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单片机第一章知识点

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第一章 单片机基础知识

第一章 单片机基础知识

主流。用C语言开发系统可以大大缩短开周期，明显增强程序的可读性，便于改进、扩充和移植。
而针对8051的C语言日趋成熟，成为了专业化的实
用高级语言。
C-51的特点
C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的 支持，很多硬件开发都用C语言编程，如：各种单 片机、DSP、ARM等.
C语言程序本身不依赖于机器硬件系统，基本 上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。 C提供了很多数学函数并支持浮点运算，开发 效率高，故可缩短开发时间，增加程序可读性和可 维护性。
内 容
00H 00H 00H 00H 00H 00H
P0～P3
IP IE
0FFH
（XXX00000）B （0XX00000）B
SCON
SBUF PCON
00H
不变 （0XXXXXXX）B
数据总线：P0口的8根线 地址总线：P0口提供地址线的低8位，P2口提供地址线的高8
位，因此单片机地址线总共16根；这里P0口既做地址总线，又 做数据总线，为了避免信号冲突，使用锁存器将P0口输出的地 址信号锁存起来，以避免和数据信号冲突。可见P0口输出地址 信号时需外接锁存器，而这个锁存器的锁存控制信号即是由单 片机的ALE引脚提供。
P2 P3
2、控制线4根
位CPU.
RST VCC RST——复位信号，晶振工作后2个机器周期的高电平复 GND
ALE——地址锁存信号访问外部存储器时该信号
锁存低8位地址；
PSEN——外部程序存储器读从程序存储器中取指令或读
取数据时，该信号有效。
EA——程序存储器有效地址，EA=1从内部开始执行程序；
5 6
7 8
0101 0110
0111 1000

单片机知识点

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。

第一章_单片机基础知识

第一章_单片机基础知识

（3）补码
补码的概念：现在是下午3点，手表停在12点，可正拨3点，也可 倒拨 9点。即是说 -9的操作可用+3来实现，在12点里：3、-9互为 补码。 12 运用补码可使减法变成加法。 规定：正数的补码等于原码。 负数的补码求法：1）反码 + 1 2）公式：[X]补 = 2n + X （X<0） 模（module） 2n 就是一个计数系统的最大容量，其大小等于以 进位计数制基数为底，以位数为指数的幂。 3
101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ _
11 0 、 a b c d e f g h i j k l m n o
111 p q r s t u v w x y z { ¦ } ～ DEL
8 1000 9 1001
这叫做二进制数对十进制编码——BCD码。 上述每4位二进制数表示一个十进制字符，这4位中各位的权依次是： 8、4、2、1——8421 BCD码。
BCD码的运算： 例、 1 8 3 1 00011000 +）0 0 0 0 0 0 1 1 00011011 B是非BCD码 需进行十进制调整： （错）
（ 2.）二进制数： 特点：有0，1两个不同的符号。 逢二进一。二进制数的下脚标为B 例如：对于整数， 1001B=1×23+0×22+0×21+1×20 = 9D 对于小数， 0.101B = 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = 0.625D 二进制数每一位的权是：以小数点分界， …..24 , 23 , 22 , 2 1, 2 0 . 2 -1, 2 -2, 2 3,
……
（ 3.）十六进制数： 有0~ 9 ，A,B,C,D,E,F 共十六个不同的符号。 逢十六进位。用下脚标 “H” 表示十六进制数。 例：327 H = 3×162+2×161+7×160 = 807D 3AB . 11H = 3×162+A×161+B×160+1×161+1×16-2 =939 . 0664 D

