单片机基础知识
单片机基础知识资料-PPT
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
1. 电子计算机的发展概述
2. 单片机的发展过程及产品近况
3. 单片机的特点 4. 单片机应用系统开发简介
5.1 计算机语言概述
5.2 80C51单片机寻址方式
5.3 80C51单片机指令系统
暂时不讲
5.4 80C51汇编语言程序设计
5.5 80C51单片机C51程序设计语言
5.6 C51的运算符和表达式
5.7 C51的库函数
5.8 C51的应用技巧
第5章 80C51单片机软件基础知识
单片机应用系统
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
软件系统
• 系统资源分配 • 程序结构 • 数学模型 • 程序流程 • 编制程序
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
程序设计
通常是C语言或者汇编语言，在特定的集成开发环境（IDE）中编程 调试，比如应用最广泛的KEIL uVision3
通过特殊功能寄存器可实现对单片机内部资源的 操作和管理。
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
端口P0～P3
特殊功能寄存器P0～P3分别是I/O端口P0～P3的锁存 器。80C51单片机是把I/O当作一般的特殊功能寄存器 使用，不专设端口操作指令，使用方便。
•数据缓冲区 30H～7FH是数 据缓冲区，即 用户RAM区， 共80个单元。
单片机基础知识
第一章 基础知识
四. 补码的加减运算
补码的加法运算规则： [X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X-Y]补=[X]补+[-Y]补 对于[-Y]补只要对[Y]补求就可以得到。 【例1-5】 假设计算机字长为8位，完成下列补码运算。 】 1. 25+32 [25]补=00011001B [32]补=00100000B [25]补=00011001 + [32]补=00100000 00111001 所以 [25+32]补=[25]补+[32]补=00111001B=[57]补 2. 25+（-32） [25]补=0011001B [-32]补=11100000B [25]补=00011001 + [-32]补=11100000 11111001 所以 [25+（-32）]补=[25]补+[-32]补=11111001B=[-7]补
第一章 基础知识
二. 反码
反码表示时，最高位为符号位，正数用0表示，负数用1表示，正 数的反码与原码相同，而负数的反码可在原码的基础之上，符号位不变， 其余位取反得到。 对于一个n位的二进制，它的反码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1)， 对于0，假设机器字长为8位，-0的反码为11111111B，+0的反码为 00000000B。 【例1-2】 求+67、-25的反码（机器字长8位）。 】 因为 [+67]原=01000011B [-25]原=10011001B 所以 [+67]反=01000011B [-25]反=11100110B
第一章 基础知识
3. 25-32 [25]补=0011001B [-32]补=11100000B [25]补=00011001 + [-32]补=11100000 11111001 所以 [25-32]补=[25]补+[-32]补=11111001B=[-7]补 4. 25-（-32） [25]补=00011001B [32]补=00100000B [25]补=00011001 + [32]补=00100000 00111001 所以 [25-（-32）]补=[25]补+[32]补=00111001B=[57]补
单片机常考知识点总结归纳
单片机常考知识点总结归纳一、单片机概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入/输出功能的集成电路芯片，也称为微控制器。
常见的单片机有8051系列、AVR系列、PIC系列等。
单片机通常具有CPU、存储器、定时器、串行通信接口、模拟输入/输出和数字输入/输出等外围设备。
二、单片机的基本特点1. 控制功能：单片机是用来控制各种设备和系统的，其核心是实现程序控制和数据处理。
2. 内部存储器：单片机有自带的ROM、RAM和EEPROM存储器，存储程序和数据。
3. 输入输出功能：单片机通过外设和接口实现与外部设备的连接和通信。
4. 超低功耗：单片机通常工作在微功耗下，能长时间运行在电池供电环境中。
5. 嵌入式应用：单片机广泛应用于嵌入式系统、家电控制、自动化设备等领域。
