最新51单片机概述汇总
51单片机基础知识
51单片机基础知识单片机作为一种嵌入式微控制器，具有广泛的应用领域和技术需求。
本文将介绍51单片机的基础知识，包括其概述、硬件结构、编程语言和开发环境等内容。
通过本文的学习，读者可以对51单片机有初步了解，并为之后的学习和应用打下基础。
一、概述51单片机，是指Intel公司开发的一种8位微处理器。
它以其简单、稳定和可靠的特点，成为嵌入式系统开发中最常用的单片机之一。
51单片机由存储器、中央处理器、输入输出端口、计时器/计数器和各种外围设备组成。
二、硬件结构51单片机的硬件结构主要包括中央处理器、存储器、输入输出端口和计时器/计数器。
1.中央处理器51单片机的中央处理器是一种基于哈佛架构的8位微处理器，具有高性能和低功耗的特点。
它可以执行指令、进行算术逻辑运算和控制外围设备的工作。
2.存储器51单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用来存储运行的程序代码，而数据存储器用于存储程序需要的数据。
3.输入输出端口51单片机通过输入输出端口与外部设备进行通信。
输入端口用于接收外部信号，输出端口用于输出控制信号。
4.计时器/计数器51单片机内置了多个计时器/计数器，用于定时和计数应用。
它们可以实现精确的时间控制，并为系统提供准确的时间基准。
三、编程语言51单片机的常用编程语言有汇编语言和C语言。
汇编语言是51单片机最早的编程语言，它直接与硬件进行交互，执行效率高。
而C语言是一种高级编程语言，具有结构化、可移植等特点，编写的程序更加易读易维护。
1.汇编语言汇编语言是一种低级别的编程语言，需要程序员直接处理寄存器和内存地址。
它的语法相对复杂，但可以更直接地控制硬件资源，实现更高效的程序执行。
2.C语言C语言是一种结构化的高级编程语言，具有简洁、易读和可移植等特点。
C语言程序需要通过编译器将源代码转化为机器指令，然后才能在51单片机上运行。
四、开发环境51单片机的开发环境包括硬件开发工具和软件开发工具。
51单片机介绍ppt课件(2024)
2024/1/29
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其他常用外部设备接口技术
键盘接口
显示接口
通过扫描键盘矩阵或采用专用键盘接口芯 片实现键盘输入。
采用LED数码管、LCD液晶显示屏等显示设 备，通过单片机的I/O端口或专用显示驱动 芯片实现数据显示。
打印机接口
传感器接口
通过并行或串行接口与打印机连接，实现 数据的打印输出。
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片内资源丰富，包括RAM、ROM、定时器/计数器、串行通信接口等。
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主要特点及应用领域
可扩展性强，可通过外部扩展芯片实现更多功能。
功耗低，适用于便携式设备。
应用领域
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主要特点及应用领域
工业控制
仪器仪表
通信设备
汽车电子
如电机控制、温度控制 等。
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如智能仪表、测量仪器 等。
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并行I/O口扩展方法
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简单I/O口扩展
利用单片机的空闲I/O端口，通过数据总线和控制总线与 扩展芯片连接，实现并行I/O口的扩展。
可编程I/O口扩展
使用可编程并行I/O接口芯片，如8255、8155等，通过编 程设置芯片的工作方式，实现灵活的I/O口扩展。
总线式I/O口扩展
采用总线式结构，将多个I/O接口芯片挂在总线上，通过 总线仲裁和地址译码电路实现I/O口的扩展。
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串行通信接口技术
1
RS-232C接口
采用负逻辑电平，通过MAX232等电平转换芯片 与单片机的串行口连接，实现串行通信。
2
RS-485接口
采用差分信号传输方式，具有高抗干扰能力和远 距离传输能力，通过专用芯片与单片机的串行口 连接。
51单片机初学知识点总结
51单片机初学知识点总结1. 什么是51单片机：51单片机是指Intel公司生产的8位单片机芯片系列。
