单片机第一讲
第一讲 电子技术基础(51单片机自学)
2、电容
电容的种类
3、电感
各种电感
4、二极管
各种二极管
5、三极管
三极管作用： 放大作用 开关作用
各种三极管
6、场效应管
7、晶闸管（可控硅）
8、集成运算放大器
元件符号
三 直流稳压电源
u1 u2 整 流 u3 电 路 滤 波 u4 电 路 稳 压 电 路 uo
变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电 压uo的稳定。
（2）三极管的工作状态不同：
模拟电路中的三极管工作在线性放大区,是一个放大元件； 数字电路中的三极管工作在饱和或截止状态,起开关作用。
因此，基本单元电路、分析方法及研究的范围均不同。
模拟电路研究的问题
基本电路元件:
晶体三极管
场效应管
集成运算放大器
基本模拟电路: 信号放大及运算 (信号放大、功率放大）
幅度随时间连续变化 模拟信号 的信号 例：正弦波信号、锯齿波信号等。 数字信号 幅度不随时间连续变 化,而是跳跃变化
计算机中,时间和幅度都不连续,称为离 散变量
V(t)
模拟信号
t
高电平
低电平
V(t)
上跳沿 下跳沿
数（1）工作任务不同：
模拟电路研究的是输出与输入信号之间的大小、相位、失真 等方面的关系；数字电路主要研究的是输出与输入间的逻辑关 系（因果关系）。
3
+
UI
_
UO
_
W7800系列稳压器 基本接线图
输入与输 出端之间 的电压不 得低于3V！
单片机系统及其应用概述
3.1 单片机开发语言的选择
单片机的应用首先要考虑的是它的开发 平台，也即我们常说的开发环境。单片 机编程语言一般有汇编语言和高级语言 两种。
3.1 单片机开发语言的选择
汇编语言的优点：代码最小，最直接， 效率最高。 汇编语言的缺点：编程员必须十分了解 所用单片机的硬件结构，程序编写困难， 代码难以理解，不易于识读，难于移植， 排错困难，编写程序花的时间相当多， 调试不便等等。
操作 译码
取操作 数地址
执行 操作
a) 取指 阶 段
b) 执 指 阶段
直接寻址的指令执行周期
add
A,#05
7405H
3 单片机系统开发环境及工具
要点：了解开发环境及工具
学习内容： 3.1 单片机开发语言的选择 3.2 目前的常用C语言编译器介绍 3.3 单片机系统开发环境及工具
要点：什么是单片机系统
内容： 单片机与单片机系统 单片机分类 主流单片机
1.1单片机与单片机系统
单片机 单片机是将微机的CPU、存储 器、I/O接口和总线制作在一 块芯片上的超大规模集成电路
单片机系统 单片机系统单片机加一些外围芯 片和软件组成的完整系统。 单片机系统可以分为最小系统和 扩展系统两大类。
2.4 MCS-51单片机的工作方式
单步执行方式
单步执行就是通过外来脉冲控制程序 的执行，使之达到来一个脉冲就执行 一条指令的目的。而外来脉冲是通过 按键产生的，因此单步执行实际上就 是按一次键执行一条指令。
2.4 MCS-51单片机的工作方式
程序执行方式
单片机的基本工作方式。由于复位后 PC=0000H，因此程序总是从地址0000H 开始
单片机原理教程(经典)ppt课件
三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1）NEC单片机；
2）东芝单片机；
3）Epson单片机；
4) PIC单片机—— M icrochip公司
•最新课件
•9
第三节 单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器（Microprocessor）——微型计算机的控制和运算器部分；
微型计算机（Microcomputer）——有完整运算及控制功能的计算机，包 括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等；
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机，它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通 信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上，组成单片微型 计算机简称单片机 。
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。