三、单片机常考的知识点1. 单片机的基本原理：包括单片机的工作原理、内部结构、外围设备和程序存储等内容。
2. 单片机的硬件结构：包括CPU、存储器、输入输出设备、定时器计数器、串行通信接口等部分。
3. 单片机的编程开发：包括汇编语言编程、C语言编程、软件开发工具和调试技术等内容。
4. 单片机的应用实例：包括LED显示、按键控制、数码管驱动、定时器应用、串口通信等应用案例。
5. 单片机的系统设计：包括单片机系统设计的原则、方法和技术要点等内容。
6. 单片机的外围接口：包括串行通信接口、模拟输入输出、数字输入输出等外围接口知识。
7. 单片机的存储器管理：包括ROM的存储器结构、程序存储、数据存储和EEPROM的应用。
8. 单片机的中断处理：包括中断的类型、中断的嵌套、中断的优先级和中断的应用等知识点。
9. 单片机的定时器应用：包括定时器的工作原理、定时器的编程、定时器的应用实例等内容。
10. 单片机的串口通信：包括串口的工作原理、串口的编程、串口的数据传输和应用实例等。
11. 单片机的模拟输入输出：包括模拟输入输出的工作原理、模拟输入输出的编程和应用实例等。
单片机知识点
单片机知识点单片机（Microcontroller，简称MCU）是一种集成了处理器、内存和I/O接口等功能的芯片，广泛应用于嵌入式系统中。
本文将介绍单片机的基本概念、原理和常用的知识点。
一、概述单片机是一种具备计算、控制和通信等功能的微处理器核心，相比于传统的CPU（中央处理器），它除了集成了计算能力外，还包含了大量外围接口，可以直接与各种外部设备进行通信。
单片机广泛应用于家电、汽车、电子设备等各个领域。
二、基本组成1.中央处理器（CPU）：单片机的核心部分，负责执行指令和数据的处理。
2.存储器（Memory）：包括程序存储器（用于存放程序指令）和数据存储器（用于存放数据）。
3.输入/输出接口（I/O Interface）：与外部设备进行数据交互的接口。
4.定时器/计数器（Timer/Counter）：用于计时和计数操作。
5.串行通信接口（UART）：可与其他设备进行串行通信。
6.模拟/数字转换器（ADC/DAC）：用于模拟信号和数字信号的转换。
三、常用知识点1.引脚和端口：单片机的引脚可用于输入、输出或者具有特殊功能，通过配置端口可实现与外部设备的连接。
2.中断与中断向量表：单片机可以通过中断响应外部事件，中断向量表存储了不同中断的处理程序的入口地址。
3.定时器和计数器：用于产生固定的时间延迟或计数外部触发事件的次数。
4.时钟与时钟源：单片机需要时钟信号来同步执行指令，有内部和外部时钟源可选择。
5.存储器管理：包括程序存储器和数据存储器的分配和使用。
6.串行通信协议：如UART、I2C、SPI等，用于单片机与其他设备之间的数据传输。
7.ADC和DAC：用于模拟信号与数字信号的相互转换，扩展了单片机的应用范围。
四、常见单片机系列1.8051系列：传统的单片机系列，应用广泛，易于学习和使用。
2.AVR系列：由Atmel公司推出的单片机系列，性能强大，易于开发。
3.PIC系列：由Microchip公司推出的单片机系列，应用广泛，功能丰富。
单片机基础知识
单片机通常由中央处理器（CPU）、存储器（包括程序存储器和数据存储器）、输入/输 出（I/O）接口、定时/计数器、串行通信接口等组成。
特点
单片机具有体积小、价格低、功耗低、可靠性高、可编程和易于开发等优点。同时，它也 具有一些局限性，如处理能力较弱、存储容量较小等。
单片机的分类
根据集成度高低
单片机可分为高档单片机和低档单片机。高档单片机具有更高的处理能力和更多的外设接口，适用于复杂系统；低档单片机则更适合于简单的应用。
集。
I2C总线
I2C总线概述
I2C总线是一种常见的串行通信协议，用于单片机与其他设备之间 的近距离通信。
I2C总线协议
I2C总线协议包括数据传输格式、设备地址、读写操作等规定，实 现多个设备之间的数据交换。
I2C总线应用
I2C总线广泛应用于单片机与其他设备之间的近距离通信单片机的智能小车设计
要点一
总结词
要点二
详细描述
通过单片机实现对小车的智能控制，具备路径规划、 自动避障、远程控制等功能。
该系统以单片机为核心，通过传感器和执行器实现对 小车的智能控制。在路径规划方面，该系统能够根据 预设的路径进行自动行驶；在自动避障方面，该系统 能够通过传感器检测前方障碍物，自动调整行驶方向 以避开障碍物；在远程控制方面，该系统能够通过无 线通信技术接收远程控制指令，实现小车的远程操控 。
感谢您的观看
THANKS
02
单片机硬件结构
CPU结构
01
02
03
运算器
用于进行算术和逻辑运算 。
控制器
用于控制指令的执行顺序 和协调CPU与各部件之间 的工作。
寄存器
用于存储数据和指令，包 括通用寄存器、程序计数 器、堆栈指针等。
