单片机基础知识总结

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。

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c语言基础知识随着电子技术的不断发展，单片机已经广泛应用于各个领域。

而在单片机的程序设计中，C语言被广泛使用，因为它具有丰富的语法和强大的功能。

本文将介绍单片机C语言基础知识，帮助读者了解如何使用C语言进行单片机的程序设计。

1. C语言的基本语法C语言是一种结构化的编程语言，其语法相对简单易懂。

下面列举几个C语言的基本语法要点：1.1 变量与数据类型在C语言中，我们首先需要定义变量和数据类型。

例如，可以使用int类型来定义一个整数变量，使用float类型来定义一个浮点数变量。

1.2 运算符和表达式C语言支持各种运算符，包括算术运算符、逻辑运算符、关系运算符等。

使用这些运算符可以进行各种复杂的数学计算和逻辑判断。

1.3 控制语句C语言提供了多种控制语句，例如if语句、for循环语句、while循环语句等。

这些控制语句可以根据条件执行相应的操作，实现各种程序控制功能。

2. 单片机开发环境搭建在进行单片机程序设计之前，我们首先需要搭建相应的开发环境。

以下是一些常用的单片机开发环境：2.1 Keil CKeil C是一款集成开发环境（IDE），常用于编写和调试单片机程序。

通过Keil C，我们可以方便地编写C语言程序，并进行调试和下载到单片机进行运行。

2.2 MPLAB XMPLAB X是一款由Microchip公司提供的集成开发环境，主要用于PIC系列单片机的程序设计。

通过MPLAB X，我们可以使用C语言编写程序，并将其下载到PIC单片机上。

3. 单片机C语言程序设计有了基本的C语言知识和开发环境，我们就可以进行单片机的程序设计了。

以下是一些常见的单片机C语言程序设计内容：3.1 输入和输出在单片机程序设计中，输入和输出是最基本的操作之一。

我们可以使用printf函数进行输出，使用scanf函数进行输入。

这样可以实现与用户进行交互的功能。

3.2 逻辑控制逻辑控制是单片机程序设计中非常重要的一部分。

51单片机知识点总结51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统开发的微处理器。

它具备低功耗、易编程、高集成度等优势，被广泛应用于各种领域，如电子产品、通信、汽车等。

本文将对51单片机的相关知识点进行总结，供读者参考。

1. 51单片机概述51单片机是由Intel公司于1980年推出的，它的名称来源于其内部的8位数据总线宽度，即51（5位地址总线和8位数据总线）。

它具备一定的计算能力和I/O接口，可通过编程实现各种功能。

2. 51单片机基本结构51单片机的基本结构包括CPU核心、内存、I/O接口、定时器/计数器、串口等。

CPU核心负责指令执行和数据处理，内存用于存储程序和数据，I/O接口用于与外部设备进行数据交互，定时器/计数器用于产生精确的时间延迟，串口用于与其他设备进行通信。

3. 51单片机的存储器51单片机的存储器包括ROM、RAM和特殊功能寄存器。

ROM用于存储程序代码，RAM用于存储数据。

特殊功能寄存器是一种特殊用途的寄存器，用于访问和控制单片机的各种功能。

4. 51单片机的指令系统51单片机的指令由操作码和操作数组成。

操作码表示要执行的操作类型，操作数表示操作的目标。

常见的指令包括数据传输指令、算术运算指令、逻辑运算指令、控制转移指令等。

5. 51单片机的I/O编程51单片机通过I/O接口与外部设备进行数据交互。

I/O编程涉及到输入输出口的初始化、数据传输、中断处理等。

通过编程控制I/O口状态，可以实现数据的输入和输出。

6. 51单片机的定时器/计数器51单片机内置了多个定时器/计数器，用于产生精确的时间延迟和计数功能。

定时器/计数器可以用于产生定时中断、测量外部信号的频率和脉宽等。

7. 51单片机的串口通信51单片机通过串口与其他设备进行通信。

串口通信涉及到波特率设置、数据传输、中断处理等。

通过串口通信，可以实现单片机与计算机、传感器等设备的数据交互。

8. 51单片机的中断系统51单片机内置了中断系统，用于处理外部事件和优先级。

1.“与“：“必须都有，否则就没有”。

符号“&”。

如(01010101)&
（10101010）=00000000
2.“或”：“只要其中之一有就有“。

符号”｜“。

如（01010101）｜
（10101010）=11111111
3.“非“：”求反“。

符号”！“。

单片机中用”～”表示“按外取反”。

如～01010101=10101010.而”！“只对单一位进行运算。

4.“同或“：”必须相同，否则就没有：。

符号“⊙”。

如0⊙0=1，0⊙
1=0， 1⊙0=0，1⊙1=1。

5.“异或”：“必须不同，否则就没有”。

符号“⊕”。

如0⊕0=0，0⊕1=1，
1⊕0=1，1⊕1=0。

C语言中注释的写法
(1)//……..两个斜杠后面跟着的为注释语句.这种写法只能注释一行,当换行时,又必须在新行上重新写两个斜杠.
(2)/*……..*/,斜杠与星号结合使用,这种写法可以注释任意行,即斜杠星号与星号斜杠之间的所有文字都作为注释.
Main( )主函数的写法
格式：void main( ) 注意：后面没有分号。

