51系列单片机核心板Ⅱ.ppt

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51单片机介绍ppt课件(2024)

51单片机介绍ppt课件(2024)

2024/1/29
28
其他常用外部设备接口技术
键盘接口
显示接口
通过扫描键盘矩阵或采用专用键盘接口芯 片实现键盘输入。
采用LED数码管、LCD液晶显示屏等显示设 备,通过单片机的I/O端口或专用显示驱动 芯片实现数据显示。
打印机接口
传感器接口
通过并行或串行接口与打印机连接,实现 数据的打印输出。
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片内资源丰富,包括RAM、ROM、定时器/计数器、串行通信接口等。
5
主要特点及应用领域
可扩展性强,可通过外部扩展芯片实现更多功能。
功耗低,适用于便携式设备。
应用领域
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主要特点及应用领域
工业控制
仪器仪表
通信设备
汽车电子
如电机控制、温度控制 等。
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如智能仪表、测量仪器 等。
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并行I/O口扩展方法
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简单I/O口扩展
利用单片机的空闲I/O端口,通过数据总线和控制总线与 扩展芯片连接,实现并行I/O口的扩展。
可编程I/O口扩展
使用可编程并行I/O接口芯片,如8255、8155等,通过编 程设置芯片的工作方式,实现灵活的I/O口扩展。
总线式I/O口扩展
采用总线式结构,将多个I/O接口芯片挂在总线上,通过 总线仲裁和地址译码电路实现I/O口的扩展。
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串行通信接口技术
1
RS-232C接口
采用负逻辑电平,通过MAX232等电平转换芯片 与单片机的串行口连接,实现串行通信。
2
RS-485接口
采用差分信号传输方式,具有高抗干扰能力和远 距离传输能力,通过专用芯片与单片机的串行口 连接。

第二章 MCS51系列单片机硬件结构PPT课件

第二章 MCS51系列单片机硬件结构PPT课件

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2.4 MCS-51存储器的结构
标准51系列单片机的内部RAM——32字节工作寄存器区
7FH
80字节 用户区
30H
2FH
16字节
1FH
20H 位寻址区
18H
3组
1FH
掩膜ROM (Masked ROM) EPROM (Electrically Programmable ROM) EEPROM (E2PROM) Flash ROM 8051单片机的ROM是掩摸ROM:
容 量:4096byte 地址范围:0000H~1FFFH
7
2.4 MCS-51存储器的结构
8
2.4 MCS-51存储器的结构
51单片机程序存储器分配
复位入口 0000H INT0中断入口 0003H
T0中断入口 000BH INT1中断入口 0013H
T1中断入口 001BH
0000H :系统的启动单元 系统复位后,单片机从此处开 始取指令开始执行
0003H :外部中断0入口地址
串口中断入口 0023H
作用: 控制
协调片内各部分的工作时序逻辑 控制和片外联络的时序逻辑
运算
加法运算 减法运算 乘法运算 除法运算 布尔逻辑运算(与、或、非、异或、移位等)
6
2.4 MCS-51存储器的结构
8051内部ROM ROM:Read Only Memory(只读存储器) 一般用于存放程序和表格等不常改变的数据 常见的ROM种类:
0000 0000 0000 0000B ~ 1111 1111 1111 1111B(二进制)
0 0 0 0 H ~ F F F F H(十六进制)
0 ~ 65535
(十进制)