51单片机由中央处理器单元（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入输出端口以及中断系统等组成。
2. 51单片机的发展历史：51单片机最早在1980年由Intel公司发布，之后逐渐发展壮大。
目前，市面上有很多公司都生产和销售51单片机。
3. 51单片机的架构：51单片机采用Harvard结构，即程序存储器与数据存储器分开。
程序存储器分为片内存储器和片外存储器，数据存储器包括RAM和特殊功能寄存器。
4. 51单片机的寄存器：51单片机有一组特殊功能寄存器，用于存储和控制各种系统状态。
这些寄存器可以分为SFR（Special Function Register）和控制寄存器两种类型。
5.51单片机的引脚和IO口：51单片机有40个引脚，其中一些引脚是I/O（输入/输出）口。
这些I/O口可以配置为输入或输出，并可以被程序控制。
6.51单片机的时钟系统：51单片机需要一个时钟源来提供时钟信号。
时钟源可以是外部晶体振荡器或者片内RC振荡器。
7.51单片机的存储器：51单片机具有不同类型的存储器，包括内存区域、堆栈区域和特殊功能寄存器。
内存区域包括RAM和ROM，堆栈区域用于保存中断处理和函数调用的返回地址。
8.51单片机的指令集：51单片机具有丰富的指令集，可以执行各种操作，例如算术运算、逻辑运算、位操作和跳转等。
9.51单片机的中断系统：51单片机具有中断系统，可以响应外部中断和定时器中断。
中断可以打断当前执行的程序，并转移到中断处理函数。
10.51单片机的编程和调试：51单片机的编程可以使用汇编语言或高级语言（如C语言）进行。
调试可以使用模拟器或者仿真器进行。
11.51单片机的应用领域：51单片机广泛应用于各种控制系统和嵌入式系统，例如家用电器控制、电动工具、汽车电子等。
12.51单片机的扩展接口：51单片机可以与其他外设连接，例如LCD显示屏、键盘、温度传感器等。
51单片机基本知识汇总
51单片机基本知识汇总51单片机是一种常见的微控制器，广泛应用于各种电子设备中。
本文将对51单片机的基本知识进行汇总，包括其特点、应用领域、工作原理以及相关开发工具等内容。
一、51单片机的特点51单片机是一种8位微控制器，具有体积小、功耗低、价格便宜等特点。
它采用哈佛结构，具有较好的实时性能和嵌入式系统特性。
此外，51单片机还具备较强的扩展性，可通过外部器件和接口扩展其功能。
二、51单片机的应用领域由于其成本低、易学易用的特点，51单片机在各种电子设备中被广泛应用。
比如家用电器、汽车电子、工控设备、通信设备等领域。
在家用电器中，51单片机可以用于控制空调、洗衣机、电视等设备的运行；在汽车电子方面，它可以用于控制车载音响、车灯等；在工控设备中，51单片机可用于控制机械手臂、传感器等；在通信设备方面，它可以用于控制无线路由器、手机等。
三、51单片机的工作原理51单片机的工作原理可以简单概括为：通过外部输入设备（如按键、传感器）获取输入信号，经过A/D转换后输入到单片机内部；单片机根据预先设定的程序进行运算、判断和控制，然后通过输出端口控制外部输出设备（如LED灯、电机）工作。
整个过程是通过时钟信号进行同步控制的。
四、51单片机的开发工具为了方便开发人员进行程序设计和调试，51单片机有一系列的开发工具可供选择。
常用的开发工具有Keil C51、Proteus、IAR等。
Keil C51是一种集成开发环境，提供了编译、调试、仿真等功能，可以方便地编写和调试51单片机的程序。
Proteus是一种虚拟电子电路设计与仿真软件，可用于模拟51单片机的工作过程。
IAR是一种集成开发环境，也是一种常用的编译器，适用于多种单片机开发。
总结：本文对51单片机的基本知识进行了汇总，包括其特点、应用领域、工作原理以及相关开发工具等内容。
51单片机作为一种常见的微控制器，具有广泛的应用前景。
掌握了51单片机的基本知识，可以更好地应用于各种电子设备的开发与控制。
51单片机基本结构详解
51单片机基本结构详解51单片机（也称为8051单片机）是一种8位微控制器，由Intel公司于1980年代推出。
它是目前市场上最广泛使用的低成本单片机之一，被广泛应用于各个领域，包括家电、工业控制、仪器仪表等。
本文将详细介绍51单片机的基本结构。
一、51单片机的总体结构51单片机的总体结构主要分为五个部分，包括中央处理器（CPU）、存储器、IO口、定时器/计数器以及串行通信接口。
1. 中央处理器（CPU）51单片机中心的核心是一个8位的CPU，负责执行指令集中的操作。
它包括一个累加器（Accumulator）用于存放运算结果，以及一组寄存器用于存放操作数和地址。
