单片机基础知识

数字电路中只有两种电平：高和低 （本课程中）定义单片机为TTL电平：
高 +5V 低 0V
关于电平特性
RS232电平：计算机的串口
高 -12V 低+12V
所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片 max232。
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当我们用单片机跟电脑通信的时候，我们要通过各种元器件 将单片机的电平转换为计算机可识别的电平才能跟电脑进行通信。
第三代：以51系列、AVR、PIC等为代表。
ATMEL单片机
ATMEL公司所生产的ATMEL89系列单片机（简称89系列 单片机），就是基于Intel公司的MCS-5l系列而研制的， 该公司的技术优势在于Flash存储器技术。 应用较多的有：AT89C51系列 STC89C51/52系列 SST89系列 AT-tiny、AT90/、ATmega等系列的AVR单 片机 这些都是是一种可下载的Flash单片机，它和IBM微 机通信进行下载程序十分方便。
什么是单板机？
单板机
什么是单片机？
单片机长啥样？
学单片机需要什么基础？
1. 需要掌握很基本的数电/模电知识，如二 进制、十进制、十六进制之间的转换， 与、或、非逻辑关系等； 2. 对各种器件的概念基本上是从0开始； 3. 如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基 础；
单片机结构
在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储 器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机， 即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8 位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1 个全双工串行口、 2 个 16 位定时 / 计数器。寻址范 围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
Philips单片机
Philips公司的的单片机都属于MCS-51系列兼容的单片机。 Maxim-Dallas单片机 WinBond单片机 Motorola单片机
其他公司的单片机
1）NEC单片机；
2）东芝单片机；
3）Epson单片机； 提示：经常上网查询，关注发展动态．
电平特性
预备知识
2进制与16进制的表示及转换 二进制数的逻辑运算 8051单片机介绍 C51基础知识（用到哪学到哪）
注：类似的还有Philips公司的 87LPC64，20引脚 8XC748/750/（751），24引脚 8X749（752），28引脚 8XC754，28引脚 等等
89C2051
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总线（BUS）是计算机各部件之间传送信 息的公共通道。
微机中有内部总线和外部总线两类。
内部总线是CPU内部之间的连线。 外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地址总线 AB（Address Bus）， 控制总线 CBControl Bus）。
回
80C51系列介绍
80C51 是 MCS-51 系列中的一个典型品种；其它厂 商以8051 为基核开发出的CMOS 工艺单片机产品统称 为80C51 系列。当前常用的80C51 系列单片机主要产 品有：
﹡ Intel 的 ： 80C31 、 80C51 、 87C51 ， 80C32 、 80C52 、 87C52等；
A
B C D E F 10
二进制逻辑运算
“与”运算：有0得0
1&1=1 ； 1&0=0 ； 0&0=0 ； “或”运算：有1得1 1|1=1 ； 1|0=1 ； 0|0=0； “非”运算：1的非得0,0的非得1。 ~1=0；~0=1； “异或”运算：必须不同，否则没有（0） 1^1=0；1^0=1；0^0=0； 返
管脚作用
管脚作用
P0.0~P0.7 P1.0~P1.7 P2.0~P2.7 P3.0~P3.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子). P1口8位准双向口线(在引脚的1~8号端子). P2口8位准双向口线(在引脚的21~28号端子). P2口8位准双向口线(在引脚的10~17号端子).
P0口有三个功能: 1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线 接口) 2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线 接口) 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输二进制 0 十六进制 0 十进制 9 二进制 1001 十六进制 9
1
2 3 4 5 6 7 8
1
10 11 100 101 110 111 1000
1
2 3 4 5 6 7 8
10
11 12 13 14 15 16
1010
1011 1100 1101 1110 1111 10000
五个中断源的中断控制系统； 一个全双工UART（通用异步接收发送器） 的串行I/O口，用于实现单片机之间或单 片机与微机之间的串行通信； 片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和 微调电容需要外接。 最高振荡频率取决于单片机型号及性能。






上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻拉 到高电平，同时此电阻起到一个限流的作用， 下拉就是下拉到低电平。 1、OC门要输出高电平，外部必须加上拉电阻。 2、加大普通IO口的驱动能力。 3、起到限流的作用。 4、抵抗电磁干扰。
上下拉电阻的选取原则


1、从降低功耗方面考虑应该足够大，因为电阻 越大，电流越小。 2、从确保足够的引脚驱动能力考虑应该足够小 ，电阻越小，电流才能越大。 3、开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上 升沿变缓。
单片机的40个引脚大致可分为4类： 电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V； ⑵ VSS - 接地端； ⒉ 时钟: XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊ 控制线:控制线共有4根， ⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 ② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间， 此引脚输入编程脉冲。
片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构较
多。
单片机的发展过程概述
一般根据控制应用需要:
又可设计成通用单片机、专用单片机
按内部数据总线的宽度:
单片机分为4位、8位、16位及32位等。 Intel 8位单片机的发展 第一代：以1976年推出的MCS-48系列为代表。
第二代：以MCS-51的8051为代表的单片机，
高远制作
目录
第一章 如何学习单片机 第二章 单片机结构及介绍 第三章 单片机C语言介绍 第五章 单片机外部接收 第六章 单片机中断及定时器 第七章 多种显示 第八章 综合应用
第四章 单片机对外输出
学习单片机方法？
实践第一。 补充必要的理论知识，即缺什么补什么。 做工程项目积累经验。（可在网络上搜集 题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）
单片机能做什么
凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用 单片机来实现，
根据具体实际情况还可以选择不同性能的单片机， 如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等
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）。
一般的单片机有2种基本结构形式：
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储 器和数据存储器合用一个存储空间的结构，称为普林斯 顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼结构；
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分
别寻址的结构，称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的
MCS-51和80C51系列单片机采用的是哈佛结构。目前的单
管脚作用
P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻. P2口有两个功能: 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;




CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统 和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、 最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用 作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也 可以工作在记数模式；
﹡ ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； ﹡ Philips、华邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的许多产品 。 补充：关于型号的介绍
80C51的引脚封装
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/VPP ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
二进制
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是二进制的简短表示形式。
十六进制
十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、 2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。
规律：一般把四个二进制数放在一起转换成一个 十六进制数，转换时先把二进制数转换成十进 制数，再把十进制数转换成十六进制数。