STC89C52RC 单片机介绍
STC89C52RC 单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051 单片机，12 时钟/机器周期和 6 时钟/机器周期可以任意选择。
主要特性如下：
1. 增强型8051 单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051.
2. 工作电压：5.5V～
3.3V（5V 单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机）
3. 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz
4. 用户应用程序空间为8K 字节
5. 片上集成512 字节RAM
6. 通用I/O 口（32 个）复位后为：，P1/P2/P3/P4 是准双向口/弱上拉，P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。
7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片
8. 具有EEPROM 功能
9. 具有看门狗功能
10. 共3 个16 位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2
11. 外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒
12. 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART
13. 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）
14. PDIP 封装
STC89C52RC 单片机的工作模式
掉电模式：典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序
空闲模式：典型功耗2mA 典型功耗
正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA 典型功耗
掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备STC89C52RC 引脚功能说明
VCC（40 引脚）：电源电压
VS S（20 引脚）：接地
P0 端口（P0.0～P0.7 P0.7，39～32 引脚）：P0 口是一个漏极开路的8 位双向I/O 口。作为输出端口，每个引脚能驱动8 个TTL 负载，对端口P0 写入每个引脚能驱动写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时在访问外部程序和数据存储器时，P0 口也可以提供低8 位地址和8 位数据的复用总线位数据的复用总线。此时，P0 口内部上拉电阻有效。在Flash ROM 编在程时，P0 端口接收指令字节端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。
P1 端口（P1.0～P1.7，1～8 引脚）：P1 口是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。P1 的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4 个TTL 输入。对端口写入1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。P1 口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流（）。
此外，P1.0 和P1.1 还可以作为定时器/计数器2 的外部技术输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2 的触发输入（P1.1/T2EX），具体参见下表：
在对Flash ROM 编程和程序校验时，P1 接收低8 位地址。
表XX P1.0 和P1.1 引脚复用功能
P2 端口（P2.0～P2.7，21～28 引脚）：P2 口是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 端口。P2 的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4 个TTL 输入。对端口写入1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2 作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（I）。
在访问外部程序存储器和16 位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX @DPTR”指令）时，P2 送出高8 位地址。在访问8 位地址的外部数据存储器（如执行“MOVX @R1”指令）时，P2 口引脚上的内容（就是专用寄存器（SFR）区中的P2 寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。
在对Flash ROM 编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号。
P3 端口（P3.0～P3.7，10～17 引脚）：P3 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 端口。P3 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4 个TTL 输入。对端口写入 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3 做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流（）。
在对Flash ROM 编程或程序校验时，P3 还接收一些控制信号。
P3 口除作为一般I/O 口外，还有其他一些复用功能，如下表所示：
表XX P3 口引脚复用功能复用功能
RST（9 引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST 引脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。