2 第二章 MCS51单片机的硬件结构PPT课件

2 第二章 MCS51单片机的硬件结构PPT课件
2.2.1 电源及时钟引脚 1.电源引脚 (1)Vcc(40脚):+5V电源; (2)Vss(20脚):接地。
7
2.时钟引脚
(1)XTAL1(19脚):接外部晶体,如果采用外接振 荡器时,振荡器的输出应接到此引脚上。
(2)XTAL2(18脚):接外部晶体的另一端或悬空。
2.2.2 控制引脚
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。
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2.指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路
• 指令寄存器IR是用来存放指令操作码。IR的输出送指 令译码器;然后对该指令进行译码,译码结果送定时 控制逻辑电路。
• 定时控制逻辑电路根据对指令的译码结果,发出一系 列的定时控制信号,控制单片机的各组成部件进行相 应的工作,执行指令。
• 综上所述,单片机整个程序的执行过程就是在CPU控
2.2.3 I/O口引脚
(1) P0口:双向8位三态I/O口,此口为地址总线 (低8位)及数据总线分时复用口,可驱动/O口,可驱动4个LS型TTL 负载。
(3) P2口:8位准双向I/O口,与地址总线(高8 位)复用,可驱动4个LS型TTL负载。
10
12
3.程序状态字寄存器PSW
(1)Cy(PSW.7)进位标志位 (2)Ac(PSW.6) 辅助进位标志位,用于BCD码的十
进制调整运算。 (3)F0(PSW.5)用户使用的状态标志位。 (4)RS1、RS0(PSW.4、PSW.3):4组工作寄存器
区选择控制位1和位0。 13
14
RS1 RS0
制部件的控制下,以主振频率为基准(每个主振周期
称为振荡周期),将指令从程序存储器中逐条取出,
进行译码,然后由定时控制逻辑电路发出各种定时控

MCS-51系列单片机芯片结构介绍(ppt 35页)

MCS-51系列单片机芯片结构介绍(ppt 35页)

Vcc Vss RST/ VPD XTAL1
XTAL2 EA/ Vpp
PSEN ALE/ PROG


P3



8031 8051 8751


P0 口
数 据 总
线
P1 口

P2



线
图2.3 MCS-51系列单片机引脚图及逻辑符号
电源引脚Vcc和Vss
Vcc:电源端,接+5V。
Vss:接地端。
时钟电路引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1:接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡 器倒相放大器的输入,若使用外部TTL时钟时,该引脚必须接 地。
XTAL2:接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振 荡器倒相放大器的输出,若使用外部TTL时钟时,该引脚为外 部时钟的输入端。
地址锁存允许ALE
2. 内部数据存储器高128单元
内部数据存储器的高128个单元是为专用寄存器提供的, 因此该区也称作特殊功能寄存器区(SFR),它们主要用于存 放控制命令、状态或数据。除去程序计数器PC外,还有21个 特殊功能寄存器,其地址空间为80H~FFH。这21个寄存器中 有11个特殊功能寄存器具有位寻址能力,它们的字节地址刚好 能被8整除。下面将对部分专用寄存器作简要介绍。
2. 定时器/计数器
MCS-51单片机片内有两个16位的定时/计数器,即定 时器0和定时器1。它们可以用于定时控制、延时以及对外 部事件的计数和检测等。
3. 存储器
MCS-51系列单片机的存储器包括数据存储器和程序 存储器,其主要特点是程序存储器和数据存储器的寻址空 间是相互独立的,物理结构也不相同。
(1)运算器电路

第2章 MCS51系列单片机的结构PPT课件

第2章  MCS51系列单片机的结构PPT课件
数据地址指针DPTR是一个16位的专用地址指针寄存 器,它由DPH和DPL这两个特殊功能寄存器组成。DPH是 DPTR的高8位,DPL是DPTR的低8位,其组成如下:
DPTR(16位) DPH DPL
高8位 低8位 DPTR用于存放16位地址,可对外部数据存储器 RAM64KB(0000H~0FFFFH)地址空间寻址。
10
单片机原理及应用
第22.章运算MC器S-51系列单片机的结构 运算器由算术逻辑运算部件ALU、累加器ACC、寄存器
B、暂存寄存器、程序状态字寄存器PSW、堆栈指针SP等 组成,另外为提高数据处理和位操作功能,还增加了一些 专用寄存器。
(1) 算术逻辑运算部件ALU 算术逻辑运算部件ALU在定时控制逻辑电路发出的内 部控制信号的控制下,可以进行如下的算术/逻辑操作: ① 带进位和不带进位的加法。 ② 带借位减法。 ③ 8位无符号数乘法和除法。 ④ 逻辑与、或、异或操作。 ⑤ 加1、减1操作。
12
单片机原理及应用
第(23章) 程M序CS状-5态1系字列寄单存片器机PS的W 结构 程序状态字寄存器也是一个8位寄存器,相当于标
志寄存器,用于存放指令执行结果的一些特征,供程序 查询和判别之用。其格式如下:
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
PSW CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
● MCS-51的内部结构、引脚定义及功能 ● MCS-51单片机存储器结构 ●片内数据存储器的结构特性及分配形式 ● MCS-51单片机基本应用系统的构成
1
单片机原理及应用
第2章 MCS-51系列单片机的结构 第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT

MCS-51系列单片机硬件结构.ppt

MCS-51系列单片机硬件结构.ppt

这些部件通过内部总线连接起来,基本结构仍然是通用 CPU加上外围芯片的结构模式,但功能单元上的控制与 先前相比有重大变化,采用了特殊功能寄存器(SFR) 进 行集中控制的方法。
1.中央处理器
单片微机中的中央处理器(CPU)是单片微机的核心, 主要完成运算和控制功能,又增设了“面向控制”的处 理功能,增强了实时性。
一些条件转移指令就是根据PSW中的相关标志位 的 状 态 , 来实现程序的条件转移。它是一个程序可访问的寄存器, 而且可以按位访问。
运算器主要包括算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC (A)、暂存寄存器、B寄存器、程序状态标志寄存器PSW以及 BCD码运算修正电路等。
ALU有两个输出: ⑴ 数据经过运算后,其结果又通过内部总线
送回到累加器中;
⑵ 数据运算后产生的标志位输出至程序状态 字 PSW。
2. 累加器A
累加器A是CPU中使用最频繁的一个八位专用 寄存器,简称ACC或A寄存器。主要功能:累加器A 存放操作数,是ALU单元的输入之一,也是ALU运 算结果的暂存单元。
对于80C52,P1.0——T2,是定时器2的计数输入端; P1.1——T2EX,是定时器2的外部输入端。
读两个特殊引脚的输出锁存器时应由程序置1。
·P2——8位、准双向I/O口。 当使用片外存储器(ROM及RAM)时,输出高8位
地址。
在编程/校验期间,接收高位字节地址。 P2口可以驱动4个LSTTL负载。 ·P3——8位、准双向I/O口,具有内部上拉电路。 P3提供各种替代功能。在提供这些功能时,其输出锁 存器应由程序置 1。P3口可以输入/输出4个LSTTL负载。 ·串行口: P3.0——RXD 串行输入口。 P3.1——TXD 串行输出口。

第二章MCS51单片机的硬件结构.ppt

第二章MCS51单片机的硬件结构.ppt
第二章 MCS-51单片机的硬件结构
内容提要
§2.1 单片机内部结构 §2.2 芯片引脚 §2.3 中央处理器 §2.4 存储器结构 §2.5 并行I/O端口 §2.6 时钟电路 §2.7 复位电路
学习目的和要求
• 熟悉Intel MCS-51系列单片机内部结构及工作原理 • 掌握MCS-51的存储器配置及特点 • 熟悉掌握21个特殊功能寄存器(SFR)的功能 • 了解并行I/O端口内部结构 • 掌握各个引脚的功能 • 了解CPU的时序及单片机的工作过程 • 熟悉单片机的复位电路及复位功能 • 熟悉掌握堆栈的概念
§2.2 芯片引脚
PSEN(29脚):外部程序存储器的读选通信号 每个机器周期两次有效。 可以驱动8个LS型TTL负载。
说明:一个信号引脚有两种功能, 但两种信号功能是在不同工作方式下的信号, 因此不会发生使用上的冲突。
§2.2 芯片引脚
3. I/O口引脚
• P0口:双向8位三态I/O口,此口为地址总线(低8位)及 数据总线分时复用口,可驱动8个LS型TTL负载。
复位后,SP中的内容为07H。 堆栈向上生长
§2.4 存储器结构
2)数据指针DPTR
高位字节寄存器用DPH表示,低位字节寄存器用DPL表示。
3) I/O端口P0 ~ P3
P0~P3分别为I/O端口P0~P3的锁存器。
4) 寄存器B
为执行乘法和除法操作设置的。 在不执行乘、除的情况下,可当作一个普通寄存器来使 用。
P3 .1
P0.4
P3.2
P0.3
P3.3
P0.2
P3.4
P0.1
P3.5
P0.0