单片机知识点总结
单片机知识点总结单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成电路芯片，其中包含了处理器核心、内存、输入/输出接口和时钟等功能。
它被广泛应用于电子产品中，如手机、电视、汽车、家电等。
掌握单片机的知识可以让我们更好地理解和应用电子产品，下面是对单片机的知识点总结。
一、单片机的基础知识1.单片机的定义及优势：单片机是一种集成电路芯片，它集成了处理器核心、内存、输入/输出接口和时钟等功能，具有体积小、功耗低、可靠性高等优点。
2.单片机的分类：按照处理器核心的位数可以分为8位、16位和32位单片机；按照内存的类型可以分为片内存和片外存储器的单片机。
3.单片机的工作模式：包括运行模式、睡眠模式和停机模式等。
4.单片机的内存结构：包括程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）和特殊功能寄存器（SFR）等。
二、单片机的体系结构1.CPU：中央处理单元，负责执行指令。
2.存储器：包括程序存储器、数据存储器和特殊功能寄存器。
3.输入/输出接口：用于与外部设备进行数据交换。
4.时钟和定时器：用于控制单片机的时序和计时功能。
5.中断系统：用于处理外部中断和内部中断。
三、单片机的编程语言1.汇编语言：基于指令的二进制码编写，直接控制硬件。
2.C语言：结构化的高级语言，可以方便地编写复杂的程序。
3.嵌入式C：为了适应单片机特点而进行的扩展和优化。
四、单片机的IO口1.数字IO口：用于实现数字信号的输入和输出。
2.模拟IO口：用于实现模拟信号的输入和输出。
3.串口通信：基于异步串行通信协议，用于与计算机或其他外部设备进行数据交换。
4.并行口：用于实现并行数据的输入和输出。
五、单片机的时钟和定时器1.系统时钟：单片机中的主时钟，用于控制单片机的工作频率。
2.定时器：用于生成定时时间间隔，实现延时等功能。
3.看门狗定时器：用于监控系统的运行状态，防止死锁现象。
六、单片机的中断系统1.中断的概念：在程序运行过程中，由外部事件触发的异常处理机制。
单片机重点知识点
单片机重点知识点单片机是嵌入式系统开发中的重要组成部分，广泛应用于各种领域，如家电、汽车、医疗等。
本文将对单片机重点知识点进行介绍。
一、单片机的基础知识点1. 单片机的定义单片机是一种集成了处理器、存储器和输入/输出接口的微型计算机系统，具有体积小、功耗低、成本低等特点。
常用的单片机有AVR、PIC、STM32等。
2. 单片机的组成单片机由以下几个部分组成：- 中央处理器- 存储器- 输入/输出接口- 时钟电路- 辅助电路3. 单片机的工作原理单片机的工作原理可分为以下几个步骤：- 程序存储器中的指令被取出并送到中央处理器中执行；- 执行指令时，进行数据读取和存储；- 中央处理器将结果写入存储器或输出到外部设备。
二、单片机编程的知识点1. 单片机编程语言单片机编程语言主要有汇编语言和高级语言两种。
常用的高级语言有C语言和Basic语言。
2. 单片机的寄存器单片机寄存器是指内部的用于存储数据和控制单元的设备。
常用的寄存器有通用寄存器、状态寄存器、计数寄存器等。
3. 单片机的输入/输出单片机的输入/输出通常使用端口操作来实现。
输入操作可以通过读取端口输入的信号，输出操作可以通过向端口输出信号来实现。
4. 单片机的中断中断是指单片机在执行程序时遇到某些事件时，暂停程序的执行，跳转到中断服务程序中去处理该事件。
常见的中断有外部中断、定时中断和任务间中断等。
三、单片机应用的知识点1. 单片机应用领域单片机应用广泛，涉及的领域包括：- 家电控制- 汽车电子- 机器人控制- 医疗器械等。
2. 单片机的通信方式单片机的通信方式有多种，常用的有串口通信、并口通信、SPI通信、I2C通信等。
其中串口通信应用最为广泛。
3. 单片机的电源管理单片机的电源管理是指如何控制单片机系统的供电，以保证单片机正常工作。
常见的电源管理方式有降压稳压和电源管理芯片等。
4. 单片机的调试与测试单片机的调试与测试是指如何验证单片机系统的正确性，包括硬件测试和软件测试。
单片机基础知识点全攻略
单片机基础知识点全攻略单片机 (Microcontroller) 是一种内含的微处理器、存储器以及各种输入输出接口的集成电路芯片。
它广泛应用于各种嵌入式系统中，如家电、汽车、电子设备等。
单片机的基础知识点主要包括以下几个方面：1.单片机的基本结构：单片机由中央处理器单元(CPU)、存储器、输入输出(I/O)接口和定时器/计数器等组成。
其中，CPU是单片机最重要的部件，负责执行程序指令。
存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，其中ROM存储着程序代码和常量数据，RAM用于存储运行时的数据。
