51单片机(发展概述)

51⼊门笔记-（2）常见单⽚机的种类与简介常见单⽚机种类与简介单⽚机从当初的4位发展到8位、32位，甚⾄更⾼，到现在可以说种类繁多⽽且齐全，数量庞⼤，在不同的领域主流的单⽚机有不同，很多设计开发有时候要⾯临很多选择。

下⾯介绍⼏种常⽤的单⽚机：1、51系列单⽚机stc的51单⽚机51单⽚机最初是由Intel始创的8004单⽚机开始，这是8位的单⽚机，特点是：寄存器少，。

很多功能需要外部扩展，像AD转换、PWM专门输出信号等、I/O⼝输出能⼒不强、运⾏速度慢、抗⼲扰能⼒差、功耗⾼、不具备⾃编程能⼒。

但是它的外围电路相对简单，上⼿容易，适合⼊门级，很多⾼校单⽚机都是以51单⽚机教学为主，在⼯业测控系统应⽤很⼴泛。

⽬前⽣产51单⽚机的⼚家有：英特尔、艾德梅尔、西门⼦、华邦以及国产的宏晶等。

2、AVR系列单⽚机arduino nano开发板，芯⽚为avr单⽚机AVR单⽚机是由Atmel公司最初提出，也是8位单⽚机，后来也有16位的，但是与51不⼀样，它内部指令⼤⼤简化，同时内部结构精简，因此速度更快，功能更加强⼤，驱动能⼒⽐51的强，功耗也很低，抗⼲扰能⼒更强，内部有强劲的Flash程序存储器，烧录快捷⽅便，内部集成多种频率的RC振荡器、PWM输出、AD转换、看门狗、上电⾃动复位等功能。

AVR单⽚机有三种系列：1、tiny AVR，这种主要被⽤于需要性能不是很⾼、效率低下以及在⼩封装中使⽤2、mega AVR，这种主要是针对需要加额外外围电路设计的理想选择，⾃编程能⼒强3、Xmega AVR，这种主要是在⾼集成度和低功耗使⽤AVR单⽚机主要应⽤在打印机、空调、电表等控制电路板当中。

3、STM8系列stm8开发板STM8系列是意法半导体公司⽣产的8位的单⽚机。

该型号单⽚机分为STM8A、STM8S、STM8L三个系列。

从2008年STM8发布⾄今已有13年，截⽌到2018年底累计出货量已经超过40亿⽚。

4、STM32系列单⽚机stm32芯⽚STM32系列单⽚机是有ST公司推出的，表⽰ARM Cortex-M内核的32位微控制器，这个芯⽚功能就更强⼤了，光是学习起来就有厚厚的⼀本书，这还不包括实际操作实践，从事软件开发的⼯程师，特别是设计⼤型系统对这个芯⽚⼀定不陌⽣。

51系列单片机5000字篇一：51系列单片机介绍51系列单片机是基本型，包括8031、8051、8751、8951这四个机种区别，仅在于内程序储存器。

其中8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。

8031的特点8031片内不带程序存储器ROM，使用执行程序时手机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，必须红外线先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。

写入到外接程序无线连接存储器的程序代码没有什么保密性可言。

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。

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中会进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯同样照射一定时间擦除后再烧写。

由于上述类型类型的单片机应用的迟，影响很大，已成为事实上的工业标准。

后来很多芯片生产商以分销商各种方式与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；反之亦然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”。

AT89C51、AT89S51的特点在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51、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 做暗含的编程器上均带有这些功能。