P3.6
ALE

P3.7

第1章 51单片机结构PPT课件

第1章 51单片机结构PPT课件
有用串行总线替代并行总线的趋势,一些小型芯片,由于内部 ROM 和 RAM 得到扩充,又采用串口作通信,所以芯片引脚只在2028之间。 (2)功能的删减
从满足一些简单特殊的用途和降低成本出发,减少了片内存储容量, 减少定时计数器数量,去除串行接口等。 1.1.4 总线和非总线几种应用模式
Microcontroller 第1章 单片机结构 04
内部ROM 4k
0000H
8051
Microcontroller 第1章单片机结构 08
1.2.3 程序存储器 程序存储器存放程序、表格和常数,
它分片内和片外两部分,早期8031属于 片内无程序存储器型,所以一定要在片 外加装程序存储器,此时引脚EA#一定 要接低电平。
51之后的单片机,都不同程度地集 成了一定数量的片内存储器,此时引脚 EA#应该接高电平,否则片内的存储器 就白白浪费了。运行时单片机先使用片 内程序存储器,当寻址范围超出片内的 地址范围时,单片机会自动搜寻片外的 地址,在电路设计的时候,要注意片外 程序存储器地址线的接法。
XTAL2 XTAL1
容量扩展 MaskROM
EPROM OTPROM FLASHRO ROMM4KB
中断系统 中断源扩展
容量扩展 RAM 128B
定时、计数器 数量功能扩展
P0 - P3 P4-P6
数量 扩展
I/O接口
串行口 增强扩展
电源 5V
功能扩展 ADC,DA
C WDT,PW
M IIC,SIP 电C源A扩N展 2.7-6V
(4)其他扩展 ➢ 串行口的数量和功能,例如增加UART的AAR (Auto Address Recognition) ➢ ADC,DAC,PWM,WDT,IIC,CAN,TCP/IP等。 ➢ 电源范围已扩展到2.7-6V。

手把手教你学51单片机ppt课件

手把手教你学51单片机ppt课件
是SCM的诞生年代,“单机片”一词即由此而来。
第三阶段(1982-1990)
8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段,也是单片机向微控制器发展的阶段。 Intel公司推出的MCS – 96系列单片机,将一些用于测控系统的模件集成到片内,如A / D 、D / A 转换、PWM(脉宽调制)及WDT(看门狗)等,在单片机的片内集成有这
手把手教你学51单片机ppt 课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机基础知识 • 51单片机指令系统与汇编语言 • 51单片机C语言编程基础
目录
• 51单片机开发环境与工具 • 51单片机应用实例与实验
01
51单片机概述
51单片机定义与特点
定义
51单片机是对兼容Intel 8051指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8051单片机,后来随着 Flash rom技术的发展,8051单片机取得了长足的进展,成为应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是 ATMEL公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。
ASCII码
美国标准信息交换代码,用于表示字符 的编码,包括字母、数字、标点符号等 。
51单片机内部结构
CPU
中央处理器,负责执行指令和处理数据。
ROM
只读存储器,用于存储固定程序和常数。
定时器/计数器
用于计时和计数操作。
RAM
随机存取存储器,用于存储临时数据和程序执行过程中 的变量。
I/O端口
输入/输出端口,用于与外部设备通信和数据交换。
寄存器寻址
操作数在寄存器中,适用于快速访 问和操作寄存器中的数据。
位寻址
直接对内存单元的某一位进行操作 ,适用于位操作和控制标志位的设 置与清除。