2. 存储器51单片机的存储器主要包括内部RAM和内部ROM。
内部RAM用于存放程序和数据，容量通常较小，而内部ROM则用于存储不变的程序指令。
3. IO口51单片机提供了多个通用IO口，用于与外部设备进行数据交互。
这些IO口既可以作为输入口用于接收外部信号，也可以作为输出口用于发送信号控制外部设备。
4. 定时器/计数器51单片机内置的定时器/计数器模块可用于产生精确的时间延时和计数应用。
它能够协助实现各种时间相关的功能，如PWM输出、测速和脉冲计数等。
5. 串行通信接口51单片机的串行通信接口可用于与其他设备进行数据的串行传输。
常见的串行通信协议包括UART、SPI和I2C等。
二、51单片机的工作原理51单片机的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 程序存储器中的指令被复制到内部RAM中。
2. CPU从内部RAM中取出指令并执行。
3. 根据指令的要求，CPU可能会与IO口、定时器/计数器或串行通信接口进行数据交互。
4. 执行完指令后，CPU将结果存回内部RAM或IO口。
三、51单片机的应用领域51单片机由于其成本低、技术成熟、易于开发和应用广泛等优点，被广泛应用于各个领域。
1. 家电控制51单片机可以用于家电控制，如空调、洗衣机、电视机等。
51单片机原理介绍
51单片机原理介绍以前的计算机系统需要大量的芯片和电路来实现各种功能，而现在的单片机技术使得整个计算机系统可以集成到一个芯片上。
51单片机是一种非常常见和广泛应用的单片机，它在各种电子设备中发挥着重要的作用。
本文将详细介绍51单片机的原理。
1. 51单片机概述51单片机是由Intel公司推出的一种8位单片机系列，其内部包含了处理器核心、存储器、输入输出接口等多种功能。
它采用哈弗曼体系结构，具有高性能、低功耗、易于开发和应用等优点，被广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。
2. 51单片机的内部结构51单片机的内部结构主要由中央处理器、存储器、输入输出端口和定时器等几个主要部分组成。
中央处理器是51单片机的核心，它执行程序指令并完成各种计算任务。
存储器用于存储程序指令和数据，其中ROM（只读存储器）用于存储程序代码，RAM（随机存储器）用于存储数据。
输入输出端口用于与外部设备进行数据交互，例如控制LED灯、驱动电机等。
定时器用于控制任务的执行时间，实现各种定时功能。
3. 51单片机的工作原理在51单片机的工作过程中，首先将程序代码和数据存储到内存中，然后由中央处理器逐条执行程序指令，并根据需要从存储器中读取或写入数据。
中央处理器执行指令时，会根据指令的类型进行相应的运算和控制操作，例如算术运算、逻辑运算、循环控制等。
同时，中央处理器还可以通过输入输出端口与外部设备进行数据交互，实现各种功能。
4. 51单片机的应用领域由于51单片机具有性能稳定、成本低廉、易于开发等优点，它在各种电子设备中得到广泛应用。
例如在家电控制领域，51单片机可以用于控制空调、洗衣机、电视等设备；在工业自动化领域，51单片机可以用于控制机器人、生产线等设备；在信息通信领域，51单片机可以用于控制手机、电子支付设备等。
5. 51单片机的发展趋势随着科技的不断进步，单片机技术也在不断演进和改进。
当前，51单片机已经发展到了第四代，性能和功能进一步提升，并且加入了更多的外设接口和通信接口，例如USB接口、以太网接口等。
51单片机基础知识总结(最新)ppt课件
第0章 计算机的基础知识
（01111111B）； 16位带符号数的原码范围为：-32767（1000000000000000B）~ +
32767 （0111111111111111B） 问题：已知一个数的反码，怎么求它的真值呢？ （2）同原码相似，反码表示也不适宜用简单的加法器来进行运算。 Eg : 5+(-3)=
绪论
3、补码（Two’s complement）表示法
第0章 计算机的基础知识
0.1.2 微机的基本工作原理
存储程序、执行程序是微工作过程。
单片机是微型计算机的一种，是将计算机主机（CPU、 存储器和I/O接口）集成在一小块硅片上的微机，又称微 控制器。它专为工业测量与设计而设计，具有三高优势 （集成度高、可靠性高、性价比高），他的特点是小而全 (体积小，功能全），主要应用于工业检测与控制、计算 机外设、智能仪器、仪表、通信设备、家用电器等，特别 适合于嵌入式微型机应用系统。
并行、串行接口 定时器、A/D、D/A
微机系统
硬件 软件
总线
外部设备
外围设备
辅助设备 系统软件 应用软件 程序设计语言
输入设备 输出设备 辅助存储器