ALE/ ROG （30 引脚）地址锁存控制信号：（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。在Flash 编程时，此引脚（ROG）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。
如果需要，通过将地址位8EH 的SFR 的第0 位置“1” ，ALE 操作将无效。这一位置“1” ，ALE 仅在执行MOVX 或MOV 指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位（地址位8EH 的SFR 的第0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
：外部程序存储器选通信号（SEN）是外部程序存储器选SEN（29 引脚）
通信号。当AT89C51RC 从外部程序存储器执行外部代码时，SEN在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，SEN将不被激活。A/VPP （31 引脚）访问外部程序存储器控制信号。：为使能从0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令，A必须接GND。注意加密方式1 时，A将内部锁定位RESET。为了执行内部程序指令，A 应该接VCC。在Flash 编程期间，A也接收12 伏VPP 电压。XTAL1（19 引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2（18 引脚）：振荡器反相放大器的输入端。
51单片机汇编指令集 一、数据传送类指令（7种助记符） MOV（英文为Move）：对内部数据寄存器RAM和特殊功能寄存器SFR的数据进行传送； MOVC（Move Code）读取程序存储器数据表格的数据传送； MOVX (Move External RAM) 对外部RAM的数据传送； XCH (Exchange) 字节交换； XCHD (Exchange low-order Digit) 低半字节交换； PUSH (Push onto Stack) 入栈； POP (Pop from Stack) 出栈； 二、算术运算类指令（8种助记符） ADD(Addition) 加法； ADDC(Add with Carry) 带进位加法； SUBB(Subtract with Borrow) 带借位减法； DA(Decimal Adjust) 十进制调整； INC(Increment) 加1； DEC(Decrement) 减1； MUL(Multiplication、Multiply) 乘法； DIV(Division、Divide) 除法； 三、逻辑运算类指令（10种助记符） ANL(AND Logic) 逻辑与； ORL(OR Logic) 逻辑或； XRL(Exclusive-OR Logic) 逻辑异或； CLR(Clear) 清零； CPL(Complement) 取反； RL(Rotate left) 循环左移； RLC(Rotate Left throught the Carry flag) 带进位循环左移； RR(Rotate Right) 循环右移； RRC (Rotate Right throught the Carry flag) 带进位循环右移； SWAP (Swap) 低4位与高4位交换； 四、控制转移类指令（17种助记符） ACALL（Absolute subroutine Call）子程序绝对调用； LCALL（Long subroutine Call）子程序长调用； RET（Return from subroutine）子程序返回； RETI（Return from Interruption）中断返回； SJMP（Short Jump）短转移； AJMP（Absolute Jump）绝对转移； LJMP（Long Jump）长转移； CJNE (Compare Jump if Not Equal)比较不相等则转移；
单片机的分类 单片机作为计算机发展的一个重要分支领域，根据目前发展情况，从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。1.通用型/专用型 这是按单片机适用范围来区分的。例如，80C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。 2.总线型/非总线型 这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，另外，许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内，因此在许多情况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，这类单片机称为非总线型单片机。 3.控制型/家电型 这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言，工控型寻址范围大，运算能力强；用于家电的单片机多为专用型，通常是小封装、低价格，外围器件和外设接口集成度高。显然，上述分类并不是惟一的和严格的。例如，80C51类单片机既是通用型又是总线型，还可以作工控用。 按其它类型分类: 8051单片机：8051单片机最早由Intel公司推出,随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商，如 Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保特与80C51单片机兼容的基础上，这些公司容入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路，如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的Flash ROM等，开发出上百种功能各异的新品种。这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为80C51系列单片机。客观事实表明，80C51已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯
1.1什么是单片机？单片机有何特点？ 1.2单片机与普通计算机的不同之处在于其将（）（）和（）三部分集成于一块芯片上。 1.3 8051与8751的区别是： A、内部数据存储但也数目的不同 B、内部数据存储器的类型不同 C、内部程序存储器的类型不同 D、内部的寄存器的数目不同 1.4 MCS-51系列中8031、8051、8751有什么区别？ 2.1内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为（）。 2.2 MCS-51单片机是低电平复位还是高电平？ 2.3若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为（）。 2.4判断以下有关PC和DPTR的结论是否正确？ A、DPTR是可以访问的，而PC不能访问。 B、它们都是16位的存储器 C、它们都有加1的功能。 D、DPTR可以分为两个8位的寄存器使用，但PC不能。 2.5 8051单片机的P3口有哪些第二功能？ 2.6程序状态字寄存器PSW的作用是什么？其中状态标志位有哪些？它们的作用是什么？ 2.7开机复位后，CPU使用的是哪个组工作寄存器？他们的地址是什么？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？ 2.8在8051的21个特殊功能寄存器中，哪些特殊功能寄存器具有位寻址功能？ 2.9片内RAM低128个单元划分为哪3个主要部分？各部分的主要功能是什么？ 2.10 8051单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当振荡频率为10MHz时，一个机器周期为多少微秒？ 2.11 8031单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为（），因上电时PSW=（）。这时当前的工作寄存器区是（）组工作寄存器区。 2.12位地址20H与字节地址20H有什么区别？位地址20H具体在内存中什么位置？ 2.13在8051扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间，为什么不会发生总线冲突？ 2.14在MCS－51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为（）。 2.15判断下列说法是否正确： A、8031的CPU是由RAM和EPROM所组成。 B、区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址范围的低端 还是高端。 C、在MCS-51中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须保证它被事先预置为1。 D、PC可以看成使程序存储器的地址指针。 2.16判断下列说法是否正确 A、程序计数器PC不能为用户编程时直接使用，因为它没有地址。 B、内部RAM的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能供字节寻址使用。 C、8031共有21个特殊功能寄存器，它们的位都是可以用软件设置的，因此，是可以进行位寻址的。 2.17 PC的值是 A、当前正在执行指令的前一条指令的地址 B、当前正在执行指令的地址 C、当前正在执行指令的下一条指令的地址 D、控制器中指令寄存器的地址 2.18判断下列说法是否正确？ A、PC是1个不可寻址的特殊功能寄存器。
制作机器人常用的单片机性能特点及使用经验 单片机, 机器人, 性能, 特点, 经验 转载请注明作者：刘天龙（机电狂人），来源：https://www.doczj.com/doc/dc5187893.html, 作者：刘天龙1986年生爱好广泛，喜爱机器人技术期待开发各种各样的机器人产品邮箱：spurtltl@https://www.doczj.com/doc/dc5187893.html, 2010 2 5 注有LTL Robot字样的案例均为作者制作 原创文章，转载请注明作者 摘要： 很多接触机器人或单片机不久的朋友面对种类繁多的单片机常会困惑，到底它们之间有何不同？制作机器人到底用哪种单片机控制比较好？当我们选择了一种单片机后，有何捷径能迅速掌握并应用这种单片机？本文尝试用一种通俗易懂的方法解读上述问题，并设计了一种有深度的单片机控制机器人的实例，希望能起到抛砖引玉的作用。我与大家分享我使用单片机的一些经验，希望能让初学者少些迷茫，让已经入门的朋友思维开阔。 写本文时我仅有3年单片机实践经验，比较了解51系列和AVR系列单片机，因此着重讨论了AVR单片机，我经验有限，有错误在所难免，希望朋友们批评指正！ 一单片机和CPU、个人电脑的区别和联系 这部分内容比较初级，但很多朋友刚接触单片机时或许对下面的问题不是很清楚。 1 什么是CPU？ CPU中文名称为“中央处理器”，典型代表为英特尔8086处理器，现在的奔腾X处理器都是8086的直系后代。处理器，顾名思义，其功能是处理数据，对于中央处理器，就是在数据处理中处于核心地位的处理器，听起来似乎很复杂，但实际上核心就是一个ALU“算术逻辑单元”。这个单元由一些数字门电路组成，仅能完成括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作。CPU内部包含ALU，除此之外CPU还有时钟电路，CPU运行的基本原理是：时钟电路产生计数脉冲，这个脉冲控制着一个累加器，即每产生一个时钟脉冲，累加器加1，这个累加值以16进制数字的形式通过地址总线唯一选通程序储存器中一个储存单元（在CPU外部），这个单元将内部储存的程序命令代码通过数据总线送到ALU中，ALU根据代码不同执行不同操作，比如把某寄存器数值和某数值相加等，然后将计算结果输出到IO口或者各个总线上。 总之，CPU的工作就是把程序中的命令代码翻译成不同任务，然后执行，输出执行结果。CPU在一切数字计算机中都发挥了核心作用，即计算机都有CPU。 2 什么是个人电脑？ 由于CPU只有计算功能，其计算的结果需要通过显示器、音箱输出，而其工作的依据，即程序命令则依靠硬盘储存，其执行任务时动态存取的数据要保存在内存中，而人可以通过键盘控制程序命令的执行过程，把所有这些CPU的外设组合在一起就叫做“个人电脑”。
