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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。
单片机常考知识点总结归纳
单片机常考知识点总结归纳单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成了微处理器和其他电子器件的芯片，具有处理数据、控制外设、执行程序等功能。
在电子领域，单片机是一种重要的组件，在各种应用中得到广泛的应用。
本文将总结和归纳单片机的常考知识点，帮助读者系统地了解单片机的基础知识。
1. 单片机的基本概念和分类单片机是嵌入式系统中最常见的计算机组成部分之一。
它由微处理器核心、存储器、定时器、I/O接口等多个模块组成。
基于不同的应用需求，单片机可以分为多种不同的类型，例如8位单片机、16位单片机和32位单片机等。
2. 单片机的基本结构和工作原理单片机的基本结构包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器和串行通信接口等。
单片机通过执行程序来完成特定的任务，程序存储在存储器中，通过CPU的指令执行功能来实现各种操作。
3. 单片机的编程和开发环境单片机的编程可以使用汇编语言、C语言等多种编程语言实现。
在开发单片机应用程序时，需要选择适当的开发环境，例如Keil、IAR等集成开发环境（IDE）。
同时，还需要学习如何使用编译器、调试器和仿真器等工具。
4. 单片机的输入/输出和中断机制单片机通过I/O接口与外部设备进行通信，包括输入设备（如按键、传感器等）和输出设备（如LED、LCD等）。
单片机还支持中断机制，可以在特定事件发生时中断当前程序的执行并跳转到中断服务程序进行处理。
5. 单片机的定时器和计数器定时器和计数器是单片机的重要功能模块，用于生成精确的时间延迟和计数操作。
通过定时器和计数器，可以实现精准的定时任务、PWM输出、脉冲计数等功能。
6. 单片机的串行通信和总线系统单片机支持多种串行通信接口，包括UART、SPI、I2C等，用于与其他设备进行数据交换。
此外，单片机还可以通过总线系统与外部存储器、外设进行数据传输和控制。
7. 单片机的电源管理和低功耗设计在实际应用中，单片机的功耗管理非常重要。
单片机基础知识
6.3 单片机的发展
MCS-51系列单片机中，有两个子系列：51子系列、52子系列。 51子系列：
8051、8751和8031三个型号，后来经过改进产生 了80C51、87C51和80C31三个型号； 52子系列：
8052、8752和8032三个型号，改进后的型号是 80C52、87C52和80C32。
C2 22μF
8031 8051 8751
R1
（a）上电复位电路
（b）按键电平复位电路
80C51复位电路
（c）按键 脉冲复位电路
二、单片机的结构和原理
1 单片机的硬件结构
时钟源
T0 T1
时钟电路 SFR和RAM 存储器
定时/计数器
CPU
系统总线
并行I/O口
串行I/O口
中断系统
P0 P1 P2 P3
O接口P0～P3。 2. 它们都是双向端口，每个端口各有8条I/O线。 3. P0-P3口四个锁存器同RAM统一编址，可作为SFR来寻址。
2 单片机引脚及其功能
MCS-51系列如8051.8751和 8031均采用40引脚双列直插封装 （Dual In-line Package,DIP） 方式。因受到引脚数目的限制， 有不少引脚具有第二功能。
MCS-51单片机引脚如图所示
2 单片机引脚及其功能 MCS-51单片机 40引
脚，可分为端口线、电源 线和控制线三类。
1.端口线（4×8=32条）
P0.0~P0.7、P1.0~P1.7、P2.0~P2.7、 P3.0~P3.7
2.电源线（2条） VCC为+5V电源线，VSS接地
3.控制线（6条）
单片机应用基础
一 、单片机概述与结构
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。
大学单片机基础知识点总结
大学单片机基础知识点总结一、单片机概述单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种在单个集成电路中包含了处理器核心、存储器和各种外设的微控制器。
单片机通常用于嵌入式系统中，如家电、汽车电子系统等。
单片机具有体积小、功耗低和成本低等优点，因此在许多领域得到广泛应用。
二、单片机的组成1. CPU（Central Processing Unit，中央处理器）：单片机的处理器核心，负责执行程序并进行数据处理计算。
2. 存储器：包括程序存储器（Flash）和数据存储器（RAM），用于存储程序和数据。
3. 输入/输出（I/O）口：用于与外部设备进行通信，包括数字输入输出口和模拟输入输出口。
4. 定时器/计数器：用于产生定时器事件和进行时间测量。
5. 串行通信接口：用于与外部设备进行串行通信，包括UART、SPI和I2C等接口。