电源电路 时钟电路
第0章 计算机的基础知识
CPU是计算机的控制核心，它的功能是执行指令，完 成算术运算、逻辑运算，并对整机进行控制。
存储器用于存储程序和数据。 输入/输出接口（又称I/O接口）是CPU和外设之间相 连的逻辑电路，外设必须通过接口才能和CPU相连。不同 的外设所用接口不同。每个I/O接口也有一个地址，CPU通 过对不同的I/O接口进行操作来完成对外设的操作。 存储器、I/O接口和CPU之间通过总线相连。 用于传送程序或数据的总线称为数据总线；地址总线 用于传送地址，以识别不同的存储单元或I/O接口；控制 总线用于控制数据总线上数据流送的方向、对象等。
51单片机教程详细解析
51单片机教程详细解析
51单片机是一种非常常见的微控制器，其被广泛应用于各种电子设备中。
在学习和使用51单片机之前，了解其基本知识和功能非常重要。
本篇文章将详细解析51单片机的教程，旨在帮助读者初步掌握51单片机的相关知识。
一、51单片机的概述
51单片机是一款由Intel公司开发的8位微控制器。
它具有强大的数据处理能力和丰富的外设接口，可广泛应用于电子产品、工业控制、机械设备等领域。
51单片机的核心是一个8位的CPU，具有4K~64K的程序存储器和128B~8KB的数据存储器。
二、51单片机的基本外设
51单片机的基本外设包括GPIO口、串口、定时器、中断等。
GPIO口用于将单片机与外部器件进行通信，如LED灯、按键等；串口用于与上位机通信，如PC机、显示屏等；定时器用于计时和延时操作，中断用于处理紧急事件。
三、51单片机的编程语言
四、51单片机的编程工具
五、51单片机的应用实例
六、51单片机的学习方法
学习51单片机最重要的是实践，通过实际动手操作，才能更好地理解和掌握单片机的各种功能。
建议初学者从简单的实验开始，逐步加深对51单片机的了解和应用。
总结：
本篇文章详细解析了51单片机的教程，包括其概述、基本外设、编
程语言、编程工具、应用实例和学习方法等方面的内容。
通过学习本教程，读者可以初步了解和掌握51单片机的相关知识，为后续深入学习和应用
打下基础。
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提示
武器装备： 多机分布式系统：多个单片机构成
单片机的出
现使得电路 设计简单化
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典型单片机产品
器件厂家
美国：Intel 、Motorola、 Microchip 、 Atmel
荷兰: Philips 德国： Siemens 日本：Nec
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单片机的发展趋势
性能不断提高
CPU功能增强：提高运算速度，提高实时性，简 化与外围器件的连接
7
单片机的概念
单片机是电子计算机的一种。 电子计算机是科技发展的产物。 计算机的飞速发展归功于半导体集成技术的
发展。 计算机的发展趋势
微型化 巨型化 网络化 智能模拟化
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微型机的概念
微型机是由大规模集成电路、超大规模 集成电路等组成，具有功能强、结构紧 凑、系统可靠性高等特点。微型机中包 括一片主要的集成电路中央处理器 （CPU），还包括存储器、通用或专用 I/O接口电路等。
51单片机概述2012
课程的知识结构
µc/OS-II操作系统
完备的嵌入式系统
ST-7
ARM
MCS-51
C语言
2
课程安排
理论课:讲述基本原理、结构和设计方法，授课学时安排
MCS-51
20学时
ST-7
2学时
ARM7TDMI
8学时
实验课:根据实验指导书的要求自己完成
教材：单片机原理及应用 张毅刚 主编
本课程特点是实践性强。 掌握软件编程和硬件电路设计的方法，能够进
行简单的51单片机应用系统的设计、调试工作。 了解嵌入式系统开发的过程。 30课时讲课，时间比较少，希望大家做好预习、
复习的工作。 实验9次，另外实验考核1次。要重视实验，实
验成绩占考核成绩的40%。
4
MCS-51部分主要内容
10
单片机的分类
按用途分类： 通用型：将可开发的资源（ROM、RAM、 I/O、 EPROM）等全部提供给用户。 专用型：其硬件及指令是按照某种特定用途而 设计，例如录音机机芯控制器、打印 机控制器、电机控制器等。
按其基本操作处理的数据位数分类： 1位、4位、8位、16位、32位
11
单片机的发展历史
它分单片微机、单板微机和多板微机。
9
单片机的概念