第1章单片机基础知识

第1章单片机基础知识

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1.3 单片机的内部结构
二、逻辑运算 1、按位逻辑或运算
C=A∨B 2、按位逻辑与运算
C=A ∧ B 3、按位逻辑非运算
C=∕A
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1.3 单片机的内部结构
1.3.3 单片机的存储器 一、存储矩阵 二、地址总线、地址寄存器、地 址译码驱动器 三、数据总线和数据寄存器 四、控制总线和读写时序控制逻 辑 五、程序存储器
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1.2 单片机中数的表示方法
1.2.3 ASCII码:有7位和8位两种字符编码形式。常用的是7 位ASCII码，它包括26个大写和26个小写的英文字母、10 个数字、以及一些专用字符。7位编码的ASCII码，实际上 也是采用8位二进制，但最高位置0用作校验，故最多可表 示128个字符(即27=128)。
1.2 单片机中数的表示方法
3.取整法 :小数部分应为“乘进制取整”。例：
(0.375)D＝(0.011)B
取整
小数部分：0.375×2=0.75
0
0.75×2=1.5(减1)
1
0.5×2=1.0
1
4.递归法
重点掌握二进制、十进制、十六进制数的相互转换
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1.2 单片机中数的表示方法
1.2.2 BCD码 一、BCD码：用二进制编码表示的十进制数；有8421 BCD码（简称 BCD码）、2421码、5211码 二、 BCD码存储方式：单字节BCD码和压缩BCD码
第1章 单片机基础知识
1.1 概述 1.2 单片机中数的表示方法 1.3 单片机的内部结构 1.4 典型的单片机产品 1.5 单片机的应用和应用系统结构
1.1 概述
1.1.1 计算机
1946年2月15日 ，第一台电子数 字计算机问世， 这标志着计算机 时代的到来。 ENIAC

单片机基础知识

单片机基础知识

3. 控制引脚(4根)
PSEN (29脚)：片外ROM读选通信号端。当访问外部程序存储
器时，此引脚输出负脉冲选通信号，16位地址数据将出现在P0和 P2 口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入 并执行。
EA/Vpp (31脚)：外部程序存储器地址允许输入端。
当EA接高电平时，CPU执行片内ROM指令，但当PC值超过0FFFH时， 将自动转去执行片外ROM指令；当EA接低电平时，CPU只执行片外ROM 指令。
以直接输出大电流和高电压，以便能直接驱动LED和VFD（荧光 显示器）。 （2）有些单片机设置了一些特殊的串行I/O功能，为构成分布式、 网络化系统提供方便条件。
4．低功耗化
CMOS化，功耗小，配置有等待状态、睡眠状态、关闭状态等 工作方式。消耗电流仅在µA或nA量级，适于电池供电的便携式、 手持式的仪器仪表以及其它消费类电子产品。
36 P0.3
V (40脚)：电源端，接+5V电源。
CC
P1.5 6 P1.6 7
P1.7 8
35 P0.4 34 P0.5
33 P0.6
RST/VPD 9 8051 32 P0.7
RXD/P3.0 10
31 EA/VPP
VSS(20脚)：接地端。
TXD/P3.1 11 INT0/P3.2 12 INT1/P3.3 13
P3 口
17XTAL1 19
22 P2.1
VSS 20
21 P2.0
8051的 40个引 脚可分
为：
图 2-3 8051 单片机引脚图
.0 1 P1.1 2
40 VCC 39 P0.0
P1.2 3
38 P0.1

第1章 51单片机的基础知识

第1章 51单片机的基础知识

第1章 51单片机的基础知识51单片机是一种广泛应用的嵌入式微控制器，具有强大的功能和灵活性。

在学习和使用51单片机之前，了解其基础知识是至关重要的。

本章将介绍51单片机的基础知识，包括硬件结构、寄存器、指令集和编程语言。

1.1 51单片机的硬件结构51单片机的硬件结构是指其内部的组成部分和外部连接。

51单片机包含中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)口、定时器/计数器、串行通信口等功能模块。