PIC单片机、AVR单片机、C51单片机有什么区别？ 八位单片机由于内部构造简单，体积小，成本低廉，在一些较简单的控制器中应用很广。即便到了本世纪，在单片机应用中，仍占有相当的份额。由于八位单片机种类繁多，本文仅将常用的几种在性能上作一个简单的比较，供读者在使用时作参考。 1.51系列 应用最广泛的八位单片机首推Intel的51系列，由于产品硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史“悠久”，有先入为主的优势。世界有许多著名的芯片公司都购买了51芯片的核心专利技术，并在其基础上进行性能上的扩充，使得芯片得到进一步的完善，形成了一个庞大的体系，直到现在仍在不断翻新，把单片机世界炒得沸沸扬扬。有人推测，51芯片可能最终形成事实上的标准MCU芯片。 51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，或布尔处理器。它的处理对象不是字或字节而是位。它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。虽然其他种类的单片机也具有位处理功能，但能进行位逻辑运算的实属少见。51系列在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址 20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理（作位处理时，合128个位，相应位地址为00H～7FH），使用极为灵活。这一功能无疑给使用者提供了极大的方便，因为一个较复杂的程序在运行过程中会遇到很多分支，因而需建立很多标志位，在运行过程中，需要对有关的标志位进行置位、清零或检测，以确定程序的运行方向。而实施这一处理（包括前面所有的位功能），只需用一条位操作指令即可。 例1：如对21H的第0位（相应位地址为08H）置位，只需用一条位指令，SETB08H 对周围的其他位不会产生影响。
单片机的分类及应用 学生姓名：张见亲学号：060101001 单位：理工学院电子系专业：应用电子 摘要：随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。 Abstract:With the electronic product miniaturization to the intelligent and the continuous development of SCM has become an electronics research and development in the preferred controller。 关键词：单片机， 引言 单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。 1单片机分类 1.1 单片机作为计算机发展的一个重要领域，应用一个较科学的分类方法。根据目前发展情况，从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。 1.1.1 通用型/专用型 这是按单片机适用范围来区分的。例如，80C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。 1.1. 2. 总线型/非总线型 这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，另外，许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内，因此在许多情况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，这类单片机称为非总线型单片机。 1.1.3. 控制型/家电型 这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言，工控型寻址范围大，运算 能力强；用于家电的单片机多为专用型，通常是小封装、低价格，外围器件和外设接口集成
8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。 1、8031的特点 8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。 2、8051的特点 8051片内有4k ROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是你编的程序你无法烧写到其ROM中，只有将程序交芯片厂代你烧写，并是一次性的，今后你和芯片厂都不能改写其内容。 3、8751的特点 8751与8051基本一样，但8751片内有4k的EPROM，用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再烧写。 由于上述类型的单片机应用的早，影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”，学了其中一种，便会所有的51系列。 4、AT89C51、AT89S51的特点 在众多的51系列单片机中，要算ATMEL 公司的A T89C51、AT89S51更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。再着，AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。 AT89S51、52是2003年A TMEL推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP 编程和看门狗功能。我们也专门为这种新片设计了一款编程、学习、实验板。 5、A T89C2051、AT89C1051等的特点 ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种，这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。AT89C2051取掉了P0口和P2口，内部的程序FLASH存储器也小到2K，封装形式也由51的P40脚改为20脚，相应的价格也低一些，特别适合在一些智能玩具，手持仪器等程序不大的电路环境下应用；A T89C1051在2051的基础上，再次精简掉了串口功能等，程序存储器再次减小到1k，当然价格也更低。 对2051和1051来说，虽然减掉了一些资源，但他们片内都集成了一个精密比较器，别小看这小小的比较器，他为我们测量一些模拟信号提供了极大的方便，在外加几个电阻和电容的情况下，就可以测量电压、温度等我们日常需要的量。这对很多日用电器的设计是很宝贵的资源。 ATMEL的51、2051、1051均有多种封装，如A T89C(S)51有PDIP、PLCC和PQFP/TQFP
