第1章 单片机各种封装介绍

单片机基础知识：单片机集成电路封装类型及引脚识别方法 在前文大家都有见到集成电路的图片，其外形有很多种。

在这些芯片中真正起作用的部分是集成在硅片上的晶体管。

而我们看到的样子，则是在其外部用外壳进行封装。

把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便于其它器件连接。

封装有安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性等作用。

硅片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对电路的腐蚀等造成电气性能下降。

封装 宏晶公司的STC89C52RC单片机 我们把集成电路等电子元件的这种外壳称为封装。

图中的两种单片机也都是集成电路，并且它们的封装相同，都是40脚的宽体DIP-40封装。

实际上，STC89C5x系列单片机也有其他形式的封装，比如44脚的LQFP-44封装，如图所示。

LQFP44贴片封装的STC89C54RD+ 直插封装与贴片封装 上面的DIP-40封装，管脚很长，实际使用时，管脚会穿过电路板，会在电路板另一面焊接，属于直插型封装。

而LQFP-44封装，焊接时管脚焊点和芯片在电路板的同一面，就是贴在电路板表面，我们称其为贴片封装。

直插封装一般管脚间距较大(最常见的是标准的2.54mm)，便于手工焊接;而贴片式的封装，体积大大减小，焊接时电路板上不需要打孔，节省了大量空间和成本，同时很容易实现机器自动化焊接，在实际中应用很广泛(比如手机等小型数码产品的电路，几乎都是全贴片设计)。

因为直插封装更便于使用，所以我们通常都选用直插式DIP-40封装的单片机进行学习(在后文中，如果没有特别说明，单片机就是指的直插封装的STC89C51RC)。

芯片的辨认 其他芯片也可能会使用和单片机一样的封装。

例如ISD4004语音芯片就常常用宽体DIP-40封装。

所以在辨认芯片时，不能从封装来判断，看上面印刷的字母符号就可以了。

管脚识别 不少集成电路都有那幺多管脚，应该怎幺辨认呢?对于上面的DIP封装，它的管脚是排成双列的。

细心的读者或许已经从图中观察到，芯片的一端有个半圆形缺口，这正是我们管脚所需要的标识。

**单片机常用芯片封装介绍1.双列直插式封装 DIP2.方形扁平封装技术 QFP3.小外形封装 SOP4.球衫阵列封装技术**中断（单片机有5个中断源）**中断允许寄存器 IE**中断优先级寄存器 IP中断（单片机有5个中断源）中断允许寄存器 1E;中断优先级寄存器IP；定时器/计数器工作方式寄存器 TMOD定时器/计数器控制寄存器 TCONTHX = （65536-N）/ 256;TLX = (65536-N) % 256;中断初始化1 对TMOD 赋值，以确定T0，T1的工作方式2 计算初值，并将初值写入TH0，TL0 或 TH1，TL1；3 中断方式时，则对IE赋值，并开放中断；4 是 TR0 或 TR1置位，启动定时计数器定时或者计数；中断服务程序写法void 函数名（） interrupt 中断号 using 工作组{中断服务程序内容；}**波特率单片机或计算机在串口通讯时的速率用波特率表示，它定义为每秒二进制代码的位数即 1波特 = 1位/秒；单位bps（位/秒）；例如每秒传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，1个数据位）这是的波特率为 10位 X 240个/秒 = 2400bps传输距离随传输速率的增加而减小，当比特率超过1000bps时，最大传输距离迅速下降，例如9600bps时最大距离下降到只有76M**单片机串行口设定4种工作方式其中方式 0和2的波特率是固定的方式1和3的波特率是可变的由定时器T1的溢出率决定计算公式参照书的131页** 电源管理寄存器 PCONPCON用来管理单片机的电源部分；包括上电复位掉电模式空闲模式单片机复位时 PCON 全部被清零**为什么51系列单片机常用11.0592MHz的晶振设计使用11.0592MHz的晶振可以得到非常准确的数值。