P1口也是—个准双向I／O口，与P0口不同的是，没有多路开关MUX和控 制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管，同时内部带上拉电阻， 此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I／O口用，而不必再外接上拉电阻。
单片机基础知识讲解
注意：本课件为上课内容的一个补充，其中难免存在错误，请读者不吝赐教，如有问题请发送E-mail到zhaojian@。
本文根据教学的情况，随时进行修改和完善，所以欢迎同学随时注意本文档在课件中的更新情况。
单片机基础知识单片机的外部结构：1、DIP40双列直插；2、P0，P1，P2，P3四个8位准双向I/O引脚；（作为I/O输入时，要先输出高电平）3、电源VCC（PIN40）和地线GND（PIN20）；4、高电平复位RESET（PIN9）；（10uF电容接VCC与RESET，即可实现上电复位）5、内置振荡电路，外部只要接晶体至X1（PIN18）和X0（PIN19）；（频率为主频的12倍）6、程序配置EA（PIN31）接高电平VCC；（运行单片机内部ROM中的程序）7、P3支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1单片机内部I/O部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下I/O部件，完成指定任务)1、四个8位通用I/O端口，对应引脚P0、P1、P2和P3；2、两个16位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1）3、一个串行通信接口；（SCON，SBUF）4、一个中断控制器；（IE，IP）针对AT89C52单片机，头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。
教科书的160页给出了针对MCS51系列单片机的C语言扩展变量类型。
C语言编程基础：1、十六进制表示字节0x5a：二进制为01011010B；0x6E为01101110。
2、如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量，则自动截断为低8位，而丢掉高8位。
3、++var表示对变量var先增一；var—表示对变量后减一。
4、x |= 0x0f;表示为x = x | 0x0f;5、TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5，而不改变TMOD的高四位。
单片机教案(讲稿)
单片机教案(讲稿)第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程介绍单片机的概念及其发展历程讲解单片机在我国的应用与发展现状1.2 单片机的组成与结构介绍单片机的组成结构，包括CPU、存储器、输入/输出接口等讲解单片机的硬件系统设计与应用1.3 单片机的特点与分类讲解单片机的主要特点，如体积小、成本低、功耗低等介绍单片机的分类及应用领域第二章：单片机编程基础2.1 计算机组成原理与数制转换讲解计算机组成原理，包括二进制、八进制、十六进制等数制转换方法介绍ASCII码、GB2312等字符编码标准2.2 单片机指令系统与编程语法讲解单片机的指令系统，包括数据传输、逻辑运算、算术运算等指令介绍单片机编程语法，如寄存器、立即寻址、间接寻址等2.3 程序设计方法与技巧讲解程序设计方法，包括顺序结构、分支结构、循环结构等介绍编程技巧，如变量命名、代码优化、模块化设计等第三章：单片机接口技术3.1 并行接口设计与应用讲解并行接口的原理与设计方法介绍并行接口在单片机中的应用案例，如键盘、LED显示等3.2 串行接口设计与应用讲解串行接口的原理与设计方法介绍串行接口在单片机中的应用案例，如串口通信、USB接口等3.3 其他接口技术介绍讲解ADC、DAC、PWM等接口技术的原理与应用介绍这些接口技术在单片机中的应用案例第四章：单片机应用系统设计4.1 系统设计流程与方法讲解单片机应用系统设计的流程，包括需求分析、硬件选型、软件设计等介绍系统设计方法，如模块化设计、层次化设计等4.2 硬件系统设计与调试讲解硬件系统设计的方法与技巧介绍硬件调试工具与方法，如示波器、逻辑分析仪等4.3 软件系统设计与调试讲解软件系统设计的方法与技巧介绍软件调试工具与方法，如调试器、仿真器等第五章：单片机项目实践5.1 项目实践概述讲解项目实践的目的与意义介绍项目实践的内容与要求5.2 项目实践案例一：温度控制系统讲解温度控制系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现温度控制的具体步骤与技巧5.3 