51单片机指令表 助记符指令说明字节数周期数 （数据传递类指令） MOV A，Rn 寄存器内容传送到累加器 1 1 MOV A，direct 直接地址内容传送到累加器 2 1 MOV A，@Ri 间接RAM内容传送到累加器 1 1 MOV A，#data 立即数传送到累加器 2 1 MOV Rn，A 累加器内容传送到寄存器 1 1 MOV Rn，direct 直接地址内容传送到寄存器 2 2 MOV Rn，#data 立即数传送到寄存器 2 1 MOV direct，Rn 寄存器内容传送到直接地址 2 2 MOV direct，direct 直接地址传内容传送到直接地址 3 2 MOV direct，A 累加器内容传送到直接地址 2 1 MOV direct，@Ri 间接RAM内容传送到直接地址 2 2 MOV direct，#data 立即数传送到直接地址 3 2 MOV @Ri，A 累加器内容传送到间接RAM 1 1 MOV @Ri，direct 直接地址内容传送到间接RAM 2 2 MOV @Ri，#data 立即数传送到间接RAM 2 1 MOV DPTR，#data16 16 位地址传送到数据指针 3 2 MOVC A，@A+DPTR 代码字节传送到累加器 1 2 MOVC A，@A+PC 代码字节传送到累加器 1 2 MOVX A，@Ri 外部RAM(8位地址)内容传送到累加器 1 2 MOVX A，@DPTR 外部RAM(16位地址)内容传送到累加器 1 2 MOVX @Ri，A 累加器内容传送到外部RAM(8位地址) 1 2 MOVX @DPTR，A 累加器内容传送到外部RAM(16 地址) 1 2 PUSH direct 直接地址内容压入堆栈 2 2 POP direct 堆栈内容弹出到直接地址 2 2 XCH A,Rn 寄存器和累加器交换 1 1 XCH A, direct 直接地址和累加器交换 2 1
常用单片机功能及其特点 一、常用单片机的种类 目前我们公司常用的单片机有 1.A VR系列:ATmega8,ATmega128。 2.51系列:AT89C52,A T89S52。 3.NEC系列:uPD78F9222。 4.PIC系列:L Y002B。 二、常用单片机特点 1. ATmega8:8K 字节的系统内可编程Flash 1K字节的片内SRAM 512 字节的EEPROM 32个8 位通用工作寄存器 23个可编程的I/O 口 – RISC 结构,大多数指令执行时间为单个时钟周期, –两个具有独立预分频器8 位定时器/ 计数器, 其中之一有比较功能 –一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器 –具有独立振荡器的实时计数器RTC –三通道PWM – TQFP与MLF 封装的8 路8/10 位ADC,PDIP封装的6 路8/10 位ADC
–面向字节的两线接口TWI,和IIC兼容 –一个可编程的串行USART –可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口 –具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器 –片内模拟比较器 –上电复位以及可编程的掉电检测 –片内经过标定的RC 振荡器 – 5种睡眠模式: 空闲模式、ADC 噪声抑制模式、省电模式、掉电模式及Standby 模式 – 2.7 - 5.5V (ATmega8L – 4.5 - 5.5V (ATmega8 – 0 - 8 MHz (ATmega8L – 0 - 16 MHz (ATmega8 2. ATmega128: 128K 字节的系统内可编程Flash 4K字节的片内SRAM 4K 字节的EEPROM 32个8 位通用工作寄存器+ 外设控制寄存器 53个可编程的I/O 口 –两个具有独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器 –两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器
习题答案 习题0 1．单片机是把组成微型计算机的各功能部件即（微处理器（CPU））、（存储器（ROM 和RAM））、（总线）、（定时器/计数器）、（输入/输出接口（I/O口））及（中断系统）等部件集成在一块芯片上的微型计算机。 2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。 单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。 3. 单片机有哪几个发展阶段？ （1）第一阶段（1974—1976年）：制造工艺落后，集成度低，而且采用了双片形式。典型的代表产品有Fairchild公司的F8系列。其特点是：片内只包括了8位CPU，64B的RAM 和两个并行口，需要外加一块3851芯片（内部具有1KB的ROM、定时器/计数器和两个并行口）才能组成一台完整的单片机。 （2）第二阶段（1977—1978年）：在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、RAM和ROM等功能部件，但性能低，品种少，应用范围也不是很广。典型的产品有Intel 公司的MCS-48系列。其特点是，片内集成有8位的CPU，1KB或2KB的ROM，64B或128B的RAM，只有并行接口，无串行接口，有1个8位的定时器/计数器，中断源有2个。片外寻址范围为4KB，芯片引脚为40个。 （3）第三阶段（1979—1982年）：8位单片机成熟的阶段。其存储容量和寻址范围增大，而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并且集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面增设了乘除法、位操作和比较指令。其特点是，片内包括了8位的CPU，4KB或8KB的ROM，128B或256B的RAM，具有串/并行接口，2个或3个16位的定时器/计数器，有5～7个中断源。片外寻址范围可达64KB，芯片引脚为40个。代表产品有Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6805系列，TI公司的TMS7000系列，Zilog公司的Z8系列等。 （4）第四阶段（1983年至今）：16位单片机和8位高性能单片机并行发展的时代。