51单片机系列ppt详解

51单片机系列ppt详解

✓ P3.0~P3.7(10~17脚):它是一个 复用功能口。作为第一功能使用时, 为普通I/O口,与P1口相同。作为第 二功能使用是,各脚的定义如下表。
口线 第二功能 信号名称 P3.0 RXD 串行数据接收 P3.1 TXD 串行数据发送 P3.2 INT0 外部中断0请求信号输入 P3.3 INT1 外部中断1请求信号输入 P3.4 T0 定时器/计数器0计数输入 P3.5 T1 定时器/计数器1计数输入 P3.6 WR 外部RAM写选通 P3.7 RD 外部RAM读选通
➢ RST / VPD(RESET,9脚)
复位信号输入引脚,高电平有效。在该 引脚上输入持续2个机器周期以上的 高电平时,单片机系统复位。
➢E__A__ / VPP(31脚):
访问程序存贮器选择信号输入线。当为 低电平时,CPU只能访问外部程序 存储器;当为高电平时,CPU可访 问内部程序存储器(当8051单片机 的 PC 值 小 于 等 于 0FFFH 时 ) , 也 可访问外部程序存储器(当PC值大 于0FFFH时)。
数据指针DPTR
✓数据指针DPTR为16位寄存器,它是MCS—51中唯 一的一个16位寄存器。 ✓DPTR通常在访问外部数据存储器时作为地址指针 使用,寻址范围为64KB。 ✓编程时,既可按16位寄存器使用,也可作为两个 8位寄存器分开使用。DPH 为DPTR的高八位寄存器, DPL 为DPTR的低八位寄存器。
程序状态字PSW
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位标志 C AC F0 RS1 RS0 OV — P
RS1,RS0:寄存器组选择位
用于设定当前通用寄存器组的组号。通用寄存器
组共有4组,其对应关系如下
RS1 RS0 寄存器组 R0~R7地址
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1.2 51系列单片机的内部结构
2020/10/21
8051的引脚图
2020/10/21
2 51系列单片机各引脚的功能
GND: 接地引脚; VCC: 电源引脚; ALE: 系统总线地址锁存信号; PSEN:外部程序存储器的使能信号; EA/VPP:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线; RST: 复位按钮; P0口(引脚32—39):P0口是一个漏极开路的8位双向 I/O口;P1口(引脚1—8): P1口是一个带内部上拉电 阻的8位准双向I/O口; P2口(引脚21—28): P2口也是一个带内部上拉电阻的 8位准双向I/O口,作为通用I/O口,功能同P1;作为地址 口,在访问外部存储器时,输出高8位地址; P3口(引脚10—17):P3口的P3.0到P3.7有两个功能 通 常使用第二功能;
2020/10/21
3.2 核心板的意义与作用 单片机的使用并非易事,特别是起步很难。在
实际应用中,单片机因管脚多而容易被损坏,而且 常用的单片机系统的基本部分具有相似性。因此, 设计一款单片机核心板,可以给单片机的后续学习 带来很大的推动作用。不仅节约了成本和开发时间, 而且能够给单片机系统的扩展与开发带来极大的方 便。
51系列单片机核心板(Ⅱ)
1 绪论 2 51系列单片机引脚介绍 3 核心板主要器件介绍 4 原理图分析 5 源程序分析
2020/10/21
1 绪论
1.1 单片机的类型及应用 单片机被称为微控制器(micro-controller),其
是一个单芯片形态、面向控制对象的嵌入式应用计算 机系统。它的出现及发展使计算机技术从通用型数值 计算领域进入到智能化的控制领域。从此,计算机技 术在两个重要领域——通用计算机领域和嵌入式计算 机领域都得到了极其重要的发展,并正在深深地改变着 我们的社会。
2020/10/21
AT89C51
4
128 2 5 24 40
ATMEL
AT89C52
8
256 3 8 24 40
AT89C20 51
2
128
W78E051 4KBFLAS
WINBO C
HROM
128
ND
W78E052 8KBFLAS
C
HROM
256
Hale Waihona Puke 2020/10/2125 38 38
24 20 40 40 40 40
51系列产品类型及特点一览表
单片机 生产厂