2.单片机的工作原理：单片机通过执行存储在ROM中的程序指令，完成各种任务。
CPU从ROM中读取指令并执行，将结果存储在RAM中。
由于单片机通常工作在时钟信号的控制下，故CPU在时钟的辅佐下工作。
3.单片机的编程语言：单片机的编程语言通常采用汇编语言或高级语言(如C语言)。
汇编语言是一种机器指令的助记符，编程复杂、灵活、直接，通常用于对程序执行效率要求较高的场合；而C语言则具有语法简洁、易读易写的特点，适合快速开发程序。
4.单片机的输入输出接口：单片机通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。
常见的输入接口有开关、按钮、传感器等；常见的输出接口有LED灯、蜂鸣器、电机等。
通过编程，用户可以控制这些接口的状态，与外设实现数据的输入和输出。
5.单片机的定时器/计数器：单片机的定时器/计数器模块用于生成精确的时间间隔或计数外部事件。
它可以被用来实现定时中断、测量脉冲宽度、计数等功能，是单片机中非常重要的功能模块之一6.单片机的中断和中断服务程序：单片机在执行程序的过程中，可以接收和响应外部的中断信号。
当中断发生时，单片机会立即暂停当前任务，跳转执行预先定义好的中断服务程序，处理中断事件。
中断机制是实现实时响应和多任务操作的重要手段。
7.单片机的电源与时钟：单片机需要稳定可靠的电源和时钟信号供给。
电源通常由直流电源或电池提供，特别是在嵌入式系统中，通常需要考虑功耗和电池寿命等因素；时钟信号则是单片机正常工作的基础，它通过晶体振荡电路或者外部时钟源提供。
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2．存储器的发展 （1）片内程序存储器普遍采用闪烁（Flash）存储器。可不用外扩
展程序存储器，简化系统结构。 （2）加大存储容量。目前有的单片机片内程序存储器容量可达
128KB甚至更多。 3．片内I/O的改进 （1）增加并行口驱动能力，以减少外部驱动芯片。有的单片机可
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。
单片机主要应用于控制
领域，用以实现各种测
试和控制功能。为了强
调其控制属性，单片机
又被称为MCU。
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单片机与单片机系统
单片机系统是为了实现某 一控制应用需要由用户设 计的，是一个围绕单片机 芯片组建的计算机应用系 统。在单片机系统中，单 片机处于核心地位，是构 成单片机系统的硬件和软 件基础。
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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。 5．外围电路内装化
众多外围电路全部装入片内，即系统的单片化是目前发展趋势 之一。例如，美国Cygnal公司的C8051F020 8位单片机，内部采用 流水线结构，大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期，峰值处 理能力为25MIPS。片上集成有8通道A/D、两路D/A、两路电压比较 器，内置温度传感器、定时器、可编程数字交叉开关和64个通用
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1.1.1 单片机的发展状况
单片机特点
✓ 集成度高，抗干扰能力较强，可靠性高； ✓ 体积小、重量轻、低电压、低功耗，便于生产便携式
产品； ✓ 控制功能强，运算速度快； ✓ 硬件通用化、应用灵活，单片机的系统扩展、系统配
置较为典型、规范，易构成各种规模的应用系统； ✓ 研制周期短； ✓ 价格便宜。
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1.1 单片机的基本概念
1.1.1 单片机的发展状况
l发展历程：4位、8位、16位、32位。
自单片机诞生以来的近四十年中，单片机已有70多个系列，近 500个机种。国际上较有名、影响大的公司及其产品： Intel公司：MCS-48、MCS-51、MCS-96系列； Motorola公司：6801、6802、6803、6805、68HCH系列； Zilog公司：Z8、Super8系列； Fairchild（仙童）公司和Mostek公司的F8、3870系列； NEC公司：μCOM-87系列； Rockwell公司：6500、6501系列 ATMEL、PHILIPS、LG、三星、华邦等公司的51兼容机。
第1章 单片机基础知识