16位机的工艺先进，集成度高，内部功能强，运算速度快，而且允许用户采用面向工业控制的专用语言，其特点是，片内包括了16位的CPU，8KB的ROM，232B 的RAM，具有串/并行接口，4个16位的定时器/计数器，有8个中断源，具有看门狗（Watchdog），总线控制部件，增加了D/A和A/D转换电路，片外寻址范围可达64KB。代表产品有Intel公司的MCS-96系列，Motorola公司的MC68HC16系列，TI公司的TMS9900系列，NEC公司的783××系列和NS公司的HPC16040等。然而，由于16位单片机价格比较贵，销售量不大，大量应用领域需要的是高性能、大容量和多功能的新型8位单片机。 近年来出现的32位单片机，是单片机的顶级产品，具有较高的运算速度。代表产品有Motorola公司的M68300系列和Hitachi（日立）公司的SH系列、ARM等。 4．在实际应用中，如何选择单片机的类型？ 选择原则：主要从指令结构、运行速度、程序存储方式和功能等几个方面选择单片机。 MCS-51为主流产品。 Motorola是世界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。 Microchip单片机是市场份额增长较快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机。其特点是运行速度快，低价位，适用于量大、档次低、价格敏感的产品。 美国德州仪器（TI）公司生产的MSP430系列单片机是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。
51单片机的特点 体积小巧，携带方便 ·USB接口通讯及供电，通讯速度快，无须外接电源 ·活动自锁40Pin锁紧座， ·有电源和烧写状态指示灯，可直观了解编程器当前状态 只需要USB供电，无需使用外部电源。周密的自保护方式，有效保证不损毁用户器 件或编程器本身。 2、USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直流电源。 3、8位数码管（可做数码管的静态扫描以及动态扫描显示实验. 如:0-999 计数器实验, 18 B20温度检测实验,遥控解码实验等都可以用数码管显示）。 ZX100实验板做8位电子钟实验图: 8位LED发光二极管（做跑马灯实验交通灯实验）。 5、一路继电器控制（通过继电器可以控制其他电器设备的工作低压控制高压等实验,不过为了安全, 建议不要控制电压超过30V的设备） 6、蜂鸣器（做单片机发声实验播放音乐实验报警实验等声响实验） 7、DS18B20温度传感器，（初步掌握单片机操作后即可亲自编写程序获知当时的温度） 8、AT24C08外部EEPROM存储芯片(IIC总线元件实验) 9、SPI串行实时时钟DS1302（熟悉SPI总线用DS1302可以做一个万年历电子时钟,比定时器做的精确很多哦） 10、板上集成一体化红外接收头（方便学习红外遥控接收, 解码实验.） 11、MAX232芯片RS232通讯接口（可以做为与计算机通迅的接口,同时也可做为STC单片机下载程序的接口及仿真调试的接口） 12、字符液晶1602LCD接口, 采用接插件方式方便插拔（可显示两行,每行16个,共计32任意ASCII码字符,它的功能应用比数码管丰富很多显示的信息量更大 实验板1602液晶显示实物图: 13、图形点阵液晶12864接口,采用接插件方式方便插拔（可显示任意汉字和图形,是目前单片机图文显示最常用的显示器件,我们实验板支持带字库的12864液晶,开发程序更方便. 1 2864液晶不随板附赠,需单独购买,我们成本价68元。 设计布局优势: 1.按键4*4的16个排于右边，操作更方便。
指令中常用符号说明 Rn当前寄存器区的8个工作寄存器R0~R7（n=0~7） Ri当前寄存器区可作为地址寄存器的2个工作寄存器R0和R1（i=0,1） Direct8位内部数据寄存器单元的地址及特殊功能寄存器的地址 #data表示8位常数（立即数） #data16表示16位常数 Add16表示16位地址 Addr11表示11位地址 Rel8位代符号的地址偏移量 Bit表示位地址 @间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀 ( )表示括号中单元的内容 (( ))表示间接寻址的内容 指令系统 数据传送指令（8个助记符） 助记符中英文注释 MOV Move 移动 MOV A , Rn;Rn→A，寄存器Rn的内容送到累加器A MOV A , Direct;（direct）→A，直接地址的内容送A MOV A ,@ Ri;（Ri）→A，RI间址的内容送A MOV A , #data;data→A，立即数送A MOV Rn , A;A→Rn，累加器A的内容送寄存器Rn MOV Rn ,direct;（direct）→Rn，直接地址中的内容送Rn MOV Rn , #data;data→Rn，立即数送Rn MOV direct , A;A→（direct），累加器A中的内容送直接地址中 MOV direct , Rn;(Rn)→direct，寄存器的内容送到直接地址 MOV direct , direct;(direct)→direct，直接地址的内容送到直接地址 MOV direct , @Ri;（（Ri））→direct，间址的内容送到直接地址 MOV direct , #data;8位立即数送到直接地址中 MOV @Ri , A;(A)→@Ri，累加器的内容送到间址中 MOV @Ri , direct;direct→@Ri，直接地址中的内容送到间址中 MOV @Ri , #data; data→@Ri ，8位立即数送到间址中 MOV DPTR , #data16;data16→DPTR,16位常数送入数据指针寄存器，高8位送入DPH，低8位送入DPL中（单片机中唯一一条16位数据传送指令） （MOV类指令共16条）