这些功能模块共同协作，完成各种任务。

1.1.1 中央处理器(CPU)51单片机的中央处理器是核心部件，负责执行指令、控制程序运行和处理数据。

51单片机采用哈佛结构，将程序存储器和数据存储器分开。

它包含一个8位的累加器(A)和一个指令寄存器(IR)，用于指令的执行。

1.1.2 存储器51单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。

程序存储器用于存储程序指令，可以是内部存储器或外部存储器。

数据存储器用于存储程序运行中产生的数据，包括RAM和ROM。

1.1.3 输入/输出(I/O)口51单片机具有一定数量的I/O口，用于与外部设备进行数据交互。

输入口用于接收外部信号，输出口用于发送数据或控制外部设备。

它们可以是并行口或串行口，根据需要进行配置。

1.1.4 定时器/计数器定时器/计数器是51单片机的重要组成部分，用于产生定时延迟和计数脉冲。

定时器可以设置为定时模式或计数模式，定时器中断可用于实现时间控制和精确计时。

1.1.5 串行通信口串行通信口是51单片机与外部设备进行串行通信的接口，常用的有UART和SPI。

它们通过串行传输数据，实现与外部设备的数据交换和通信。

1.2 51单片机的寄存器51单片机具有一组特殊功能寄存器，用于配置和控制其各项功能。

这些寄存器负责存储和传输数据，执行各种功能操作。

常见的寄存器包括通用寄存器、状态寄存器、特殊功能寄存器等。

1.2.1 通用寄存器通用寄存器是用于存储临时数据的寄存器，包括8个存储器编号，分别为R0 - R7。

单片机及控制-第一章单片机基础知识

单片机及控制-第一章单片机基础知识

关于逻辑高低电平： 1) 5V CMOS 、 HC 、 AHC 、 AC 中 ， 输 入 大 于 3. 5V 算 高 电 平 ， 输 入 小 于 1.5 V 算 低 电 平 ； 2) 5 V TTL 、 AB T 、 AHCT 、 HC T 、 ACT 中 ， 输 入 大 于 2 V 算 高 电 平 ， 输 入 小 于 0. 8V 算 低 电 平 ； 3) 3. 3V LV TTL 、 LV T 、 L VC 、 AL VC 、 LV 、 AL V T 中 ，输 入 大 于 2V 算高电平 | | 输 入 小 于 0. 8V 算 低 电 平 ；
【单片机的应用领域】 目前单片机渗透到我们生活的各个领域， 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。 导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程 的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像 机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应 用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
AT89S52 具有以下标准功能：8K 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定 时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行 口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选 择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一 个中断或硬件复位为止。

第1章单片机基础知识

第1章单片机基础知识
型号：8051、8751、8031、8032、8052等。
其中8051是最典型的产品，其它单片机都是在8051的基础 上进行功能的增、减改变而来的，所以人们习惯于用8051来 称呼MCS-51系列单片机。
20世纪80年代中期Intel公司将MCS-51的核心技术授权给 了很多其他公司，如：Atmel、Philips、STC、Siemens、 Winbond等，这些厂商生产的芯片是MCS-51系列的兼容产 品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机，这些单 片机的系统结构与8051相同，并且都采用CHMOS工艺，因 而常用80C51系列来称呼它们。
单片机实物图1
23:50
第1章单片机基础知识
3
单片机实物图(2)
单片机芯片 AT89C51 AT89S51 AT89S52 AT89C2051
双列直插式DIP40 (Dual In-line Package)封装
23:50
第1章单片机基础知识
4
单片机实物图(3)
塑料扁平式PQFP/TQFP
(Plastic Quad Flat Package)封装
外围设备
接口
控制器
CPU
内存
主机
计算机的基本结构
中央处理单元CPU：运算器、控 制器合称为中央处理单元 CPU(Central Processing Unit) 。
主机：通常把运算器、控制器、存 储器这三部分称为计算机主机。
外设：输入、输出设备称为计算机 的外围设备(简称“外没”)。
23:50
第1章单片机基础知识
Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率 较Intel类单片机低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力 强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola 8位单片 机过去的策略是以掩膜为主，最近推出了OTP计划以适应单 片机发展新趋势。在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面 都胜过ARM7。

第一章单片机基础知识

第一章单片机基础知识

Intel公司主要单片机产品
工作电 压(V) OTP ROM(B) RAM （B ） UART ( 个) 定时器 ( 个) I/O口线 (条)
型号
主频
8031
8051 8751 8052
5
5 5 5
12MHz
12MHz 12MHz 12MHz 8K 4K
128
128 128 256
1
1 1 1
2
2 2 3
一、程序存储器
程序存储器用于存放编好的程序 或表格常数。 MCS-51单片机程序 存储器的读取顺序由EA确定。
FFFFH 外部 ROM
EA=1 时，则 PC 的值在 0000H-0FFFH 之间， CPU 先从片内程序存储器空间取指执行； 当 PC 的值大于 0FFFH 时才访问外部的程 序存储器空间。 1000H 若EA=0时，则片内程序存储器空间被忽 略， CPU 只从片外程序存储器空间取指 0FFFH 0FFFH 执行。 内部 外部 ROM ROM 复位后PC=0000H。 (EA=1) 0000H (EA=0) 0000H 程序存储器中的某些单元预留给系
数据地址指针DPTR(16位）:存放程序存储器的地址或外部数据 存储器的地址。可分DPH和DPL两个独立8位寄存器使用。 访问范围：0000-0FFFFH。 程序计数器PC（16位）：指向下一条执行的指令地址执行指令 后自动加一，常将PC值设置成程序第一条指令的内存地址。 访问范围：0000-0FFFFH。 栈底 指令寄存器IR：存放当前执行的指令。 SP 指令译码器ID：解释指令，产生相应 SPSP+1 的控制信号。 堆栈指针SP（8位）：专门存放堆栈 的栈顶位置。遵循“先进后出”的 入栈 出栈 原则。