6. 外设接口：用于连接外部设备，如A/D转换器、D/A转换器、LCD等。
三、单片机的工作原理1. 程序存储器中存储着单片机的程序，程序记录了单片机的工作流程和指令集。
当单片机上电后，程序存储器中的程序会被加载到CPU中执行。
2. CPU执行程序时，会根据程序中的指令对数据进行处理和计算，并与外部设备进行交互。
3. 输入/输出口用于接收外部设备的输入信号或向外部设备输出数据。
4. 定时器/计数器用于产生定时器事件，实现定时功能。
5. 串行通信接口用于与外部设备进行串行通信，如与PC机进行通信或连接外部模块。
四、单片机的编程语言单片机的编程语言一般包括汇编语言和高级语言两种。
1. 汇编语言：汇编语言是单片机的底层语言，直接对应单片机的指令和硬件操作，编写的程序具有较高的执行效率。
2. 高级语言：高级语言包括C语言、C++等，通常通过编译器将高级语言程序转换成汇编语言程序，再通过汇编器生成最终的机器语言程序。
五、单片机的编程工具1. 编译器：用于将高级语言程序转换成汇编语言程序。
（完整版）单片机知识点总结
（完整版）单⽚机知识点总结单⽚机考点总结1.单⽚机由CPU、存储器及各种I/O接⼝三部分组成。
2.单⽚机即单⽚微型计算机，⼜可称为微控制器和嵌⼊式控制器。
3.MCS-51系列单⽚机为8位单⽚机，共40个引脚，MCS-51基本类型有8031、8051和8751.（1）I/O引脚（2）8031、8051和8751的区别: 8031⽚内⽆程序存储器、8051⽚内有4KB程序存储器ROM、8751⽚内有4KB程序存储器EPROM。
（3）4.MCS-51单⽚机共有16位地址总线，P2⼝作为⾼8位地址输出⼝，P0⼝可分时复⽤为低8位地址输出⼝和数据⼝。
MCS-51单⽚机⽚外可扩展存储最⼤容量为216=64KB，地址范围为0000H—FFFFH。
（1.以P0⼝作为低8位地址/数据总线；2.以P2⼝作为⾼8位地址线）5.MCS-51⽚内有128字节数据存储器（RAM），21个特殊功能寄存器（SFR）。
（1）MCS-51⽚内有128字节数据存储器（RAM），字节地址为00H—7FH;00H—1FH: ⼯作寄存器区；00H—1FH: 可位寻址区；00H—1FH: ⽤户RAM区。
（2）21个特殊功能寄存器（SFR）（21页—23页）;（3）当MCS-51上电复位后，⽚内各寄存器的状态，见34页表2-6。
PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H,TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H, TL0=00H, TH1=00H,TL1=00H, SCON=00H, P0～P3=FFH6. 程序计数器PC：存放着下⼀条要执⾏指令在程序存储器中的地址，即当前PC值或现⾏值。
程序计数器PC是16位寄存器，没有地址，不是SFR.7. PC与DPTR的区别：PC和DPTR都⽤于提供地址，其中PC为访问程序存储器提供地址，⽽DPTR为访问数据存储器提供地址。
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12个基础知识点(两篇)
引言概述：单片机是嵌入式系统中常用的核心技术之一。
掌握单片机的基础知识点对于开发嵌入式系统和进行电子设计是至关重要的。
本文将详细阐述单片机的12个基础知识点，分为引脚相关、时钟与时序、中断、定时器与计数器、外设等五个大点进行阐述。
正文内容：一、引脚相关1. 引脚功能和命名规则：介绍单片机引脚的功能和常见的引脚命名规则，例如VCC、GND、IO口等。
2. 引脚电气特性：讲解单片机引脚的电气特性，包括输入输出特性、驱动能力、承受电流等。
3. 引脚模式选择和配置：介绍引脚模式选择和配置的方法和注意事项，包括输入模式、输出模式、推挽模式、开漏模式等。
4. 上拉和下拉电阻：详细解释上拉和下拉电阻的作用和使用场景，以及如何配置上拉和下拉电阻。
5. 外设引脚映射：介绍如何将外设与单片机的引脚进行映射，以实现外设的功能。
二、时钟与时序1. 时钟源和时钟分频：讲解单片机时钟源的选择和配置，以及时钟分频的原理和应用。
2. 时钟周期和机器周期：详细介绍时钟周期和机器周期的概念和计算方法，以及它们对程序执行时间的影响。
3. 中断周期和中断优先级：解释中断周期的含义和计算方法，以及中断优先级的设置和处理方法。
4. 延时与定时：阐述如何利用单片机的时钟和定时器来实现精确的延时和定时功能。
5. 同步和异步操作：介绍同步和异步操作的区别和应用场景，以及如何通过设置和配置单片机来实现同步和异步操作。
三、中断1. 中断的概念和原理：解释中断的概念和原理，以及中断服务程序的编写和调用方式。
2. 中断向量表：介绍中断向量表的作用和组成方式，以及如何在单片机中设置中断向量表。
3. 外部中断和内部中断：详细阐述外部中断和内部中断的特点和使用方法，以及它们在嵌入式系统中的应用。
4. 中断屏蔽和中断优先级：讲解中断屏蔽和中断优先级的设置和应用，以实现对中断的管理和控制。