项目实践案例二：智能家居系统讲解智能家居系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现智能家居的具体步骤与技巧5.4 项目实践案例三：小型讲解小型的原理与设计方法介绍使用单片机控制小型的具体步骤与技巧展望单片机技术在未来的发展趋势与应用前景第六章：单片机中断与定时器/计数器6.1 中断系统讲解单片机的中断系统概念、类型及优先级介绍中断服务程序的编写方法与中断响应过程6.2 定时器/计数器原理讲解定时器/计数器的结构、工作模式及编程方法介绍定时器/计数器在工业控制中的应用案例6.3 中断与定时器/计数器应用实例结合具体案例，讲解中断与定时器/计数器在实际项目中的应用第七章：单片机串行通信技术7.1 串行通信基础讲解串行通信的概念、分类及标准介绍串行通信的物理层、数据链路层及网络层协议7.2 单片机串行通信接口讲解单片机串行通信接口的原理与编程方法介绍单片机串行通信在各种应用场景中的案例7.3 串行通信技术应用实例结合具体案例，讲解串行通信技术在实际项目中的应用第八章：单片机接口扩展技术8.1 并行扩展技术讲解并行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍并行扩展在存储器、IO接口等方面的应用8.2 串行扩展技术讲解串行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍串行扩展在ADC、DAC、显示模块等方面的应用8.3 接口扩展技术应用实例结合具体案例，讲解接口扩展技术在实际项目中的应用第九章：单片机嵌入式系统设计9.1 嵌入式系统概述讲解嵌入式系统的概念、特点及分类介绍嵌入式系统的设计流程与方法9.2 嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统的概念、特点及分类介绍常见的嵌入式操作系统及其应用案例9.3 嵌入式系统设计实例结合具体案例，讲解嵌入式系统在实际项目中的应用第十章：单片机技术发展趋势与应用前景10.1 单片机技术发展趋势讲解单片机技术的发展趋势，如性能提升、集成度增加等介绍新兴的单片机技术，如片上系统（SoC）、物联网（IoT）等10.2 单片机应用前景探讨单片机技术在各个领域的应用前景，如工业控制、智能家居、医疗设备等分析单片机技术对我国经济社会发展的重要意义重点和难点解析重点环节一：单片机的定义与发展历程单片机作为微控制器的核心，其定义和发展历程是理解微控制器应用的基础。
中职单片机第一讲认识单片机
中职单片机第一讲认识单片机在我们生活的这个科技飞速发展的时代，单片机的应用无处不在。
从日常使用的家电，到复杂的工业控制系统，单片机都扮演着至关重要的角色。
那么，什么是单片机呢？这就是我们中职单片机课程第一讲要探讨的问题。
单片机，顾名思义，就是一块集成了多种功能的微型计算机芯片。
它把中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等重要部件都集成在了一个小小的芯片上。
虽然它体积小，但却有着强大的功能。
想象一下，一个小小的单片机就像是一个智能的“大脑”，能够接收外界的各种信息，然后经过处理，再做出相应的决策和控制。
比如说，在一个自动温度控制系统中，单片机可以接收温度传感器传来的温度数据，然后和设定的温度值进行比较。
如果当前温度低于设定值，它就会控制加热装置工作；如果温度高于设定值，它就会让制冷设备启动，从而让温度始终保持在一个合适的范围内。
单片机的种类繁多，不同的单片机在性能、功能和应用场景上都有所不同。
常见的单片机有 51 系列、AVR 系列、STM32 系列等等。
51系列单片机是比较基础和经典的，对于初学者来说是一个很好的入门选择。
AVR 系列单片机则具有更高的性能和更多的功能，适用于一些较为复杂的应用。
STM32 系列单片机则是目前应用非常广泛的一种，它功能强大，能够满足很多高端应用的需求。
那么，单片机是如何工作的呢？它的工作过程就像是一个有条不紊的生产线。
首先，单片机需要通过输入接口接收来自外界的各种信号，比如传感器采集到的数据、按键的输入等。
这些信号就像是原材料，被送到了单片机这个“工厂”里。
然后，单片机内部的中央处理器会对这些信号进行处理和计算，就像是工厂里的工人在对原材料进行加工。
处理后的结果会被存储在存储器中，或者通过输出接口输出，去控制各种外部设备，比如电机、显示屏等。
为了让单片机能够按照我们的意愿工作，我们需要给它编写程序。
程序就像是给单片机下达的一系列指令，告诉它在什么情况下应该做什么。
