128 1
P89C660 4.5-5.5 20MHz 16K(Flash) 512 1
3
第一章单片机基础知识知识
2)控制器
包 括 定 时 控 制 逻 辑 、 程 序 计 数 器 PC 、 数 据 指 针 DPTR、堆栈指针SP、指令寄存器IR、指令译码器ID 等。 ❖主要功能：对逐条指令进行译码，并通过定时和控 制电路在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外 部控制信号，协调单片机内部各部分的工作以及协 调单片机和外围芯片的工作，完成指令规定的操作。
➢ 单片机的发展阶段： 80年代初,Intel公司推出了8位的MCS-51系列
的单片机，motorola的68系列，Zilog的Z8系列等。
➢ 高性能单片机发展阶段：16位单片机，芯片内部也增加了其他的性
能。如Intel的MCS-96系列单片机，在单片机内部集成了A/D转换器、 PWM输出。
在未来，应各种电子产品对单片机的要求，单片机将会向多功能、
第一章单片机基础知识知识
PSW（程序状态字，8位）：存放指令执行后的有 关状态。
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位标志 CY AC F0 RS1 RS0 OV
/
P
CY（C）：进位和借位标志，当指令执行中有进位和借位 产生时，CY为1，反之为0。 AC：辅助进位、借位标志（高半字节对低半字节的进位和 借位），有进位和借位产生时，AC为1，反之为0。 F0:用户标志位，由用户自定义。 RS1和RS0：工作寄存器选择标志位。 OV：溢出标志位。 P：奇偶校验位，当A中1的个数为偶数时P=0，反之为1。
RAM
ROM
PC
PSEN ALE
EA RST
ACC ACC 工作 寄存器
ALU
TMP
控制中断、 定时、串行 口的特殊功 能寄存器
定指 时令 与寄 控存 制器
PSW
SP I/O口锁存/驱动器
内部总线
P0 P1 P2 P3
单片机的内部结构框图 第一章单片机基础知识知识
1.2.1 中央处理器CPU
1) 运算器
将CPU、ROM、RAM、定时器/计数器、I/O接 口等微型计算机部件集成在一块集成电路芯片上
特点： 体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、
灵活性强、可靠性高
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
二、单片机的发展历程
单片机自从20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到迅猛的发 展。
➢ 单片机的初级阶段：1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单
高性能、高速度、低电压、低功耗、大容量存储器的方向发展。
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
三、MCS-51单片机及其兼容产品
Intel公司推出了8位的MCS-51系列单片机后，在 工业控制方面得到了极大的应用。之后，Intel开放 了51单片机内核技术，Philips、Atmel、ADI等公 司相继推出了基于51内核的单片机.
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32(带I2C接 口)
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
四、单片机应用领域
1.在智能仪器仪表上的应用 2.在工业控制中的应用 3.在家用电器中的应用 4.在计算机网络和通信领域中的应用 5.单片机在医用设备领域中的应用 6.在各种大型电器中的模块化应用 7.单片机在汽车设备领域中的应用
运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件，以算术逻 辑 单 元 （ ALU ） 为 核 心 ， 包 括 累 加 器 （ ACC ） 、 程 序 状 态 字 （PSW）、暂存器、B寄存器等部件和BCD码调整电路。在进行位操 作时，以PSW中的进位标志位C作为位操作累加器，整个位操作系统 构成一台布尔处理机。
2K
128 1
2
15
AT89C51 5 33MHz 4K
128
1
2
32
AT89C52 5 33MHz 8K
256
1
3
32
AT89C53 5 24MHz 12K 256 1
3
32
第一章单片机基础知识知识源自Philips公司主要单片机产品
型号
工作电压 （V）
主频
ROM(B)
RAM UART 定时 I/O口线 (B) (个) (个) (条)
第一章单片机基础知识知识
1.2 8051的内部结构
T
INT
定时器 / 计数器
中断系统
P0～ P3
并
行
I/O 接
口
CP U 存储器
串并
行串 I/O 接
口
TXD RXD
8051单片机的基本结构
可以划分为CPU、存储器、并行口、串行口、定 时器/计数器和中断逻辑几部分。
第一章单片机基础知识知识
DPTR
Intel公司主要产品 Atmel公司主要产品 Philips公司主要产品
第一章单片机基础知识知识
Intel公司主要单片机产品
工作电
OTP
RAM UART 定时器 I/O口线
型号 压(V) 主频 ROM(B) （B） (个) (个) (条)
8031 5 12MHz
128 1
2
32
8051 5 12MHz 4K
❖ 主要功能：算术运算、逻辑运算、移位功能、位数据操作 ▪ 累加器ACC
ACC是8位寄存器，在进行算术、逻辑运算时，运算器的一个输入多 为ACC的输入，而运算结果大多数也要送到ACC中。助记符为ACC 或A。
▪ B寄存器
在进行乘法、除法运算时作为ALU的输入之一，与ACC配合完成运算， 并存放运算结果。
128 1
2
32
8751 5 12MHz
128 1
2
32
8052 5 12MHz 8K
256 1
3
32
第一章单片机基础知识知识
Atmel公司主要单片机产品
型号
工作电 压(V)
主频
Flash ROM(B)
RAM (B)
UART 定时器 I/O口线 (个) (个) (条)
AT89C2051 3-5 24MHz
第一章 单片机基础知识
1.1 单片机的特点 1.2 8051的内部结构 1.3 8051的系统扩展 1.4 8051指令系统 1.5 实用程序设计
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
一、什么是单片机？
单片机：SCM ——Single Chip Microcontroller MCU —— Microcontroller Unit
P87C52 4.5-5.5 33MHz 8K(OTP) 256 1 P87LPC762 4.5-5.5 16MHz 16K(OTP) 512 1 P87LPC767 4.5-5.5 20MHz 4K(OTP) 128 1
P89C660 4.5-5.5 20MHz 16K(Flash) 512 1
3
第一章单片机基础知识知识
2)控制器
包 括 定 时 控 制 逻 辑 、 程 序 计 数 器 PC 、 数 据 指 针 DPTR、堆栈指针SP、指令寄存器IR、指令译码器ID 等。 ❖主要功能：对逐条指令进行译码，并通过定时和控 制电路在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外 部控制信号，协调单片机内部各部分的工作以及协 调单片机和外围芯片的工作，完成指令规定的操作。