5. 中断标志和中断响应：解释中断标志和中断响应的机制和流程，以及如何正确地处理中断请求和中断事件。
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单片机基础知识点总结
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
第1章
1、微型计算机通常由哪些部分组成？各有哪些功能？
答：微型计算机通常由控制器、运算器、存储器、输入 /输出接口电路、输入设备和输出设备组成。
控制器的功能是负责从内部存储器中取出指令并对指令进行分析、判断、并根据指令发出控制信号，使计算机有条不紊的协调工作；运算器主要完成算数运算和逻辑运算；存储器用于存储程序和数据；输入/输出接口电路完成CPU与外设之间相连；输入和输出设备用于和计算机进行信息交流的输入和输出。
2、单片微型计算机与一般微型计算机相比较有哪些区别？有哪些特点？
答：与通用微型计算机相比，单片机的硬件上，具有严
格分工的存储器ROM和RAM和I/O端口引脚具有复用功能；软件上，采用面向控制的指令系统和硬件功能具有广泛的通用性，以及品种规格的系列化。
单片机还具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵活性强、可靠性高等特点。
3、单片机的几个重要指标的定义。
答：单片机的重要指标包括位数（单片机能够一次处理的数据的宽度）、存储器（包括程序存储器、数据存储
器）、I/O 口（与外界进行信息交换）、速度（每秒执行多少条指令）、工作电压（通常是5V）、功耗和温度。
4、单片微型计算机主要应用在哪些方面？
答：单片机的主要应用领域有智能化产品、智能化仪表、智能化测控系统、智能化接口等方面。
5、单片机的特点
存储器ROM和RAM严格分工;采用面向控制的指令系统; 输入/输出端口引脚具有复用功能；品种规格的系列化；硬件功能具有广泛的通用性
6、水塔水位的控制原理
（1）当水位上升达到上限时，B、C棒与A棒导电，从而与+5V电源连通。
b、c两端均呈高电平状态，这时应使电机和水泵停止工作，不再给水塔供水。
（2）当水位降到下限以下时，B、C棒不与A棒导电，从而断开与+5 V电源的连通。
b、c两端均呈低电平状态。
这时应启动电机，带动水泵工作给水塔供水。
（3）当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导电, 而C棒不与A棒导电。
b端呈高电平状态，c端呈低电平状态。
这时无论是电机已在运转还是停止，都应维持电机和水泵的现有工作状态，直到水位上升到水位上限或下降到水位下限。
第2章
作用是什么？
答：MCS-51单片机在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、多功能I/O 口和中断控制等基本功能部件。
1) 单片机的核心部分是CPU, CPU是单片机的大脑和心脏。
2) 程序存储器用于存放编好的程序或表格常数。
数据存储器用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位等。
3)定时/计数器实质上是加法计数器，当它对具有固定时间间隔的内部机器周期进行计数时，它是定时器；当它对外部事件进行计数时，它是计数器。
2、MCS-51单片机的EA、ALE和PSEN端的功能是什么？答：ALE——ALE为地址锁存允许信号，在访问外部存储器时，ALE用来锁存P0送出的低8位地址信号。
PSEN——外部程序存储器的读选通信号。
当访问外部ROM时，PSEN 产生负脉冲作为外部ROM的选通信号；在访问外部RAM或片内ROM时，不会产生有效的PSEN信号。
PSEN可驱动8个LSTTL 门输入端。
EA ——访问外部程序存储器控制信号。
对8051 和8751,它们的片内有4KB的程序存储器。
当EA为高电平时，CPU访问程序存储器有两种情况：一是访问的地址空间在0〜4K范围内，CPU访问片内程序存储器；二是访问的地址超出4K时，CPU将自动执行外部程序存储器的程序。
对于8031, EA必须
接地，只能访问外部ROM。
制器和布尔(位)处理器组成。
4、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。
它包括：算术逻辑单元(ALU)累加器(ACC)程序状态字(PSW)暂存器B寄存器等部件
5、程序状态字寄存器PSW是一个8位寄存器，用来存放运算结果的一些特征。
Cy (PSW. 7)：进位标志位。
AC (PSW. 6)：半进位标志位。
FO (PSW. 5)：用户自定义标志位。
RS 1 ( PSW. 4 )和RSO( PSW. 3):工作寄存器组选择位0V( PSW. 2): 溢出标志位P (PSW. 0)：奇偶校验标志位。
6、控制器是CPU的大脑中枢，它的功能是逐条对指令进行译码，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，协调各部分的工作，完成指令规定的操作。