(完整版)十天学会单片机C语言_郭天祥---课后习题答案
郭天祥十天学通单片机TX-1C单片机实验板所有课作业+答案，特别整理，供单片机爱好与学习者使用讲次内容细节第一讲学单片机预备知识、如何点亮一个发光管单片机能做什么，基本电子知识，如何用TX-1C单片机学习板学习单片机，C51 知识简介，如何申请免费芯片样品。
点亮一个发光管，第二讲流水灯设计、蜂鸣器发声、继电器控制简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、流水灯同时蜂鸣器响、如何驱动蜂鸣器，及如何驱动继电器，集电极开路的概念及应用。
第三讲数码管显示的原理、数码管的静态显示共阳、共阴数码管显示原理、定时器工作方式介绍、重点讲述工作方式2、中断概念及中断函数写法、外部中断试验、定时器中断应用第四讲数码管的动态显示原理及应用实现动态扫描概念、定时器、中断加深用单片机的定时器及中断设计一个60 秒定时器第五讲独立键盘、矩阵键盘的检测原理及实现键盘用来做什么、如何键盘检测、消抖、键盘编码、带返回值函数写法及应用第六讲AD、DA 的工作原理及实现、运放电路模拟电压与数字电压的关系、为什么要使用AD 及DA、ADC0804 的操作方法、DAC0832 的操作方法第七讲串口通讯原理及操作流程串口通讯工作方式、10 位数据通讯、波特率概念、如何根据波特率计算定时器初值、串口打印在调试程序中的应用。
第八讲 1 602液晶、12864 液晶显示原理及实现最简单液晶工作原理、如何开始对一个没有任何概念的芯片开始单片机的操作第九讲IIC总线AT24C02芯片工作原理IIC总线工作原理、目前非常通用的一种通信机制第十讲利用51 单片机的定时器设计一个时钟综合运用51 单片机知识设计一个可以随意调节时间、带整点闹铃的时钟。
（其中用到定时器、中断、按键、蜂鸣器、数码管或串口通信）第^一讲用DS12C887时钟芯片设计一个高精度时钟DS12C887内部带有锂电池，系统掉电情况下可自行精确走10 年，并带有闹钟功能、年、月、日、时、分、秒等。
单片机电子教案
第１讲单片机应用概述教学目的：1、初步了解单片机的发展历史, 基础知识以及应用范围；2、通过演示单片机产品的实物来激发学生的学习兴趣；3、了解单片机的发展方向和主流技术。
重点、难点：1、单片机的概念和特点；2、单片机的主要发展方向和主流技术；3、几种常见的单片机产品。
教学方式、步骤：一、课程介绍、学习的目标、学习本课程的方法1、课程介绍单片机是当今信息时代的产物，自20世纪70年代问世以来，以实时控制能力强，成本低，体积小，受到人们的重视和关注，应用很广，发展很快。
尤其在电子产品、工业控制等领域的应用广泛，已对人类社会产生了巨大的影响。
单片机技术开发和应用水平已成为衡量一个国家工业化发展水平的标志之一。
由于单片机的广泛使用使得社会对掌握单片机技术的人才的需求在不断增加，目前全国普通工科大学均已经将单片机课列为必修的专业（基础）课程。
2、学习的目标通过对孝感周边相关电子企业（亚光电子公司、○六六集团、四四○四厂等）的毕业生跟踪调查和人才需求调研，相关工作岗位都对单片机应用能力都提出了一定的要求。
且不同的岗位对单片机应用能力要求的高低不同。
要求较高的岗位如电路联调岗和电子线路设计助理工程师岗，对单片机的应用能力要求如下：掌握常见单片机芯片及外围芯片的功能和引脚分布；理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术等重要概念和基本知识；具备一定的电子线路基本知识，能看懂典型单片机外围硬件的原理图，并具备相应的硬件线路调试的基本技能；能看懂程序流程图，掌握程序调试的基本技能；具有基本的单片机编程能力；掌握单片机软硬件联调的基本技能；掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。
课程标准：作为一门核心的专业基础课程，本课程的专业目标定位为：通过基于实际工作过程（项目制作）的项目导向、任务驱动的理论实践一体化教学模式，教、做、学三者合一，使学生在做中学，学中做，在理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术和单片机初步应用知识的基础上，掌握智能电子应用相关岗位所需要的单片机应用系统的初步的应用分析和软硬件设计能力，掌握基本的编程和程序调试能力，掌握单片机典型外围硬件线路的分析与初步设计能力、硬件调试能力，掌握单片机系统的安装和软硬件联调、故障诊断维护技能，掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。
