
单片机基础资料介绍.docx





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单片机又称单片微控制器,不是完成某种逻辑功能的芯片,而是将一个计算机系统集成到一个芯片中。
1、指令:由单片机的设计者指定的一个数字,它与我们常用的指令助记符有严格的一一对应关系,单片机的开发者不能更改。
学习单片机需要一些基础知识,需要有电路和模拟电路的基础知识。
数据将在这些寄存器和存储器之间传输或运算。
Zilog、摩托罗拉和英特尔是微处理器领域的三大支柱。
单片机作为一种微型计算机,在现代工作中得到了广泛的应用。
2、80C51单片机属于MCS-51系列单片机,由Intel公司开发。
3、学习单片机需要学习数字、模拟电子技术等基础知识,也要有一定的C语言编程能力。
4、否:时间:X,X,2021蜀山学海无涯,好难作舟页码:第7页共7页1单片机介绍:单片机是虽然它的大部分功能都集成在一个小小的芯片上,但它拥有一台完整计算机所需的大部分部件:CPU、内存、内外总线系统,目前大部分都会有外存储器。
同时集成了通信接口、定时器、实时时钟等外围设备。
5、现在最强大的单片机系统,甚至可以把声音、图像、网络和复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机因为最早应用于工业控制领域,所以也被称为微控制器。
单片机是由芯片中只有CPU的专用处理器发展而来的。
6、最早的设计理念是将大量的外围设备和CPU集成到一个芯片上,使计算机系统更小,更容易集成到复杂而严格的控制设备中。
英特尔的Z80是第一款根据这一想法设计的处理器。
从此,单片机和专用处理器的发展分道扬镳。
早期的单片机都是8位或者4位的。
7、最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠,性能好,赢得了很大的好评。
此后,在8031上开发了MCS-51系列单片机系统。
基于该系统的单片机系统至今仍被广泛使用。
8、随着工业控制领域要求的提高,出现了16位单片机,但由于性价比不理想,一直没有得到广泛应用。
随着90年代以后消费电子产品的大发展,单片机技术有了很大的提高。
随着INTELi960系列的广泛应用,尤其是后来的ARM系列,32位单片机迅速取代了16位单片机的高端地位,进入主流市场。
传统的8位单片机的性能也得到迅速提高,处理能力比80年代提高了数百倍目前高端32位单片机的主频已经超过300MHz,性能正在赶超90年代中期的专用处理器,而普通型号的出厂价已经降到了1美元,最高端的型号才10美元。
当代的单片机系统不再仅仅是在裸机环境下开发和使用,大量的专用嵌入式操作系统被广泛应用于所有系列的单片机中。
在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机中,甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合于嵌入式系统,所以得到了最多的应用。
事实上,单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中使用的几乎每一种电子机械产品都会集成单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑、鼠标都配有1-2个单片机。
而且个人电脑里会有很多单片机在工作。
汽车一般配备40多台单片机,在复杂的工业控制系统中甚至可能有上百台单片机同时工作!单片机的数量不仅远远超过了PC和其他计算的总和,也超过了人类的数量。
单片机又称单片微控制器,不是完成某种逻辑功能的芯片,而是将计算机系统集成到一个芯片中。
总结一下:芯片变成电脑。
它体积小、重量轻、价格便宜,为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理和结构的最佳选择。
微控制器也使用与计算机功能相似的模块,如CPU、内存、并行总线、与硬盘功能相同的存储设备等。
不同的是,这些部件的性能比我们家的电脑弱很多,但价格也低,一般不超过10元.用它做一些控制电器等不复杂的工作就够了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排风罩、VCD等家用电器都可以看到它!主要用作控制部分的核心部件。
它是一台在线实时控制计算机。
在线控制是现场控制,要求抗干扰能力强,成本低,这也是与离线电脑(如家用PC)的主要区别。
单片机取决于程序,可以修改。
不同的功能,尤其是一些特殊独特的功能,是通过不同的程序来实现的,这是其他设备需要花大力气才能做到的,而其他的设备则很难花大力气做到。
如果一个不是很复杂的功能,用美国50年代开发的74系列或者60年代的CD4000系列这样的纯硬件来解决,电路一定是大PCB!但如果用美国70年代成功投放市场的一系列单片机,结果就大不一样了!就因为单片机可以通过你写的程序实现高智能、高效率、高可靠性!由于单片机对成本比较敏感,目前占主导地位的软件是最低级的汇编语言,是除了二进制机器码之外最低级的语言。
既然这么低,为什么还要用?很多高级语言都达到了可视化编程的水平。
为什么不用它们呢?原因很简单,就是单片机没有家用电脑那样的CPU,没有硬盘那样的海量存储设备。
用可视化高级语言写的小程序哪怕只有一个按钮,也会达到几十K的大小!对于家用PC的硬盘来说不算什么,但是对于单片机来说是无法接受的。
单片机必须有很高的硬件资源利用率,所以汇编虽然原始,但还是被广泛使用。
同理,如果超级计算机上的操作系统和应用软件在家用PC上运行,家用PC也承受不了。
可以说,20世纪跨越了三个“电”时代,即电气时代、电子时代和计算机时代。
然而,这种电脑通常是指个人电脑,简称PC。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一种电脑是大多数人不熟悉的。
这种计算机是给各种机器赋予智能的单片机(也叫微控制器)。
顾名思义,这种计算机的最小系统只用一个集成电路就能完成简单的运算和控制。
由于体积小,通常藏在受控机器的“肚子”里。
它在整个设备中的作用就像一个人脑。
如果它出了问题,整个设备就会瘫痪。