**SBUF**串行口控制寄存器 SCON**串行口方式1编辑与实现**具体操作1.确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）2.计算T1的初值，装载 TH1，TL1；3.启动T1（编程TCON中的TR1位）；4.确定串口工作方式（编程SCON寄存器）；5.串行口工作在中断方式时，要进行终端设置（编程 IE,IP寄存器）；** 编码定义方法与C语言的数组定义非常相似：不同的地方就是在数组后面多了一个code关键字，code即表示编码的意思，需要注意的是，单片机C语言中定义数组是是占内存空间的，而定义编码时是直接分配到程序空间的，编译后编码占用的是程序存储空间，而非内存空间；例如：unsigned char code tanle[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}}。

单片机核心代码封装标题：单片机核心代码封装实例——温度监测与报警系统一、引言温度监测与报警系统是一种常见的应用场景，通过单片机的核心代码封装，我们可以实现一个简单而实用的温度监测与报警系统。

本文将从硬件连接、代码封装和功能实现三个方面进行介绍。

二、硬件连接我们需要准备的硬件包括：温度传感器、LCD显示屏、蜂鸣器和单片机。

首先，将温度传感器连接到单片机的模拟输入引脚，用于读取温度数值；然后，将LCD显示屏和蜂鸣器连接到单片机的数字输出引脚，用于显示温度和触发报警。

三、代码封装1. 初始化我们需要初始化单片机的引脚模式和温度传感器的工作模式。

这一步骤可以在程序的开始部分进行，以保证系统正常运行。

2. 读取温度通过单片机的模拟输入引脚，我们可以读取温度传感器所测得的温度数值。

将该数值进行处理，转换为摄氏度或华氏度，以便后续的显示和判断。

3. 显示温度将处理后的温度数值通过LCD显示屏进行展示，以便用户实时了解当前温度情况。

这一步骤需要将温度数值转换为适合LCD显示的格式，并将其发送到显示屏上。

4. 温度判断根据温度数值的大小，我们可以设置不同的温度阈值。

当温度超过设定的阈值时，触发报警功能。

这一步骤需要将当前温度与阈值进行比较，并根据比较结果触发蜂鸣器的报警功能。

四、功能实现通过以上的代码封装，我们可以实现温度监测与报警系统的基本功能。

具体来说，用户可以通过LCD显示屏实时了解当前温度，并在温度超过设定阈值时，蜂鸣器会发出警报提醒用户。

这一系统可以广泛应用于各种需要温度监测和报警的场景，如温室、实验室等。

五、总结通过单片机核心代码的封装，我们可以实现一个简单而实用的温度监测与报警系统。

通过硬件连接、代码封装和功能实现三个方面的介绍，读者可以了解到如何搭建一个温度监测与报警系统，并在实际应用中进行调整和扩展。

希望本文对读者在单片机应用方面有所帮助。

单片机各种封装介绍单片机实质上是一个芯片，封装形式有很多种，例如DIP（Dual In-line Package双列直插式封装）、SOP（Small Out-Line Package小外形封装）、PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier带引线的塑料芯片封装）、QFP（Quad Flat Package塑料方型扁平式封装）、PGA（Pin Grid Array package插针网格阵列封装）、BGA（Ball Grid Array Package球栅阵列封装）等。

其中，DIP封装的单片机可以在万能板上焊接，其它封装形式的单片机须制作印制电路板（Printed Circuit Board，PCB），PGA和BGA一般用于超大规模芯片封装，单片机用得较少。

下面简单介绍一下常见的芯片封装形式。

1. DIP封装DIP（Dual In-line Package）是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路（IC）均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。

DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。

DIP封装芯片如图1所示。

图1 DIP封装芯片DIP封装具有以下特点：（1）适合在PCB (印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。

（2）芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。

2. SOP封装SOP（Small Out-Line Package小外形封装）是一种很常见的元器件形式。

表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。

材料有塑料和陶瓷两种。

SOP封装芯片如图2所示。

图2 SOP封装芯片3. PLCC封装PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier带引线的塑料芯片封装）是表面贴装型封装之一，外形呈正方形，32脚封装，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形，是塑料制品，外形尺寸比DIP封装小得多。

PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，具有外形尺寸小、可靠性高的优点。

封装及引脚一、学习目的与要求1．了解单片机的封装种类。

2．掌握单片机AT89S51的引脚功能。

二、学习方法1．学习本课程，首先要精读教材和讲义，了解单片机封装种类。

2．根据教材内容，分类比照记忆引脚分布与功能。

三、授课内容1.51单片机封装AT89S51单片机的封装共分为DIP、PLCC及QFP三种形式，如图1所示。

常用为DIP封装方式。

〔a〕〔b〕〔c〕图1 AT89S51封装及引脚图〔a〕DIP封装〔b〕PLCC封装〔c〕QFP封装2.51单片机外围引脚下面以DIP封装为例介绍AT89S51的引脚功能，DIP封装的AT89S51共40个引脚，大致可分为四类：〔1〕电源引脚V CC：电源端，+5V。

GND：接地端。

〔2〕时钟电路引脚XTAL1：片内振荡电路输入端。

XTAL2：片内振荡电路输出端。

〔3〕I/O引脚P0.0~P0.7/AD0~AD7：一组8位漏极开路型双向I/O口，也是地址/数据总线复用口。

作输入/输出口用时，必须外接上拉电阻，它可驱动8个TTL门电路。

当访问片外存储器时，用作地址/数据分时复用口线。

在Flash编程时，P0口接收指令，而在程序校验时，输出指令，校验时，要求外接上拉电阻。

P1.0~P1.7：一组内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，可驱动4个TTL门电路。

Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。

P1.5~P1.7用于ISP编程控制。

P2.0~P2.7/A8~A15：一组内部带上拉电阻的8位准双向I/O口，可驱动4个TTL门电路。

当访问片外存储器时，用作高8位地址总线。

Flash编程和程序校验期间，P2亦接收高位地址及其它控制信号。

P3.0~P3.7：一组内部带上拉电阻的8位准双向I/O口。

出于芯片引脚数的限制，P3端口每个引脚具有第二功能，见表1所示。

表1 P3口第二功能表〔4〕控制线引脚RST：复位端/备用电源输入端。

当RST端出现持续两个机器周期以上的高电平时，可实现复位操作。

封装有两大类；一类是通孔插入式封装(through-hole package)；另—类为表面安装式封装(surface moun te d Package)。

每一类中又有多种形式。

表l和表2是它们的图例，英文缩写、英文全称和中文译名。

图6示出了封装技术在小尺寸和多引脚数这两个方向发展的情况。

DIP是20世纪70年代出现的封装形式。

它能适应当时多数集成电路工作频率的要求，制造成本较低，较易实现封装自动化印测试自动化，因而在相当一段时间内在集成电路封装中占有主导地位。

但DIP的引脚节距较大(为2.54mm)，并占用PCB板较多的空间，为此出现了SHDIP和SKDIP等改进形式，它们在减小引脚节距和缩小体积方面作了不少改进，但DIP最大引脚数难以提高(最大引脚数为64条)且采用通孔插入方式，因而使它的应用受到很大限制。

为突破引脚数的限制，20世纪80年代开发了PGA封装，虽然它的引脚节距仍维持在2.54mm或1.77mm，但由于采用底面引出方式，因而引脚数可高达500条～600条。

随着表面安装技术(surface mounted technology, SMT)的出现，DIP封装的数量逐渐下降，表面安装技术可节省空间，提高性能，且可放置在印刷电路板的上下两面上。