第1讲单片机基础知识
微型计算机硬件结构 ——常见的微机外形
台式微机
立式微机
便携式微机
微型计算机系统
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 电 路
硬件系统 —— 构成微机 的实体和装置
输 出 设 备 软
+
件 系 统
软件系统——微机系统所 使用的各种程序的总称
第1章 单片机基础知识
计算机的分类
1.1 概述 什么是单 片机？
单片微型控制器。 Chip Microcontroller
单片机是把微型计算机的各个功能部件（中 央处理器 CPU 、随机存取存储器 RAM 、只读存 储器ROM、I/O接口、定时器/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 计算机 。
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 设 备
运算器 控制器
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件 系 统
存储器
硬件系统
单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机， 简称单片机 —— 单片机实质上就是一个芯片
单片机应用系统的组成
单片机应用系统的组成如图1.6所示。单片机应用系统是 以单片机为核心，再加上接口电路及外设等硬件电路和软件， 就构成了单片机应用系统。因此，单片机应用系统的设计人 员必须从硬件和软件角度来研究单片机，这样才能研究 和开发出单片机应用系统和产品。
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表1-1 80C51系列单片机分类表
芯片型号 分类 总 线 型 基 本 型 80C31 80C51 87C51 存储器类型及字节数/B 片内其他功能单元数量
51单片机教程PPT课件
§2-1 MCS-51单片机的组成与结构
8位中央处理单元(CPU) 128B/256B的数据存储器RAM 4KB/8KB的片内ROM/EPROM 4个8位并行I/O口P0-P3 2个定时器/计数器 5个中断源 1个全双工的UART（通用异步 接收、发送器） 片内振荡与时钟产生电路
1、中央处理单元 CPU（8位） 用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
1.2.2 单片机产品近况
◆ 80C51系列单片机产品繁多，主流地位已 经形成，近年来推出的与80C51兼容的主要产 品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列；
* 深圳宏晶科技有限公司的 STC89C/S系列 ；
◆性能完善提高阶段
1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片 机：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。☺
特点是：结构体系完善，性能已大大提高， 面向控制的特点进一步突出。现在，MCS-51 已成为公认的单片机经典机种 。
51单片机原理及应用
• 第一讲 • 第二讲 • 第三讲 • 第四讲 • 第五讲
单片机结构及原理 中断系统 定时/计数器 串口通信 工具软件介绍、流水灯实验
51单片机原理及应用
• 什么是单片机 • 单片机能做什么
◆单片机
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。
◆微控制器化阶段 1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。 芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、232 字节RAM、5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。片上还有8 路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。
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片内ROM形式 子系列 无 ROM
EPROM
I/O特性 片内 ROM 片内 RAM 寻址 范围 并行 口 串行 口 中 断 源
定时器
8031 51 子 系列 80C31
8051
8751
