单片机基础知识
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。
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。
单片机知识点
单片机知识点单片机是一种集成电路芯片，它包含了微处理器、存储器、输入输出接口等多种功能模块，可以用于控制、测量、通信等多种应用领域。
单片机具有体积小、功耗低、成本低等优点，因此在嵌入式系统中得到广泛应用。
以下是单片机的一些知识点：1. 微处理器：单片机中的微处理器是其核心部件，它负责执行指令、进行运算、控制程序流程等操作。
常见的单片机微处理器有8051、PIC、AVR等。
2. 存储器：单片机中的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储程序代码，数据存储器用于存储程序运行时的数据。
常见的存储器类型有ROM、RAM、EEPROM等。
3. 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。
输入接口可以接收外部信号，如按键、传感器等，输出接口可以控制外部设备，如LED、继电器等。
4. 中断：单片机中的中断是一种异步事件处理机制，当某个事件发生时，可以通过中断来打断当前程序的执行，转而执行中断服务程序。
常见的中断类型有外部中断、定时器中断等。
5. 定时器：单片机中的定时器可以用于计时、延时、产生脉冲等操作。
定时器一般由计数器和控制电路组成，可以通过编程来设置计数器的初值、计数方式等参数。
6. PWM：PWM（Pulse Width Modulation）是一种脉冲宽度调制技术，可以通过改变脉冲宽度来控制输出信号的电平。
单片机中的PWM可以用于控制电机、LED亮度等应用。
7. ADC：ADC（Analog to Digital Converter）是一种模数转换器，可以将模拟信号转换为数字信号。
单片机中的ADC可以用于测量模拟量信号，如温度、光线等。
8. UART：UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种通用异步收发器，可以实现串口通信。
单片机中的UART可以用于与PC、蓝牙模块等设备进行通信。
9. SPI：SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行外设接口，可以实现单片机与外部设备之间的数据传输。
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
C51单片机的基础知识
5、可扩展性：系统应具备良好的扩展性，方便未来进行设备升级或扩容。
三、系统设计方案
1、硬件设备：包括服务器、网络交换机、音源设备、功放设备、扬声器等。 服务器应采用高性能、稳定的品牌服务器，以保证系统的稳定性和可靠性。网络 交换机应选择支持大带宽、低延时的产品，以保证广播信号的传输质量。音源设 备可选用数字音
首先应该从其内部结构及各部件关系入手，清楚其内部资源及怎样使用，然 后通过自己动手制作实践来加深印象，之后通过学习语言来掌握编程方法及技巧。 切记不要一开始就试图记忆太多的内容，这样只会增加你的负担，要知道“贪多 嚼不烂”。
先搞懂最基本的原理后再试着看懂其它扩展资料就会容易多了。之后要付诸 实践进行调试练习。在理解的基础上进行记忆，切勿死记硬背。
二、中断结构
C51单片机的中断系统主要包括以下几个部分：
1、中断源：C51单片机支持多个中断源，包括定时器/计数器，串行通信口， 外部中断等。每个中断源都有相应的中断标志，用于指示该中断源是否产生了中 断。
2、中断控制器：中断控制器是中断系统的核心部件，它负责管理各个中断 源的中断请求，根据优先级判断并处理。
二、系统需求分析
1、稳定性：系统应具备高度的稳定性，能够保证长时间的连续运行，避免 因设备故障或网络问题导致的广播中断。
2、可靠性：系统应具备可靠的备份机制，确保在主设备出现问题时，备份 设备能够迅速接管，保证广播的连续性。
3、易用性：系统应具备良好的用户界面，操作简单易懂，方便管理员进行 配置和管理。
五、C51与8051的区别
C51单片机是指一系列基于8051内核的单片机，各个生产厂商根据需要都会 在其基础上增加一些功能，但这与8051内核是相同的。所以很多人都习惯称其为 8051单片机。现在流行的很多开发板都是基于8051内核的。
单片机知识点
第一章、绪论单片机定义：把CPU、寄存器、RAM/ROM、I/O接口等电路集成在一块集成电路芯片上，构成一个完整的微型计算机。
单片机特点：体积小、功耗低、性价比高；数据大都在片内传送，抗干扰能力强，可靠性高；结构灵活，应用广泛。
单片机发展趋势：数据位长1-->4-->8-->16-->32位;CPU处理能力和速度不断提高;增大片内RAM和ROM容量;增加片内I/O口和功能模块种类和数量;扩大对外部RAM/IO口和程序存储器寻址能力;缩小体积，降低功耗。
单片机应用：控制应用：应用范围广泛，从实时性角度可分为离线应用和在线应用。
软硬件结合：软硬件统筹考虑，不仅要会编程，还要有硬件的理论和实践知识。
应用现场环境恶劣：电磁干扰、电源波动、冲击震动、高低温等环境因素的影响。
要考虑芯片等级选择、接地技术、屏蔽技术、隔离技术、滤波技术、抑制反电势干扰技术等。
应用空间大：工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和通信产品、军事装备、物联网等领域。