51单片机原理
51单片机，又称作8051单片机，是一种微控制器，广泛应用
于嵌入式系统中。

它是由英特尔公司在1980年推出的，并成
为了应用最广泛的单片机架构之一。

51单片机采用哈佛架构，具有8位数据总线和16位地址总线。

它内部集成了CPU、RAM、ROM、I/O口等组成部分。

在工
作时，通过外部时钟源供给给单片机提供时钟信号。

CPU是51单片机的核心部件，用于执行程序指令。

51单片机
的指令集支持多种操作，包括算术、逻辑、移位、跳转等。

数据的存储和处理则在RAM中进行，程序的存储则在ROM中。

RAM是51单片机的临时存储器，用于存储程序中的变量和计算结果。

ROM则是只读存储器，用于存储程序指令。

在单片
机启动时，ROM中的程序会被加载到RAM中，并由CPU执行。

I/O口是51单片机与外部设备进行交互的接口。

它可以被配置为输入或输出，用于连接各种传感器、执行器、显示器等外围设备。

通过I/O口，51单片机可以与外部世界进行数据交换和控制。

为了编程和调试51单片机，我们通常使用专用软件和编程器。

这些工具可以将用户编写的程序烧录到51单片机的ROM中，并通过与单片机的通信接口进行通信。

总的来说，51单片机是一种功能强大且应用广泛的微控制器。

它可以用于控制各种嵌入式系统，如家用电器、车辆电子、工业自动化等领域，为我们的生活和工作提供了便利。

MCS-51单片机摘要：MCS-51系列是Intel公司继MCS-48系列之后发展起来的高档8位单片机，在总结MCS-48系列及扩大应用功能的基础上，推出的MCS-51系列单片微机，扩大了片内存储器容量及外部存储器寻址空间，增强了指令及寻址功能，扩大了并行I/O口和新增设全双工串行I/O口，增加了中断源及优先级，新增了乘除法、比较和位操作等强功能指令。

克服了MCS-48系列存储器容量小、运算功能弱得不足，提高了全机的操作速度等。

（一）单片机的历史和发展1.单片机的发展史：（1）单片机的探索阶段（1974——1978年）（2）单片机的完善阶段（1978——1982年）（3）微控制器形成阶段（1982——1990年）（4）微控制器成熟阶段（1990年至今）在发展的第二阶段Intel公司推出了MCS-51系列的单片机，它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。

（1）完善的外部总线。

MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有多机通信功能的串行通信接口。

（2）CPU外围功能单位的集中管理模式。

（3）体现工控特性的位地址空间及位操作模式。

（4）指令系统趋于完善和丰富，并且增加了许多突出控制功能的指令。

2.单片机的发展方向：综观单片机20多年的发展过程，再从半导体集成电路技术的发展和微电子设计技术的发展，可以预见未来单片机技术发展的趋势。

单片机将朝着大容量高性能化、小容量低价格化、外围电路的内装化以及I/O接口功能的增强、功耗降低等发展方向。

（二）单片机的分类单片机的通常分类方法：1.按数据总线宽度区分按单片机数据总线的宽度，可将单片机分为4、8、16、32位机。

2.按总线结构分按总线结构，单片机可分为总线型和非总线型两种。

3.按通用性分按通用性，单片机分为通用型和专用型两大类。

4.按厂商分Isuppli公司（一家全球领先的针对电子制造领域的市场研究公司）把全球MCU市场划分为三个地理区域：美国和欧州地区，日本和韩国，以及我国的大陆与台湾地区。

51系列单片机指令快速记忆法2007年10月25日工控吧-;随着微电子技术和超大规模集成电路技术的发展，单片微型计算机以其体积小、性价比高、功能强、可靠性高等独有的特点，在各个领域（如工业控制、家电产品、汽车电子、通信、智能仪器仪表）得到了广泛的应用。

学习、使用单片机的人越来越多，而生产单片机的厂家很多，单片机种类繁杂，不知如何选择。

据统计，八位单片机占全球单片机销量的65％。

在八位单片机中，Intel公司的8051单片机内核已成为8位单片机事实上的标准。

因此，对初学者而言，选择8051单片机来学习不失为明智的选择。

学习单片机，除了搞清单片机内部功能、存储空间分配及I/O接口外，还应掌握其指令系统。

MCS－51共有111条指令，现介绍我们总结出的快速记忆MCS－51指令的方法，供大家参考。

大家都知道，汇编语言指令由操作码、操作数两部分组成。

MCS－51使用汇编语言指令，它共有44个操作码助记符，33种功能，其操作数有＃data、direct、Rn、@Ri等。

这里先介绍指令助记符及其相关符号的记忆方法。

一、助记符号的记忆方法1 表格列举法把44个指令助记符按功能分为五类，每类列表记忆。

此处从略，请读者自己总结。

2 英文还原法单片机的操作码助记符是该指令功能的英文缩写，将缩写还原成英语原文，再对照汉语有助于理解其助记符含义，从而加强记忆。

例如：增量INC－Incremect 减量DNC－Decrement 短转移SJMP－Short jump 长转移LJMP －Long jump 比较转移CJNE－Compare jump not equality 绝对转移AJMP－Absolute jump 空操作NOP－No operation 交换XCH－Exchange 加法ADD－Addition 乘法MUL－Multiplication 除法DIV－Division 左环移RL－Rotate left 进位左环移RLC－Rotate left carry 右环移RR－Rotate right 进位右环移RRC－Rotate right carry3 功能模块记忆法单片机的44个指令助记符，按所属指令功能可分为五大类，每类又可以按功能相似原则为2～3组。