4KB
128B
2×64K B 2×64K B 2×64K B 2×64K B
2×16
4×8
1
5
80C51
87C51
• • •
•
内部数据存储器RAM主要用来存放运算的中间结果和 数据等。 片内RAM为256B存储单元，地址范围为00H～FFH。 片内RAM地址空间共有256B，又分为两个部分： 低128B(00H～7FH)为真正的RAM区(片内RAM;内 部RAM)，分为工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲 与堆栈区。 高128B(80H～FFH)为特殊功能寄存器(SFR)区。
• •
• EA/VPP (-)(31脚)：外部程序存储器地址允许输入 端/编程电压输入端。 • 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。对于8031，由于其无片内ROM，故其 EA(-)必须接低电平。 • 该引脚的第二功能VPP是对8751片内EPROM编 程写入时，作为21V编程电压的输入端。
EA/VPP PSEN ALE/ PROG 8051 P1 口
P3 口
P2 口
图 2-3 8051 单片机引脚图
8051 单片机的引脚功能说明
• MCS-51单片机的封装形式有两种，一种是双 列直插式(DIP)封装，另一种是方形封装。 • 8051的40个引脚可分为： • 电源引脚2根 • 时钟引脚2根 • 控制引脚4根 • I/O引脚32根 • 由于8051单片机是高性能的单片机，同时受到 引脚数目的限制，采用引脚复用技术，部分引 脚具有第二功能。
4KB
128B
2×16
4×8
1
5
8032 52 子 系列 80C32
8052
8752
8KB
256B
3×16
4×8
1
6
80C52
87C52
8KB
256B
3×16
4×8
1
6
MCS-51系列以及80C51系列单片机有多种类型， 但掌 握好MCS-51的基本型（8031、8051、8751或80C31、
80C51、87C51）是十分重要的。
8 0 5 1
T T L 外 部 时 钟 输 入
X T A L 2
8 0 5 1
X T A L 2
X T A L 1
80C51的外部时钟输入 是不同的。
I/O引脚(4×8=32根) P0.0～P0.7(39～32脚)：P0口的8位双向I/O口线。 P0口即可作地址/数据总线使用，又可作通用的I/O口 使用。当CPU访问片外存储器时，P0口分时先作低8位 地址总线，后作双向数据总线，此时，P0口就不能再作 I/O口使用了。 P1.0～P1.7(1～8脚)：P1口的8位准双向I/O口线。 P1口作为通用的I/O口使用。 P2.0～P2.7(21～28脚)：P2口的8位准双向I/O口线。 P2口即可作为通用的I/O口使用，也可作为片外存储 器的高8位地址总线，与P0口配合，组成16位片外存储 器单元地址。 P3.0～P3.7(10～17脚)：P3口的8位准双向I/O口线。 P3口除了作为通用的I/O口使用之外，每个引脚还具 有第二功能。
它们是具有MCS-51内核的各种型号单片机的基础，也
是各种增强型、扩展型等衍生品种的核心。
• 单片机系统是在单片机芯片的基础上扩展其它电 路或芯片构成的具有一定应用功能的计算机系统。 如数字频率计等。 • 单片机应用系统中包括了满足对象（如洗衣机） 要求的全部硬件电路和应用软件。构成各种嵌入 式应用的电路系统，统称为单片机应用系统。 • 单片微机应用系统结构通常分三个层次，即单片 机、单片机系统、单片机应用系统。
（2）增加数据总线宽度，内部采用16位数据总线。
（3）串行总线结构，菲利浦公司的I2C总线（Inter
－Icbus）。用两根信号线代替现行的8位数据总
线。 2．存储器的发展 （1）加大存储容量。 （2）片内EPROM采用E2PROM或闪烁（Flash）存储器
3．片内I/O的改进
（1）增加并行口的驱动能力，能直接输出大电流和高
单片机原理及应用
• 该课学习特点和要求： • 1、先修课程：模、数电路；计算机原理；微 机原理；汇编语言等。 • 2、学习特点：要记的内容多，111条指令，40 条引脚的功能和用途，内部结构和工作方式。 • 所以必须经常复习和练习 • 3、单片机品种虽然繁多，原理大同小异 • 选用MCS-8051（为什么？）
FFFFH 64KB ROM
FFFFH 64KB RAM （I/O） RAM
0FFFH FFH 80H 7FH 00H SFR RAM 0000H 片内存储器 4KB ROM EA 1
1000H 0FFFH
EA 0