1.1 了解单片机的概念 1.2 MCS-51 内核单片机 1.3 单片机的存储器扩展 1.4 AT89S51单片机最小系统 1.5 单片机应用系统设计的一般方法
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1.1 单片机的基本概念
什么是单片机？
将微处理器CPU、一定容量的ROM和RAM以及 I/O口、定时器/计数器、中断系统等电路集成在一块 芯片上，构成单片机微型计算机，简称单片机SCM。
（ 2 ） 控制器 包括程序计数器(PC)、PC增1寄存器、指令寄存器(IR)、指令 译码器(ID)、数据指针(DPTR)、堆栈指针(SP)、缓冲器及定时控制电路等 。控制器电路完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。
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2、数据存储器(RAM) ： • 8051 内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单
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1.1.2 单片机的应用
智能产品上的应用 工业控制的应用 家用电器的应用 计算机网络和通信领域的应用 汽车设备领域中的应用
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单片机应用领域
1.1.3单片机的系列产品介绍
ØATMEL类单片机 ØIntel 单片机 ØMotorola单片机 ØMicrochip 单片机 Ø东芝单片机 ØZilog单片机
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4、定时/计数器 (Timer / Counter ）：
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1.2 MCS-51内核单片机
1.2.1单片机基本组成
尽管计算机科学技术 得到充分发展，但是计 算机体系结构仍然没有 突破由计算机的开拓者 、数学家约翰•冯•诺曼 最先提出的经典体系结 构框架，即一台计算机 是由运算器、控制器、 存储器、输入设备以及 输出设备五部分构成， 单片机系统也不例外。
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l单片机的发展趋势
单片机的发展趋势将是向大容量、高性能化，外围电路内装化 等方面发展。为满足不同用户的要求，各公司竞相推出能满足不同 需要的产品。 1．CPU的改进 （1）增加CPU数据总线宽度。例如，各种16位单片机和32位单片机 ，数据处理能力要优于8位单片机。另外，8位单片机内部采用16位 数据总线，其数据处理能力明显优于一般8位单片机。 （2）采用双CPU结构，以提高数据处理能力。
元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数 据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能 使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果 等。 掉电后数据消失。 3、程序存储器 (ROM)： • 8051有4K 的8位掩膜ROM，存放用户程序，原始数据或表格。
EPROM、EEPROM
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1.2.1单片机基本组成
1.中央处理器(CPU)：CPU是整个单片机的核心部件， 是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代 码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的 工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
（1）运算器 由ALU、暂存器1、暂存器2、累加器（ACC ） 、寄存器B、 程序状态字（PSW）、 和布尔处理机共同组成。主要任务是完成算术运 算、逻辑运算、位运算和数据传送等操作。
I/O口、电源监测、看门狗、多种类型的串行接口（两个 UART、SPI）等。一片芯片就是一个“测控”系统。
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综上所述，单片机正在向多功能、高性能 、高速度（时钟达40MHz）、低电压（2.7V即可 工作甚至更低）、低功耗、低价格（几元钱）、 外围电路内装化以及片内程序存储器和数据存储 器容量不断增大的方向发展。