教学课件第1章单片机基础知识概述

教学课件第1章单片机基础知识概述

盘…
基本功能部件
接口部件
外部设备
支持它的软件五花八门，应有尽有
4
第1章 单片机基础知识概述
分支二：嵌入式计算机系统 （Embedded Computer System）
ECS——嵌入到对象体系中，以实现对象体系智 能化为目的的专用计算机系统 。 技术要求：必须满足对象体系的物理环境、电气 环境和气氛环境以及产品成本等要求。 发展方向: 与对象系统密切相关的嵌入性能、控制 能力与控制可靠性。
❖ 单片机应用领域宽，单片机技能人才社 会需求广泛，具有很好的就业前景
❖ 单片机知识与具体专业技术相结合可产 生更大的创造力和发展潜力
8
第1章 单片机基础知识概述
接口系统（LED，KEY，AD，DA，IO扩展）
显示器ห้องสมุดไป่ตู้
键盘电路
键盘
模数转换
数模转换 总线接口
9
第1章 单片机基础知识概述
本章小结
1.单片机是将通用微计算机基本功能部件集成在一 块芯片上构成的一种专用微计算机系统。
DSP：一类特别适合于进行数字 信号运算的微处理器
DSP有更高的集成度，更快的CPU，更大容量的 存储器，更高效的指令集。
DSP主要应用于音频、视频信号处理领域，是单 片机的高级形式
7
第1章 单片机基础知识概述
2. 为什么要学单片机？
❖ 单片机属于高新技术领域，是机电产品 智能化的重要途径，可实现产品的升级 换代
5
第1章 单片机基础知识概述
工业计算机（Industrial Personal Computer） PC→ 电气加固、机械加固，并配置各种接口板卡 → IPC（工控机）→ 嵌入到大型对象系统中（实现智能化）

第一章 单片机基础知识

第一章 单片机基础知识

第一章单片机基础知识单片机基础知识单片机（Microcontroller）是一种被广泛应用于电子设备中的微型计算机芯片，它集成了中央处理器（CPU）、存储器、输入输出端口及定时器等重要元件。

它的应用范围非常广泛，从简单的家电控制器到复杂的工控系统，无不离开单片机的应用。

一、单片机的起源及发展单片机的起源可以追溯到上世纪70年代早期，当时Intel公司推出了Intel 8048和Intel 8051，这两款单片机被视为单片机的奠基之作。

