单片机知识点
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单片机知识点 周冰
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1 微处理器:是小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。又称中央处理单元CPU（Central
Processing Unit）。
微型计算机（Microcomputer,简称微机 ）是具有完整运算及控制功能的计算机。包括:微处理器(CPU)、存储器、接口适配器（输入输出接口电路）、输入/输出（I/O）设备。
单片机SCM（Single-Chip Microcomputer）是将微处理器、一定容量RAM和ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成单片微型计算机。也称为微控制器 MCU(MicroController Unit)【微处理器、RAM 、ROM、I/O口、定时器】
预备知识
数字电路中只有两种电平：高和低（本课程中）定义单片机为TTL电平：高 +5V 低 0V
RS232电平：计算机的串口高 -12V 低+12V
所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232（实验板上左下角）。
MCS-51单片机硬件结构及引脚
1、 MCS-51单片机的内部结构
MCS-51单片机的组成： CPU(进行运算、控制)、
RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、
并口）、内部总线和中断系统等。组成框图如右：
总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。
微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内
部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连
线。 外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地
址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CBControl Bus）。
CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；
RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；
ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； 单片机知识点 周冰
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2 I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；
T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；
单片机引脚的功能：8051单片机有40个引脚，分为端口线、电源线和控制线三类。
1．电源线
GND：接地引脚。
VCC：正电源引脚。接＋5V电源。
2．端口线
P0～P3口：4×8=32条。
（1）P0口（ P0.0～P0.7 ）
8位双向三态I/O口，可作为外部扩展时的数据总线/低
8位地址总线的分时复用口。又可作为通用I/O口，每个引脚可
驱动8个TTL负载。对EPROM型芯片（如8751）进行编程和
校验时，P0口用于输入/输出数据。
（2）P1口（P1.0～P1.7）
8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，可作为通用I/O口。
每个引脚可驱动4个TTL负载。
（3）P2口（P2.0～P2.7）
8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，可作为外部扩展时
的高8位地址总线。又可作为通用I/O口，每个引脚可驱动4个
TTL负载。对EPROM型芯片（如8751）进行编程和校验时，用
来接收高8位地址。
（4）P3口（ P3.0～P3.7 ）
8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻。它是双功能复用口，作为通用I/O口时，功能与P1口相 单片机知识点 周冰
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3 同，常用第二功能。每个引脚可驱动4个TTL负载。作为第二功能使用时，各位的作用如下页表所示。
P3第二功能各引脚功能定义：
P3.0：RXD串行口输入 P3.1：TXD串行口输出 P3.2：INT0外部中断0输入
P3.3：INT1外部中断1输入P3.4：T0定时器0外部输入 P3.5：T1定时器1外部输入
P3.6：WR外部写控制 P3.7：RD外部读控制
2．时钟引脚
（1）XTAL1（19脚）：如果采用外接晶体振荡器时，此
引脚应接地。
（2）XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。
3．控制线
提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。
(1) RST/VPD(9脚)：复位与备用电源。
(2) ALE/PROG*（30脚）：第一功能ALE为地址锁存允许，可驱动8个LS型TTL负载。
PROG*为本引脚的第二功能。为编程脉冲输入端。
(3) PSEN* （29脚）：读外部程序存储器的选通信号。可以驱动8个LS型TTL负载。
(4) EA*/VPP (Enable Address/Voltage Pulse of Programing，31脚)
EA*为内外程序存储器选择控制端。
EA*=1，访问片内程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051、8751）时，即超出片内程序存储器的4K字节地址范围时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
EA*=0，单片机则只访问外部程序存储器。
VPP为本引脚的第二功能。对89S52，加在VPP脚的编程电压为+12V或+5V。
单片机主要掌握以下几点
最小系统能够运行起来的必要条件。1.电源 2.晶振 3.复位电路 单片机知识点 周冰
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4 对单片机任意IO口的随意操作1.输出控制电平高低 2.输入检测电平高低。
定时器：重点掌握最常用的方式2 中断：外部中断、定时器中断、串口中断
串口通信：单片机之间、单片机与计算机
基本数据类型
sfr:特殊功能寄存器声明sfr16:sfr的16位数据声明sbit:特殊功能位声明bit:位变量声明
例：sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0xCC; sbit OV = PSW^2;
常用有:reg51.h reg52.h（定义特殊功能寄存器和位寄存器）；math.h （定义常用数学运算）；
程序（一）点亮第一个发光二极管
#include
void main()
{
P1=0xfe;
while(1);
}
程序（二）让第一个发光二极管闪烁
#include
sbit led1=P1^0; void main()
{
unsigned int i;
while(1)
{
i=50000;
led1=0;
while(i--);
i=50000;
led1=1;
while(i--);
}
}
程序（三）
// 第一个发光二极管以间隔2000ms闪烁
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit led1=P1^0;
void delay(uint z) //延时函数
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void main() { 单片机知识点 周冰
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5 while(1)
{
led1=0;
delay(2000);
led1=1;
delay(2000);
}
}
程序（四）
//8 个发光管由上至下间隔1s流动
//每个管亮500ms，灭500ms，亮时蜂鸣器响
//灭时关掉蜂鸣器，一直重复下去
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit beep=P2^3;
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void main()
{ uchar a;
a=0xfe;
while(1)
{
P1=a;
beep=0;
delay(500);
P1=0xff;
beep=1;
delay(500);
a=_crol_(a,1);
}
}
程序（五）
//8 个发光管来回流动
//每个管亮100ms，流动时让蜂鸣器发声
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit beep=P2^3;
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void main()
{ uchar a,i;
while(1)
{
a=0xfe;
for(i=0;i<8;i++)
{
P1=a;
beep=0;
delay(50);
beep=1;
delay(50);
a=_crol_(a,1);
}
a=0x7f;
for(i=0;i<8;i++)
{
P1=a;
beep=0;
delay(50);
beep=1;
delay(50);
a=_cror_(a,1);
}
}
}
运算器 对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。
1．算术逻辑运算单元ALU 2．累加器A 3. 寄存器B 4. 程序状态寄存器PSW
控制器 1．程序计数器PC（Program Counter）2．指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路
存储器空间可划分为5类：
1.程序存储器 2.内部数据存储器 3.特殊功能寄存器（SFR-Special Function Register）4.位地址空间