MCS51、C8051F、A VR、PIC、MSP430单片机性能比较 引言： 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 八位单片机由于内部构造简单，体积小，成本低廉，在一些较简单的控制器中应用很广。即便到了本世纪，在单片机应用中，仍占有相当的份额。由于八位单片机种类繁多，本文仅将常用的几种在性能上作一个简单的比较。 正文： 一、MCS51 应用最广泛的八位单片机首推Intel的51系列，由于产品硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史“悠久”，有先入为主的优势。世界有许多著名的芯片公司都购买了51芯片的核心专利技术，并在其基础上进行性能上的扩充，使得芯片得到进一步的完善，形成了一个庞大的体系，直到现在仍在不断翻新，把单片机世界炒得沸沸扬扬。有人推测，51芯片可能最终形成事实上的标准MCU芯片。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品，其主要功能如下： ?8位CPU ?4kbytes 程序存储器(ROM) ?128bytes的数据存储器(RAM) ?32条I/O口线 ?111条指令，大部分为单字节指令 ?21个专用寄存器 ?2个可编程定时/计数器 ?5个中断源，2个优先级 ?一个全双工串行通信口 ?外部数据存储器寻址空间为64kB ?外部程序存储器寻址空间为64kB ?逻辑操作位寻址功能 ?双列直插40PinDIP封装 ?单一+5V电源供电 MCS-51以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“名机”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。正因为其优越的性能和完善的结构，导致后来的许多厂商多沿用或参考了其体系结构，有许多世界大的电气商丰富和发展了MCS-51单片机，象PHILIPS、Dallas、A TMEL等著名的半导体公司都推出了兼容MCS-51的单片机产品，就连我国的台湾WINBOND公司也发展了兼容C51(人们习惯将MCS-51简称C51,如果没有特别声明，二者同指MCS-51系列单片机)的单片机品种。 51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，或布尔处理器。它的处理对象不是字或字节而是位。它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。虽然其他种类的单片机也具有位处理功能，但能进行位逻辑运算的实属少见。51系列在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地
单片机考试复习资料 第一章、绪论 1、什么叫单片机其主要特点有哪些 答： 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。 单片机主要特点有：控制性能和可靠性高；体积小、价格低、易于产品化；具有良好的性能价格比。 2、单片机有哪些应用领域 答： 智能仪器仪表； 机电一体化产品； 实时工业控制； 分布系统的前端模块； 家用电器；
交通与航空航天。 3、仿真调试有哪两种形式硬件仿真的目的是什么？答： 软件模拟和硬件仿真。 仿真的目的就是可以进行调试、跟踪、监视。 4、简述单片机应用系统的开发过程。 答： 系统需求分析; 硬件方案设计; 软件编程; 仿真调试; 实际运行。
第二章、80c51的结构和原理 1、80c51单片机在功能上，程序存储器的配置上主要有哪些分类答： 功能上分为基本型和增强型； 工艺上分为HMOS工艺和CHMOS工艺； 在片内程序存储器的配置上有掩膜ROM、EPROM和Flash、无片内程序存储器形式。 2、80c51基本型的存储器地址空间如何划分各空间的地址范围和容量如何 答： 在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间； 片内程序存储器为4KB，地址范围是0000H-0FFFH，
片内数据存储器为128字节RAM，地址范围是00H-7FH， 3、80c51单片机晶振频率分别为12Mhz,时，机器周期分别为多少答： 晶振频率为f，一个时钟周期为1/f，机器周期为12*1/f。 1μs，μs。 4、80c51单片机复位后的状态如何常用的复位方法有哪些 答： 复位后，PC内容为0000H； P0口～P3口内容为FFH； SP内容为07H； SBUF内容不定； IP、IE和PCONww的有效位为0； 其余的特殊功能寄存器的状态均为00H。 复位方法一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。
单片机原理及应用 第一章绪论 1.什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 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。 特点：控制性能和可靠性高、体积小、价格低、易于产品化、具有良好的性价比。 第二章80C51的结构和原理 1.80C51的基本结构 a.CPU系统 ●8位CPU，含布尔处理器； ●时钟电路； ●总线控制逻辑。 b.存储器系统 ●4K字节的程序存储器 （ROM/EPROM/FLASH，可外扩至 64KB）； ●128字节的数据存储器（RAM，可 外扩至64KB）； ●特殊功能寄存器SFR。 c.I/O口和其他功能单元 ●4个并行I/O口； ●2个16位定时/计数器； ●1个全双工异步串行口； ●中断系统（5个中断源，2个优先 级） 2.80C51的应用模式 a.总线型单片机应用模式 ◆总线型应用的“三总线”模式； ◆非总线型应用的“多I/O”模式 3.80C51单片机的封装和引脚 a.总线型DIP40引脚封装 ●RST/V PO：复位信号输入引脚/备用 电源输入引脚； ●ALE/PROG：地址锁存允许信号输 出引脚/编程脉冲输入引脚； ●EA/V PP：内外存储器选择引脚/片 内EPROM编程电压输入引脚； ●PSEN：外部程序存储器选通信号
输出引脚 b.非总线型DIP20封装的引脚 ●RST：复位信号输入引脚 4.80C51的片内存储器 增强型单片机片内数据存储器为256字节，地址范围是00H~FFH。低128字节的配情况与基本型单片机相同。高128字节一般为RAM，仅能采用寄存器间接寻址方式询问。注意：与该地址范围重叠的特殊功能寄存器SFR 空间采用直接寻址方式询问。 5.80C51的时钟信号 晶振周期为最小的时序单位。一个时钟周期包含2个晶振周期。晶振信号12分频后形成机器周期。即一个机器周期包含12个晶振周期或6个时钟周期。 6.80C51单片机的复位 定义：复位是使单片机或系统中的其他部件处于某种确定的初始状态。a.复位电路 两种形式：一种是上电复位；另一种是上电与按键均有效的复位。 b.单片机复位后的状态 单片机的复位操作使单片机进入初始化状态。初始化后，程序计数器 PC=0000H，所以程序从0000H地址单元开始执行。 特殊功能寄存器复位后的状态是确定的。P0~P3为FFH，SP为07H，SBUF 不定，IP、IE和PCON的有效位为0，其余的特殊功能寄存器的状态为00H.相应的意义为： ●P0~P3=FFH，相当于各口锁存器已 写入1，此时不但可用于输出，也 可以用于输入； ●SP=07H，堆栈指针指向片内RAM 的07单元； ●IP、IE和PCON的有效位为0，各 中断源处于低优先级且均被关断、 串行通讯的波特率不加倍； ●PSW=00H，当前工作寄存器为0 组。 7.80C51的存储器组织