0000H
0000H 片外扩展存储器
• • • •
三个逻辑空间： 片内外统一寻址的64KB程序存储器空间，地址范 围为0000H～FFFFH。 64KB的片外数据存储器空间，地址范围也为 0000H～FFFFH。 256B的片内数据存储器空间，地址范围为00H～ FFH。
• PSEN(-)(29脚)：片外ROM读选通信号端。在读片 外ROM时，PSEN(-)有效，为低电平，以实现对片 外ROM的读操作。
1.11 8051的 内部存储器
• 1.特点:8051的存储器结构与常见的微型计算机 的配置方式不同，它把程序存储器和数据存储 器分开，有各自的寻址系统、控制信号和功能。 • 2.配置:8051的存储器在结构上分为片内数据存 储器、片内程序存储器、片外数据存储器和片 外程序存储器4个存储空间。但从用户使用的 角度看，8051的存储器分为3个逻辑空间。
• （1）美国Intel公司 MCS-51系列及其增强型、 扩展型系列。
• （2）荷兰PHILIPS（菲力浦）公司 8xC552系 列。 • MCS-51系列单片机在我国得到了广泛的应用， 主流系列,软、硬件设计资料丰富齐全。
1.6
单片机的发展趋势
1. CPU的改进
（1）采用双CPU结构，提高处理能力
外部时钟 源 振荡器和 时序 OSC 程序存储器 4KB ROM 数据存储器 256B RAM
外部事件计数
定时/计数器 2 个 16 位
8051 CPU
内
部
总
线
内中断
64KB 总线 扩展控制器
并行 I/O 接口 4 个
串行 I/O 接口 1 个
外中断
控制
P0 P1 P2 P3 串行输入 串行输出
1.2
等。
第四阶段(1982年～现在)：8位单片机巩固发展及16
位单片机、32位单片机推出阶段。
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1.3、单片机的主要特点 集成度高、体积小 控制功能强 可靠性高 低功耗、低电压 功能扩展性强 性价比高
1.4 单片机的应用
• 单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各个领 域。 • 使用温度：
• 民品：0°— +70°C 工业品：-40 — +85°C • 汽车：-40— +105°C 军品： -55 — +125°C
在下述的各个领域广泛的应用： 1. 工业自动化 4. 通讯 2. 智能仪器仪表 3．消费类电子产品
5．武器装备
6．终端及外部设备控制 7．汽车电子
• 1.5 8位单片机的主要生产厂家和机型
P3口第二功能
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控制引脚(4根) RST/VPD(9脚)：复位信号/备用电源输入引脚。 当RST引脚保持两个机器周期的高电平后，就可以使8051完 成复位操作。 该引脚的第二功能是VPD，即备用电源的输入端，具有掉电 保护功能。若在该引脚接+5V备用电源，在使用中若主电源 VCC掉电，可保护片内RAM中的信息不丢失。 ALE/PROG(-) (30脚)：地址锁存允许信号输出/编程脉冲输入 引脚。 当CPU访问片外存储器时，ALE输出信号控制锁存P0口输出 的低8位地址，从而实现P0口数据与低位地址的分时复用。当 8051上电正常工作后，自动在ALE端输出频率为fosc/6的脉冲 序列(fosc代表振荡器的频率)。 该引脚的第二功能PROG是对8751内部4KB EPROM编程 写入时，作为编程脉冲的输入端。
8
8
VCC VSS
P0口
P2口
P1口
微处理器 CPU (运算器) XTAL1 XTAL2 (控制器)
程序存储器 ROM/EPROM
串 行 口
定时/ 计数器
中断 系统
P3口
PSEN EA
ALE RESET
8
1.10 8051单片机引脚图
VSS VCC RST/VPD P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0/P3.2 INT1/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 17 VSS 40 1 2 39 38 3 4 37 36 5 35 6 34 7 8 33 9 8051 32 10 31 11 30 29 12 28 13 27 14 26 15 16 25 24 17 23 18 19 22 20 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 XTAL1 XTAL2 P0 口