单片机（MCS-51）简述钱堃收集整理本文简要地介绍单片机技术并以MCS-51单片机为例,介绍其结构组成特点及应用，感兴趣的同学可以进一步阅读相关文献（如参考文献）了解更多技术性细节知识。

通用微处理器和单片机是计算机技术发展中的两个主要分支，它们适用于各种不同的应用领域。

单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成电路芯片，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/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路等）集成到一块芯片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。

MCS-51系列单片机是以8051为核心发展起来的，具有基本的硬件结构和通用的软件特性，图1为MCS-51系列单片机基本组成框图。

图1 单片机组成框图构成计算机的主要组成部分(CPU、存储器、可编程I/O口等)，通过地址总线、数据总线和控制总线连接在一起，这种芯片叫单片机。

单片机的功能结构如图2所示，MCS-51单片机的内部结构包含下列几个部件（新的单片机在以下指标方面更为先进）：(1)一个8位CPU；(2)一个片内振荡器及时钟电路(3)4 ROM程序存储器；(4)128字节RAM数据存储器，(5)两个16位定时器/计数器；(6)可寻址64x字节外部数据存储器和64K字节外部程序存储器空间的控制电路；(7)32条可编程的I/O线(四个8位并行I/O端口)；(8)一个可编程全双工串行口；(9)具有5个中断源、2个优先级嵌套中断结构。

图2 MCS-51单片机功能方框图单片机作为嵌入式应用的微型计算机，从硬件结构到软件指令系统都是针对测控领域的广泛需要和特点而设计的，因此单片机也称之为微控制器(MCU)，它适用于嵌入电子系统中作为核心部件。

基于MCS-51单片机的步进电机系统摘要本文通过MCS-C51单片机对步进电机进行控制，主要介绍了步进电机控制系统，驱动电路和LED显示电路的设计，包括硬件系统设计和系统软件设计，来实现步进电机的控制，系统为一自动控制系统，通过按键向单片机输送控制信号，控制步进电机的转速和正反转，在步进电机控制系统的设计中，重点阐述了脉冲产生电路以及对速度的控制，该系统具有成本低，控制方便的特点。

采用MCS-C51单片机指令系统进行编程来实现软件部分测试，系统能实现上述功能。

关键词：MCS-C51 步进电机控制系统AbstractIn this paper, MCS-51 microcontroller to control the stepper motor, stepper motor control are introduced system, drive circuit and LED display circuit design, including hardware, system design and system software design, to achieve the stepper motor control system an automatic control system, key to the microcontroller through the delivery control signal to control the stepper motor speed and reversing, the stepper motor control system design, focuses on the pulse generator circuit and the speed control, the system is low cost and convenient control features. With MCS-C51 microcontroller instruction to implement software programming some of the test, the system can achieve these functions.Keywords: MCS-51 Stepping Motor Control system目录摘要-----------------------------------------------------------1 Abstract-------------------------------------------------------1目录-----------------------------------------------------------2前言-----------------------------------------------------------41单片机发展概述1.1单片机的基本概念----------------------------------------41.2MS-51单片机内部结构-------------------------------------41.3MS-51单片机引脚及功能-----------------------------------52步进电机发展概述2.1步进电机简介-----------------------------------------62.2步进电机分类-----------------------------------------62.2反应式步进电机原理及结构2.2.1步进电机基本原理--------------------------------7 2.2.2步进电机转速控制原理----------------------------8 2.3步进电机驱动控制系统----------------------------------83硬件电路设计3.1单片机外围电路---------------------------------------------9 3.2步进电机及驱动电路-----------------------------------------9 3.3数码管及驱动电路-------------------------------------------10 3.4按键电路设计-----------------------------------------------104软件电路设计4.1数码管显示设计4.1.1数码管流程图------------------------------------------11 4.1.2数码管程序--------------------------------------------11 4.2步进电机流程图-----------------------------------------------12总结-------------------------------------------------------------13致谢-------------------------------------------------------------14参考文献---------------------------------------------------------15前言步进电机最早是在19世纪20年代由英国人开发的，50年代后期晶体管的发明也逐渐应用于步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。