此后，各大芯片厂商纷纷推出了自己的单片机产品，并且随着技术的不断进步，单片机的功能和性能也得到了极大的提升。

二、单片机的组成单片机由CPU、存储器、输入输出端口和定时器等组成。

其中，CPU是单片机的核心部件，它负责执行指令和进行计算。

存储器主要用来存储程序指令和数据。

输入输出端口用于与外部设备进行数据交互。

定时器则负责计算时间和生成定时信号。

三、单片机的工作原理单片机以时钟信号驱动，指令按照一定的时序依次执行。

当单片机上电后，首先会复位，然后进入初始化程序，接着执行主程序。

单片机可以根据需要从输入端口读取数据，经过处理后再通过输出端口输出结果。

四、单片机的应用单片机广泛应用于各个领域，如家电控制、工控系统、汽车电子、医疗设备等。

以家电控制为例，我们可以通过单片机来实现空调的温度控制、洗衣机的程序控制、电视机的遥控功能等。

五、单片机的学习方法学习单片机需要掌握汇编语言和C语言编程。

首先，我们需要了解单片机的基本原理和功能，然后学习如何使用编译器和开发环境搭建单片机的开发环境。

接下来，可以通过编写简单的程序来加深对单片机的理解，并逐步掌握单片机的高级功能和应用。

六、单片机的发展趋势随着科技的不断进步，单片机的功能和性能将会不断提升。

未来，单片机将朝着低功耗、高性能和高可靠性的方向发展。

同时，随着物联网的兴起，单片机的应用也将会更加广泛。

七、总结单片机作为一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。

第1章单片机基础知识

第1章单片机基础知识

《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
几 种 单 片 机 封 装 形 式
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
单 片 机 应 用 举 例
交通灯
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
单 片 机 应 用 举 例
万年历
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
• 5. MCS-51单片机系列
表1-1 MCS-51单片机的功能特性 单片机的功能特性
片内存储器（字节） 型号 ROM/EPROM RAM I/O口 并行 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 串行 1 1 1 1 1 1 1 1 1 工艺 中断源 定时器/ 计数器（16位 晶振（MHz） ）
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
• 4.单片机的发展趋势 ⑴CPU的改进：采用双CPU结构，以提高处理能力；增加数据总线宽度； 开发串行总线结构。 ⑵存储器的发展：加大存储容量；片内存储器采用电擦除可改写ROM （ E 2 PROM ）或闪烁（Flash）存储器。 ⑶片内I/O的改进：增加并行口的驱动能力；增加I/O口的逻辑控制功能。 ⑷外围电路内装化：随着集成度的不断提高，有可能把众多的外围功能 器件集成在片内，这也是单片机发展的重要趋势。 ⑸低功耗化：8位单片机中有二分之一的产品已CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor即互补金属氧化物半导体）化，CMOS芯 片的单片机具有功耗小 功耗小的优点。 功耗小

《单片机原理及应用》课件第1章 单片机基础知识

《单片机原理及应用》课件第1章 单片机基础知识
—属于微型机的一种 —具有一般微型机的基本组成和功能
AB—地址总线; CB—控制总线; DB—数据总线
1.1.1 单片机的基本概念
单片机在应用时通常处于被控系统的核心地位并融 入其中，即以嵌入的方式使用。为了强调其“嵌入” 的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 （Embedded Micro-Controller Unit，EMCU）。
单片形成阶段
1976年，Intel推出MCS-48列单片机 ： 8位CPU、1KB ROM、64B RAM、27根I/O线和1个8位 定时器/计数器。 特点：存储器容量较小，寻址范围小(不大于4KB)， 无串行接口，指令系统功能不强。
10
1.2.1 单片机的发展历史
性能完善提高阶段
1980年，Intel推出MCS-51系列单片机： 8位CPU、4KB ROM、128B RAM、4个8位并行口、1个 全双工串行口、2个16位定时器/计数器。寻址范围 64KB，并有控制功能较强的布尔处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
12
1.2.1 单片机的发展历史
微控制器化完善阶段
近期推出的单片机产品，内部集成有高速I/O口、 ADC、PWM、WDT等部件，并在低电压、低功耗、串行 扩展总线、控制网络总线和开发方式（在系统可编 程，ISP）等方面都有了进一步的增强。
特点：单片机的综合品质（如成本、性能、体系结构 、开发环境、供应状态）有了长足的进步。
15
1.3.1 MCS-51系列单片机-80C51系列单片机
Atmel公司，AT89系列，Flash存储器技术 Philips公司，80C552系列，含ADC 华邦公司，W78C51系列，高速低价 ADI公司，ADµC8xx系列，高精度ADC LG公司，GMS90/97系列，低压高速 Maxim公司，DS89C420系列，高速（50MIPS） Cygnal公司，C8051F系列，高速SOC

第1章 基础知识(单片机)

第1章 基础知识(单片机)
i n
1701.61137 2 01 10 1 1 2
4．十六进位计数制
-n X x 16m...x 160 x 16 -1...x 16x 16 i
m 0 1 n i
m
【例１.４】十六进制数1A0B.D1可表示为：
MCS－51单片机(主要包括8031、8051和8751等) 主要功能
• 8位CPU。
• 4 KB程序存储器（ROM）（其中8031内部无ROM，8051内部有4 KB ROM，8751内部有4 KB EPROM ）。 • 128 B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个可编程定时器/计数器。 • 5个中断源，2个优先级。 • 1个全双工串行通信口。 • 外部数据存储器寻址空间为64 KB。 • 外部程序存储器寻址空间为64 KB。 • 逻辑操作位寻址功能。 • 双列直插40 PinDIP封装。 • 单一+5 V电源供电。
1、单片机诞生于20世纪70年代
1946: 第一台电子计算机诞生； 1971: 美国Intel公司设计出四位微处理器； 1973: TI(德州仪器）公司注册了世界上第一个单片机专利；
单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成 规模还比较小，功能比较简单，一般均把 CPU、RAM，有的还包括了一些简单的I/O 口集成到芯片上，它还需配上外围的其他 处理电路方才构成完整的计算系统。类似 的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
（3）十六进制数转换为十进制数 【例１.７】2D.A4H=2×161+13×160+10×16-1+4×162=45.64062
2.将十进制数转换为非十进制数
将十进制数转换为非十进制数的方法是：整数部分转换采