SOP应运而生，它的引脚从两边引出，且为扁平封装，引脚可直接焊接在PCB板上，也不再需要插座。

它的引脚节距也从DIP的2.54 mm减小到1.77mm。

后来有SSOP和TSOP改进型的出现，但引脚数仍受到限制。

QFP也是扁平封装，但它们的引脚是从四边引出，且为水平直线，其电感较小，可工作在较高频率。

引脚节距进一步降低到1.00mm，以至0.65 mm和0.5 mm，引脚数可达500条，因而这种封装形式受到广泛欢迎。

但在管脚数要求不高的情况下，SOP以及它的变形SOJ(J型引脚)仍是优先选用的封装形式，也是目前生产最多的一种封装形式。

方形扁平封装-QFP (Quad Flat Package)[特点] 引脚间距较小及细，常用于大规模或超大规模集成电路封装。

单片机常用的封装形式在学单片机的时候，大家除了看到自己开发板上的单片机外，在查资料的时候还可能遇到各种各样的单片机，比如芯片的大小不同，引脚的数量和样式不同，安装方式不同，有的直接焊接在电路板上，有的则是插在插座上。

这就涉及到单片机封装的相关知识了。

咱们这里谈到的“封装”主要关注封装的形式、类别。

如图所示集成芯片的各种封装形式。

看到这里，是不是有点晕，不过没关系，作为学习阶段，咱们比较常见的主要是DIP（双列直插式）或者是SMD（贴片式），如图中第一行所示的不同引脚数量的DIP芯片，作为51单片机，咱们可能首先遇到的就是它——STC89C52RC或类似芯片。

它就是双列直插式的具有40引脚的芯片。

下面说一下它的引脚分布规律：面对芯片有标识的一面，让有缺口的一端向上，在缺口左边的第一个引脚是1号引脚，按照逆时针方向，依次往下是2号引脚，直到左侧最下面是20号引脚。

继续逆时针方向旋转到右侧的最低端是21号引脚，依次往上是22号引脚，直到右侧最上端对应的是40号引脚。

如果是贴片式的芯片，与上面类似，将IC正面的字母、代号等标识对着自己，使定位标记（图中的小圆坑）朝左下方，则最左下方的管脚是第1脚，再按逆时针方向依次是第2脚、第3脚等等。

对于双列直插封装的单片机，通常在板子上使用的时候加一个插座，如图所示，根据单片机的型号不同可选择宽窄和引脚数不同的底座。

先把插座焊在电路板上，然后再把单片机插上去。

目的是为了方便将来单片机损坏或出问题时便于更换。

否则引脚全部焊上，需要更换时要把所有引脚都拆下来会比较费劲。

如果是产品已经定型且非常稳定，则可以省掉插座，既节省成本又增加可靠性。

类似安装形式的还有PLCC封装，先将右侧的底座焊接在板子上，然后将左侧的芯片装在卡槽中。

有贴片式的银角，也有直插式的引脚形式。

以上对学习单片机常用的几种封装形式进行了介绍，其它如贴片式进一步分为QFP(4边引脚)、SOP（2边引脚）形式，PGA、BGA等不再做详细介绍。

51 单片机硬件知识：封装及参数介绍
看一个人，我们一般会看他的长相。

同样，电子元件也要看长相，或者说是形壮，只是说法不一样，我们把它们的长相称为封装。

1.单片机的封装：
单片机的封装大概的可以分为：DIP(直插封装)、PLCC(贴片，引脚向内折起)、TQFP(贴片，引脚向外侧伸展)。

对DIP 封装的单片机的型号及管脚识别方法如下(对于所有的DIP 封装的识别方法与此类同)。

对于DIP 封装的单片机来说，在外壳正中央印有字(型号)的一面是它的正面，在单片机外壳的正面的一侧边有一个半月型的小坑，同时还有一个圆形的小坑在旁边。

这两个标志说明离圆形小坑最近的管脚为单片机的1 号管脚。

把单片机印有型号的一侧朝上，1 号管脚放在左手边，向右依次为2、3、420 管脚，单片机上边沿从右到左为21、22、2340 脚。

这样数的引脚号与电路图上所标的引脚号是一一对应的。

对于其他封装的器件，方法与此类似，也可参考实际的器件使用手册来找到管脚的排列。

2.电阻的封装及其参数：
电阻的封装主要分为直插和贴片。

参数的标注有直标和色标。

①直标法：直标法主要用在体积比较大的封装和贴片封装上。

直标法有两。