芯片型 号
INTEL
8051 8052 80C51
ROM/KB
4 8 4
内部资源
RAM/B yte
16位 定时 器个 数
中 断 源 个 数
128 2 5
256 3 6
128 2 5
最高 晶振 频率 /MHZ
12
12
12
DIP封 装引 脚个 数
40
40
40
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P3口线的第二功能
口线 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4
P3.5
P3.6 P3.7
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第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0
T1
WR RD
信号名称
串行数据接收
串行数据发送
外部中断0申请
外部中断1申请 定时器/计数器0计数
输入 定时器/计数器1计数
JDIN
GND DI4 GND DI3 GND DI2 GND DI1
RLCD
JLCD (左 上为 管脚
1)
GND
继电 器 继电 器 继电 器
DO1
J GND D
DO2
O U GND T
DO3
GND
DO4
RS232
说明: 电源:+5V; GND:接地; JLCD:接显示器,其1号脚对应于显示器的1号 引脚; JAIN:模拟量输入 DC0-5V; JDIN:开关量输入DC5V(继电器型); JDOUT:开关量输出DC5V(继电器型); JKEY:键盘输入(若键盘接反时,显示的是错 误信息,但不会对电路有影响)。
输入 外部RAM写选通 外部RAM读选通
单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微 操作的时间基准。8051单片机的时钟信号通常用 两种电路形式得到:内部振荡方式和外部振荡方 式。
在引脚18(XTAL2)、19(XTAL1)外接晶 体振荡器就构成了内部振荡方式,单片机晶振的 振荡周期为最小的时序单位,片内的各种微操作 都以此周期为时序基准,其中一个机器周期包含 12个振荡周期,单片机指令系统中,各条指令的 执行周期都在1~4个机器周期之间;外部时钟方 式就是将外部振荡信号源直接由XTAL1或XTAL2 引脚接入。本系统中采用内部振荡方式。
2020/10/21
核心板的实物图 串口
JDOUT 继电器 JLCD
JDIN
6N136
232
JS
813
JKEY 键

8255
2020/10/21 74HC573
AT89C52
TLC 2543
2020/10/21
电源+5V 内正外负
GND AI3 GND AI2 GND AI1 GND AI0
JAIN
JKEY TLC 2543
J
8051 U P
INT0 J T0 T E ALE S
GND T
晶 振
MAX813
MAX232
74HC 573
8255
R T
JS GND
GND
6N 6N 6N 6N 136 136 136 136
单片机相比其他如PC控制器等比较廉价、灵活, 以单片机位核心,再加上外围的A/D装换、LED显 示或LCD显示和串行口输入输出等外围设备构成一 个小型微机,作为大学校园里实验用的开发板,节 约成本的同时又能使初学者快速上手,且可以简单 的用于工业生产中,使用范围很广。
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核心板的结构组织图
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51系列单片机外部时钟电路
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3 核心板主要器件介绍
3.1 引言 随着单片机在各行各业的广泛应用,社会对 单片机越来越重视,越来越多的人开始学习并使 用单片机,进行实验性开发与应用,高校也纷纷 开设单片机课程。学好单片机可以在电子行业内 找到一个比较好的工作,也可以增加对电子产品 的了解,扩展产品开发的思路,提高社会竞争力。
2020/10/21
单片机分为通用型和专用型两大类,通常所说的 单片机主要指的是通用型单片机。
通用型单片机是把可开发资源(如ROM、RAM、I/O 口等)全部提供给使用者,例如各种系列型单片机。
专用型单片机也叫专用微控器,例如频率合成调 谐器、录音机机芯控制器、打印机控制器等。
2020/10/21
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