格式功能简述字节数周期 一、数据传送类指令 MOV A， Rn 寄存器送累加器 1 1 MOV Rn，A 累加器送寄存器 1 1 MOV A ，＠Ri 内部RAM单元送累加器 1 1 MOV ＠Ri ，A 累加器送内部RAM单元 1 1 MOV A ，#data 立即数送累加器 2 1 MOV A ，direct 直接寻址单元送累加器 2 1 MOV direct ，A 累加器送直接寻址单元 2 1 MOV Rn，#data 立即数送寄存器 2 1 MOV direct ，#data 立即数送直接寻址单元 3 2 MOV ＠Ri ，#data 立即数送内部RAM单元 2 1 MOV direct ，Rn 寄存器送直接寻址单元 2 2 MOV Rn ，direct 直接寻址单元送寄存器 2 2 MOV direct ，＠Ri 内部RAM单元送直接寻址单元 2 2 MOV ＠Ri ，direct 直接寻址单元送内部RAM单元 2 2 MOV direct2，direct1 直接寻址单元送直接寻址单元 3 2 MOV DPTR ，#data16 16位立即数送数据指针 3 2 MOVX A ，＠Ri 外部RAM单元送累加器(8位地址) 1 2 MOVX ＠Ri ，A 累加器送外部RAM单元(8位地址) 1 2 MOVX A ，＠DPTR 外部RAM单元送累加器(16位地址) 1 2 MOVX ＠DPTR ，A 累加器送外部RAM单元(16位地址) 1 2 MOVC A ，＠A+DPTR 查表数据送累加器(DPTR为基址) 1 2 MOVC A ，＠A+PC 查表数据送累加器(PC为基址) 1 2 XCH A ，Rn 累加器与寄存器交换 1 1 XCH A ，＠Ri 累加器与内部RAM单元交换 1 1 XCHD A ，direct 累加器与直接寻址单元交换 2 1 XCHD A ，＠Ri 累加器与内部RAM单元低4位交换 1 1 SWAP A 累加器高4位与低4位交换 1 1 POP direct 栈顶弹出指令直接寻址单元 2 2 PUSH direct 直接寻址单元压入栈顶 2 2 二、算术运算类指令 ADD A， Rn 累加器加寄存器 1 1 ADD A，＠Ri 累加器加内部RAM单元 1 1 ADD A， direct 累加器加直接寻址单元 2 1 ADD A， #data 累加器加立即数 2 1 ADDC A， Rn 累加器加寄存器和进位标志 1 1 ADDC A，＠Ri 累加器加内部RAM单元和进位标志 1 1 ADDC A， #data 累加器加立即数和进位标志 2 1 ADDC A， direct 累加器加直接寻址单元和进位标志 2 1 INC A 累加器加1 1 1 INC Rn 寄存器加1 1 1
单片机存储器类型详解 分为两大类RAM和ROM，每一类下面又有很多子类： RAM：SRAM SSRAM DRAM SDRAM ROM：MASK ROM OTP ROM PROM EPROM EEPROM FLASH Memory RAM：Random Access Memory随机访问存储器 存储单元的内容可按需随意取出或存入，这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。它的特点就是是易挥发性（volatile），即掉电失忆。我们常说的电脑内存就是RAM的。 ROM：Read Only Memory只读存储器 ROM 通常指固化存储器(一次写入，反复读取)，它的特点与RAM相反。 RAM和ROM的分析对比： 1、我们通常可以这样认为，RAM是单片机的数据存储器，这里的数据包括内部数据存储器（用户RAM区，可位寻址区和工作组寄存器）和特殊功能寄存器SFR，或是电脑的内存和缓存，它们掉电后数据就消失了（非易失性存储器除外，比如某些数字电位器就是非易失性的）。 ROM是单片机的程序存储器，有些单片机可能还包括数据存储器，这里的数据指的是要保存下来的数据，即单片机掉电后仍然存在的数据，比如采集到的最终信号数据等。而RAM 这个数据存储器只是在单片机运行时，起一个暂存数据的作用，比如对采集的数据做一些处理运算，这样就产生中间量，然后通过RAM暂时存取中间量，最终的结果要放到ROM的数据存储器中。如下图所示：
2、ROM在正常工作状态下只能从中读取数据，不能快速的随时修改或重新写入数据。它的优点是电路结构简单，而且在断电以后数据不会丢失。缺点是只适用于存储那些固定数据的场合。 RAM与ROM的根本区别是RAM在正常工作状态下就可以随时向存储器里写入数据或从中读取数据。 SRAM：Static RAM静态随机访问存储器 它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。不像DRAM内存那样需要刷新电路，每隔一段时间，固定要对DRAM刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积。 优点:速度快，不必配合内存刷新电路，可提高整体的工作效率。 缺点:集成度低，功耗较大，相同的容量体积较大，而且价格较高，少量用于关键性系统以提高效率。 DRAM：Dynamic RAM动态随机访问存储器 DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据，DRAM使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新（refresh）一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。 既然内存是用来存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序，那么它是怎么工作的呢？ 我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存（即DRAM），动态内存中所谓的“动态”，