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第1章 单片机基础知识
1.1 概述 1.2 单片机中数的表示方法 1.3 单片机的内部结构 1.4 典型的单片机产品 1.5 单片机的应用和应用系统结构
1.1 概述
1.1.1 计算机
1946年2月15日 ，第一台电子数 字计算机问世， 这标志着计算机 时代的到来。 ENIAC
（“埃尼阿克”）
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1.2 单片机中数的表示方法
3.取整法 :小数部分应为“乘进制取整”。例：
(0.375)D＝(0.011)B
取整
小数部分：0.375×2=0.75
0
0.75×2=1.5(减1)
1
0.5×2=1.0
1
4.递归法
重点掌握二进制、十进制、十六进制数的相互转换
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1.2 单片机中数的表示方法
1.2.2 BCD码 一、BCD码：用二进制编码表示的十进制数；有8421 BCD码（简称 BCD码）、2421码、5211码 二、 BCD码存储方式：单字节BCD码和压缩BCD码
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1.3 单片机的内部结构
时钟电路
T0 T1
ROM
RAM 定时计数器
CPU
并行接口 串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
结构框图
•
•
并8中位行央的I/处OI/O口理口：P器40个、
PC1P、UP：2、8P位3。，
•
•
•
•
串双时运功中5内4用个K行工钟断于部算能B中口串电控掩R存和断O：行路制膜放M源控口一：系R程：（O制。个可统序M外全：、，
1.1 概述
计算机系统包括硬件和软件组成。硬件包括运算器 、控制器、存储器和输入输出设备。CPU中央处理器包括 运算器和控制器是计算机硬件的核心。
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第一章单片机概述
一、单片机的定义
单片机是单片微型计算机的简称。

它采用了超大规模集成技术，将微型计算机的中央处理器、存储器、输入/输出接口电路集成在同一块芯片上，构成一个既小巧又完善的计算机硬件系统，在单片机应用软件的控制下，准确、迅速、高效地完成规定的控制任务。

二、单片机的组成
1、中央处理器
中央处理器即CPU，是单片机的核心部件。

包括算数逻辑单元（ALU）和控制器。

2、存储器
计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。

一般分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）3、输入/输出接口电路
输入/输出接口电路又称I/O接口电路，用来连接CPU和输入/输出设备，完成信号转换与驱动、数据传输和控制等功能。

三、单片机的特点
1．抗干扰性强，工作温度范围宽
2. 高可靠性
3. 控制功能强，数值计算能力相对较差
4. 指令系统比通用微机简单，并具有许多面向控制的指令。

四、单片机的应用领域
1、家用电器领域
2、办公自动化领域
3、商业营销领域
4、工业自动化领域
5、智能控制领域
五、各种进制之间的转换
（1）各种进制转换为十进制数
方法：各位按权展开相加即可。

例：11011B = 1×24 + 1×23 + 0×22 + 1×21+ 1×20 = 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 27 1FBH = 1×162 + 15×161 + 11×160 = 256 + 240 + 11 = 507D
（2）十进制数转换为各种进制
方法：整数部分采用“除基取余法”，小数部分采用“乘基取整法”。

例：23.66D = 10111.1010B
（3）二进制数与十六进制数之间的相互转换
方法：每四位二进制转换为一位十六进制数。

例：10101111011B = 57BH
六、带符号数的三种表示方法
（1）原码：机器数的原始表示，最高位为符号位（0‘+’1‘-’），其余各位为数值位。

例：X = + 1100 , 则（X）原= 00001100
X = - 1100 , 则（X）原= 10001100
（2）反码：正数的反码与原码相同。

负数的反码把原码的最高位不变，其余各位求反。

例：X = + 1100 , 则（X）反= 00001100
X = - 1100 , 则（X）反= 11110011
（3）补码：正数的补码与原码相同。

负数的补码为反码加1。

例：X = + 1100 , 则（X）补= 00001100
X = - 1100 , 则（X）补= 11110100
原码、反码的表示范围：-127～+127，补码的表示范围：-128～+127。

七、计算机中使用的编码
（1）BCD码：每4位二进制数对应1位十进制数。

（2）ASCII码：7位二进制数表示字符。

0～9的ASCII码30H～39H，A的ASCII码41H，a 的ASCII码61H。

例：（59.73）BCD = 01011001.01110011。