特点：无返回值，无参数。

电路中，除单片机外，主要原件有三类。

干货 | 10个单片机MCU常用的基础知识1.MCU有串口外设的话，在加上电平转换芯片，如MAX232、SP3485就是RS232和RS485接口了。

2.RS485采用差分信号负逻辑，+2~+6V表示0，-6~-2表示1。

有两线制和四线制两种接线，四线制是全双工通讯方式，两线制是半双工通讯方式。

在RS485一般采用主从通讯方式，即一个主机带多个从机。

3.Modbus是一种协议标准，可以支持多种电气接口，如RS232，RS485，也可以在各种介质上传输，如双绞线，光纤，无线。

4.很多MCU的串口都开始自带FIFO，收发FIFO主要是为了解决串口收发中断过于频繁而导致CPU的效率不高的问题。

如果没有FIFO，则没收发一个数据都要中断处理一次，有了FIFO，可以在连续收发若干个数据(根据FIFO的深度而定)后才产生一次中断去处理数据，大大提高效率。

5.有些工程师在调试自己的系统时一出现系统跑飞，就马上引入看门狗来解决问题，而没有思想程序为什么会跑飞？程序跑飞可能是程序本身的bug，也可能是硬件电路的问题(本身就是易受干扰或自己就是干扰源)。

通常建议在调试自己的系统时，先不加看门狗，等完全调试稳定了，再补上(危机产品安全，人身安全的除外)。

6.如何区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器？从外观上看，如将两种蜂鸣器的引脚都朝上放置时，可以看出绿色电路板的一种是源蜂鸣器，没有电路板而用黑胶密封的一种是有源蜂鸣器。

有源蜂鸣器直接接上额定电源就可以连续发声，而无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路上才能发声。

7.电压比较器的用途主要是波形的产生和变换，模拟电路到数字电路的接口。

8.低功耗唤醒的常用方式：处理器进入低功耗后就停止了很多活动，当出现一个中断时，可以唤醒处理器，使其从低功耗模式返回到正常运行模式。

因此在进入低功耗模式之前，必须配置片内外设的中断，并允许其在低功耗模式下继续工作。

如果不这样，只有复位和重新上电才能结束低功耗模式。

第1章 单片机基础知识概述内容概述：本章主要介绍单片机的定义、发展历史，单片机分类方法、应用领域及发展趋势，单片机中数的表示和运算方法，基本逻辑门电路，以及与单片机系统仿真工具Proteus相关的内容。

教学目标：●了解单片机的概念及特点；●掌握单片机中数的表示和运算方法及基本逻辑门电路；●初步了解Proteus软件的功能。

1.1 单片机概述1.1.1 单片机及其发展概况1．什么是单片机单片机是在一块半导体硅片上集成了计算机基本功能部件的微型计算机。

随着大规模集成电路技术的发展，可以将中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）、定时/计数器及输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件，集成在一块电路芯片上。

虽然只是一个芯片，但从组成和功能上，单片机都已具有了微机系统的基本含义。

单片机自从问世以来，性能都在不断提高和完善，它不仅能够满足很多应用场合的需要，而且具有集成度高、功能强、速度快、体积小、使用方便、性能可靠、价格低廉等特点。

因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信、智能接口、商业营销等领域得到广泛应用，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。

2．单片机的发展单片机诞生于1971年，大体经历了SCM、MCU和SoC三大阶段。

SCM（Single Chip Microcomputer）即单片微型计算机阶段，其主要的技术发展方向是：寻求最佳单片形态的嵌入式系统体系结构。

在开创嵌入式系统的发展道路上，Intel公司功不可没，奠定了SCM与通用微机完全不同的发展道路。

这一阶段最有代表性的产品是Intel公司的8位MCS-51系列单片机。

MCU（Micro Controller Unit）即微控制器阶段，其主要的技术发展方向是：不断推进在嵌入式系统中集成各种外围电路与接口电路的能力，以满足智能化控制的需求。

在此阶段中，Philips 公司以其在嵌入式应用方面的强大实力，推出了基于MCS-51内核的微控制器系列产品，使单片机进入MCU阶段。

第一章1、单片机就是在一片半导体硅片上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的，用于测控领域的单片微型计算机，简称单片机。

2、国际上通常把单片机称为嵌入式控制器或微控制器。

3、单片机的发展历史可大致分为4个阶段：单片机初级阶段、低性能单片机阶段、高性能单片机阶段和8位单片机巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。

4、单片机的特点：简单方便，易于掌握和普及；功能齐全，应用可靠，抗干扰能力强；发展迅速，前景广阔；嵌入容易，用途广泛。

5、单片机具有体积小、性价比高、灵活性强等特点。

6、单片机的发展趋势将是向大容量、高性能、外设部件内装化等方面发展。

具体发展见课本P4.7、单片机的应用范围：工业控制与检测、仪器仪表、消费类电子产品、通信、武器装备、各种终端及计算机外部设备、汽车电子设备、分布式多机系统。

8、片内程序存储器普遍采用闪烁（Flash）存储器。

9、MCS-51系列单片机是最早进入我国并在我国得到广泛应用的机型。

10、AT89C51工作频率的上限为24MHZ,AT89S51为33MHZ.11、AT89S51片内有4KB Flash存储器、128B的RAM、5个中断源以及2个定时器/计数器。

AT89S52片内有8KB的Flash程序存储器、256B的RAM、6个中断源、3个定时器（比AT89S51多出的1个定时器，具有捕捉功能）。

12、AT89系列单片机的型号说明。

课本P713、STC系列单片机的主要性能及特点。

课本P8习题填空1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。

答：微控制器，嵌入式控制器.2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。

答：CPU、存储器、I/O口、总线3. AT89S51单片机工作频率上限为 MHz。

答：33MHz。

4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提高。

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。