将组成微型计算机的各功能部件：中央处 理器（CPU）、存储器（RAM、ROM、 EPROM）、定时/计数器、串行口、I/O接 口电路等集成在一块集成电路芯片中，从 而构成完整的微型计算机。称之为单片微 型计算机，简称单片机，或称微控制器 （MCU）。
内部资源增多：A/D、D/A、存储器EEPROM、 flash存储器，而且存储器容量显著增加。
片内I/O改进：驱动能力，位处理能力，网络接口 低功耗：CMOS化
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MCS-51单片机的主要产品
• 根据51单片机内部存储器的类型不同， MCS-51单片机可分为以下几个基本型：
无ROM型 ：8031 ROM型：8051 EPROM型：8751 EEPROM 型：8951
初级阶段（1974~1976）
两片集成芯片（集成工艺限制） 仙童F8
低性能阶段（1976~1978）
INTER MCS-48
高性能阶段（1978~ 至今）MCS51
更高性能阶段（1983~ 至今）
多种机型并行发展
8位：ST7系列
16位：MCS96系列
32位：ARM7、68332等
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8位单片机是工业检测、控制 应用的主力军
新编MCS-51单片机应用设计 张毅刚
讲义2册（包括ST7、ARM体系结构及嵌入式操作系统简单
介绍、仿真调试软件使用、 实验指导书）
参考书：MCS-51单片机应用系统设计 ST7通用单片机原理及应用 嵌入式系统开发与应用
嵌入式实时操作系统µc/OS-II
何立民 张迎新 田泽 邵贝贝译
3
课程目的及要求
• 增强型：8032/8052/8752/8952/C8051F
MCS-51系列MCU是我国使用最多的单片机
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单片机系统开发条件
单片机芯片 开发工具 资料手册
19
仿真开发系统的功能
用户系统的硬件电路的诊断与检查。 程序的加载与修改。 程序的运行、调试及状态显示。 将程序固化到程序存储器中。
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END
预习MCS-51硬件结构 部分。
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规模的应用系统；提供开发工具资料 性能价格比高：电路板小；接插件少 易产品化：研制周期短
14
单片机的应用
应用特点： 量大面广
工业自动化：机器人技术、过程控制、数据采集
智能仪表：测量仪
实时控制：汽车内各种仪表及控制单元
消费类电子产品：空调、手机、洗衣机
网络通信：通信协议集成 计算机终端及外设：键盘、打印机
单片机的发展非常迅速，通用型单片机大 约有50多个系列，400多个品种，单片机 的产品已占整个微机（包括一般的微处理 器）产品的80%以上，其中8位机的产量 占整个单片机市场的60%。
13
单片机的应用
单片机的特点
体积小：基本功能部件满足要求 可靠性高：总线大多在内部，屏蔽好，易于提高电
磁屏蔽性；适用温度范围宽（民品、工业品、军品） 功能强：实时响应速度快；可对I/O口直接操作 使用方便：易扩展，硬件设计简单，容易组成不同
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典型开发系统的构成
RS232
电
缆
ICE
在线仿真
器
用户 系统
仿真头
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仿真开发过程
硬件设计及焊装 软件设计 动态在线调试：在仿真器和计算机的监控
下，解决用户系统硬件和软件问题。 固化程序 脱机运行
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硬件设计的发展
电子管电路 晶体管电路 集成电路：模拟集成电路、数字集成电路 单片机应用系统设计8位、16位、32位 数字信号处理单片机（DSP） 可编程逻辑器件（FPGA/CPLD）
MCS-51的基本硬件结构 程序设计：指令系统、汇编程序的编制 定时/计数器 串行口 中断系统 存储器扩展：程序存储器、数据存储器 接口设计：扩展I/O、AD/DA、键盘显示等
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第1讲 1概述
6
主要内容
单片机的概念 单片机发展历史 应用特点 典型的单片机产品 发展趋势 开发条件 硬件设计概述