第三章：MCS-51单片机结构与原理3.1 MCS-51单片机的物理结构及逻辑结构51单片机的引脚定义：P0、P1、P2、P3（输入输出口）；RST（复位）/ VPD（后备电源引入端）；EA （读内/外ROM控制）/Vpp（编程电压）；ALE（地址低8位锁存）/ PROG（编程脉冲）；PSEN （外部ROM读选通信号）；XTAL1、XTAL2 （外接晶振端）Vcc （+5v电源）；Vss （地）逻辑结构--51单片机的系统结构图（教材P26）51单片机基本组成：一个8位微处理器CPU；数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR；内部程序存储器ROM；两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器；四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口；一个串行端口，用于数据的串行通信；中断控制系统；内部时钟电路。
MCS-51单片机的CPU：运算器：由8位算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器ACC（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（Program Status Word）、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等组成。
单片机基础知识
单片机基础知识1.一个完整的微机系统由硬件和软件两大部分组成2.微型计算机的性能指标：字长、运算速度、存储容量、软件配置、外设扩展能力字：一组二进制数，字长：该二进制数的位数，字长越大，计算机处理数据越快运算速度：表达方式：cpu主频，越高，运算速度越快存储容量：内存储容量（cpu直接访问存储器）、外存储容量（硬盘容量）2.计算机系统：硬件系统（冯.诺依曼结构）（运算器、存储器、控制器、输入输出设备）、软件系统（运行程序和相应文档)3.CPU主要组成部分：运算器、控制器ALU运算器核心、累加器A、标志寄存器FR（C进、借位，OF溢出标志）、（不影响标志位CY的指令：INC A）寄存器组RS、控制器CU（pc程序计算器、ir指令寄存器、id指令译码器）4.存储器：RAM、ROM，其中RAM 具有易失性，常用于存储临时性数据存储器的地址范围是0000H~0FFFH，它的容量为4KB （16*16*16=4*1024）5.总线bus：传递信息的公共通信公道片总线、内总线、外总线地址总线（AB）、控制总线（CB）、数据总线（DB）6.单片机（芯片）包括五部分：运算器、存储器、控制器、输入部分、输出部分8051：8位单片机8031：复位后，PC和SP为：0000H、07H7.二进制B、八进制O、十进制D、十六进制H8.原码、反码、补码、压缩BCD码9.单片机引脚：P1.0VCC（40引脚）P1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RST P0.7RXD EA/VPPTXD ALE/PROGITR0PSDEITR1P2.7T0P2.6T1P2.5WR P2.4RD P2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GND P2.0（21引脚）10.I/O接口：P0.0-P0.7、P1.0-P1.7、P2.0-P2.7、P3.0-P3.711.XTAL1、XTAL2：振荡输入接口12.RST：复位信号端口，高电平有效。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机基础知识
单片机（Microcontroller）是一种集成电路，包含了中央处理
器（CPU）、内存（RAM和ROM）、输入/输出接口（I/O）
以及时钟电路等基本组成部分，它可以完成各种控制任务。
单片机的基本原理是将多个逻辑功能模块集成在一个芯片上，通过编程控制这些模块的工作，从而实现特定的功能。
相比于传统的离散电路，单片机具有体积小、功耗低、成本低、易于编程等优点，因此被广泛应用于各种电子设备中。
单片机的核心部分是中央处理器（CPU），它负责执行各种指令和算法。
常见的单片机有8位、16位和32位不同的位宽，
不同位宽的单片机具有不同的处理能力。
CPU通过时钟电路
控制指令的执行速度。
单片机的内存分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于存储程序的运行数据和临时数据，而ROM用于存储程序的指令和常量数据。
RAM的容量一般比较小，通常在几千字节到几十千字节之间，而ROM的容量可以
达到几百千字节。
单片机的输入/输出接口（I/O）用于与外部设备进行数据交互。
常见的输入设备有按键、开关和传感器等，常见的输出设备有LED灯、LCD显示器和继电器等。
通过编程控制I/O口的状
态和电平，单片机可以实现与外部设备的通讯和控制。
在单片机中，编程语言是非常重要的。
常见的单片机编程语言
包括C语言和汇编语言。
C语言是一种高级语言，具有代码简洁、易于阅读和移植性好等特点，因此被广泛应用于单片机的编程中。
汇编语言则是一种低级语言，直接操作底层硬件，具有高效性和灵活性的优点，但学习和编写复杂，不易于移植。
对于初学者来说，了解单片机的基础知识是非常重要的。
首先需要学习单片机的基本原理和工作原理，了解CPU、ROM、RAM和I/O等基本组成部分的作用和功能。
其次需要学习单片机的编程语言，掌握基本的编程语法和开发工具。
最后需要进行实践，通过实际的项目和实验，提升自己的技能和经验。
总之，单片机是现代电子技术的核心，掌握单片机的基础知识对于从事电子技术相关工作的人来说非常重要。
通过学习和实践，我们可以深入了解单片机的原理和应用，提升自己的技能水平，为自己的职业发展打下坚实的基础。