现在,这种单片机已被广泛应用,如智能仪器、实时工业控制、通讯设备、导航系统、家用电器等。
单片机一旦用在各种产品上,就能起到升级产品的作用。
形容词“智能”常用在产品名称前,如智能洗衣机。
现在有些工厂的技术人员或者其他业余电子开发人员做的产品,要么电路太复杂,要么功能太简单,容易被仿制。
原因可能是产品没有使用MCU或其他可编程逻辑器件。
2AT89C51简介:AT89C51(如图2-10所示)是一款低压高性能CMOS8位微处理器,配有4K字节flash可编程可擦除只读存储器,俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失性存储器制造技术制造,兼容工业标准MCS-51指令集和输出引脚。
ATMEL公司的AT89S51是一种高效的微控制器,它将多功能8位CPU和flash存储器结合在一个芯片上,为许多嵌入式控制系统提供了一种灵活而廉价的方案。
GND:禁足P0端口:P0端口为8位开路双向I/O端口,带漏极电平,每个引脚可吸收8TTL栅极电流。
当P1端口的引脚第一次写1时,定义为高阻输入。
P0可用于外部程序数据存储,可定义为数据/地址的第8位。
当对FIASH进行编程时,P0端口用作原始代码输入端口。
检查FIASH时,P0输出原代码,此时P0外部必须拉高。
P1端口:P1端口是8位双向I/O端口,内置上拉电阻,P1端口缓冲可以接收和输出4TTL栅极电流。
P1端口的引脚写1后,内部拉高,可以作为输入。
当P1端口被外部拉低时,它将输出电流,这是由于内部上拉。
在闪存编程和验证期间,P1端口作为第八个地址被接收。
P2端口:P2端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P2端口缓冲器可以接收和输出四个TTL门电流。
当P2端口写入“1”时,其引脚被内部上拉电阻拉高,用作输入。
所以当它作为输入时,P2端口的管脚被外界拉低,就会输出电流。
这是由于内部上拉P2端口当使用16位地址访问外部程序存储器或外部数据存储器时,P2端口输出地址的高八位。
当给定地址“1”时,它利用内部上拉电阻。
当读写外部八位地址数据存储器时,P2端口输出其特殊功能寄存器的内容。
在闪存编程和验证期间,P2端口接收高八位地址信号和控制信号。
P3端口:P3端口引脚为8个双向I/O端口,内置上拉电阻,可接收和输出4路TTL栅极电流。
当P3端口写入“1”时,它们在内部被拉高到高电平并用作输入。
作为输入,由于外部下拉较低,P3将因上拉而输出电流(ill)。
RST:重置输入。
当振荡器复位器件时,需要在两个机器周期内保持RST引脚的高电平。
8051上电,时钟电路开始工作,reset引脚上出现高电平超过24个时钟周期,系统初始复位。
初始化后,程序计数器PC指向0000H,P0-P3输出端口均为高电平,堆栈时钟写入07H,其他特殊寄存器清零。
RESET从高电平降到低电平后,系统从0000H地址开始执行程序。
然而,初始复位不会改变RAM的状态(包括工作寄存器R0-R。
特殊功能寄存器初始状态特殊功能寄存器初始状态ACC00hb00hPSW。
00HDPL00HTL000HIPxxx00000bTH100HIE0xx0000bTL100HTMOD00HTcon0h在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
正常情况下,ALE端子输出频率周期恒定的正脉冲信号,频率周期为振荡器频率的1/6。
因此它可以用作外部输出脉冲或用于计时目的。
但是,需要注意的是,当它用作外部数据存储器时,ALE脉冲将被跳过。
如果要禁用ALE的输出,可以在SFR8EH地址置0。
此时,ALE只在执行MOVX和MOVC指令时才起作用。
此外,此引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE下被禁用,则该设置无效。
PSEN:外部程序存储器的选通信号。
从外部程序存储器取数据时,/PSEN在每个机器周期内有效两次。
然而,当访问外部数据存储器时,这两个有效/PSEN信号不会出现。
EA/VPP:当/EA保持低电平时,无论是否有内部程序存储器,在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH)都可用。
注意加密方法1时,/EA会锁定内部进行重置;当/EA端子保持高电平时,这里的内部程序存储器该引脚还用于在闪存编程期间施加12V编程电源(VPP)。
XTAL反向振荡放大器的输入和内部时钟工作电路的输入。
XTAL反向振荡器的输出。
振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别是反相放大器的输入和输出。
反相放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡都可以。
如果使用外部时钟源驱动器件,则不应连接XTAL2。
输入到内部时钟的多余时钟信号必须经过二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉冲宽度没有要求,但必须确保脉冲的高电平和低电平所需的宽度。
芯片擦除:整个PEROM阵列和三个锁定位可以通过控制信号的正确组合以及将ALE引脚保持在低电平10ms来进行电擦除。
在芯片擦除操作中,代码阵列全部被写入“1”,并且该操作必须在任何非空存储器字节被重复编程之前执行。
此外,AT89S51配有稳态逻辑,可在低至零频率条件下使用,并支持两种软件可选的掉电模式。
在空闲模式下,CPU停止工作。
但是RAM,定时器,计数器,串口,中断系统还在工作。
在掉电模式下,RAM的内容被保存,振荡器被冻结,其它芯片功能被禁止,直到下一次硬件复位。
在自然界中,任何高于绝对温度(-273度)的物体都会产生红外光谱,不同温度的物体释放的红外能量的波长不同,所以红外波长与温度有关。
被动红外探测器中有两个关键部件。
一种是热释电红外传感器(PIR),可以将波长为8-12um的红外信号转化为电信号,可以抑制自然界中的白光信号。
因此,在被动红外探测器的报警区域,。
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