单片机课件
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单片机完整 ppt课件
1
5
Intel MCS-52 子系列
8032 8052 80C32 80C52
8752
87C52
256 字节
(8K字节) (8K字节)
3x16
4x8位
1
6
ATEML
1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K) （20条引脚DIP封装）
128
2
15
1
5
89C系列
(常用型)
89C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装）
S1 S2 S3 S4 S5 S6
P1
P2
ALE
读操作码
空读
1．程序计数器PC(Program Counter) 一个16位的公用存放器，用来存放下一
条指令的地址。它具有自动加1的功能。 特点：
▼它是16位的按机器周期自动加1计数器 ▼总指向下一条指令所在首地址(当前PC值)
▼一切分支/跳转/调用/中断/复位 等操作 的本质就是:改动 PC 值
2．指令存放器 一个8位的存放器，用于暂存待执行的
有内部和外部两种时钟产生方式。 单片机的消费工艺不同，接法也不同。
在XTALl和XTAL2两端接晶体或 陶瓷谐振器，与内部反向器构成稳 定的自激振荡器。
参数选取：C1、C2起稳定振荡 频率，快速起振的作用。
外接晶振时：Cl和C2选择10～30pF 外接陶瓷谐振器时： Cl和C2的典型值约为 40±10pF。 振荡频率范围普通是1.2MHz～12MHz，有的 可达40MHz。
分别占据83H和82H两个地址。
5. 定时控制部件与时序
功能：在规定的时辰发出各种操作所需的全部 内部和外部的控制信号，协调各功能元件任务， 完成指令所规定的功能。
《单片机原理及应用》PPT课件全集
化为机器码。
常用伪指令包括数据定义伪 指令、符号定义伪指令、段
定义伪指令等。
指令集是处理器可以识别和执 行的一组机器指令的集合，每 种处理器都有自己独特的指令
集。
顺序、分支和循环程序设计方法
顺序程序设计方法是指程序按照语句 的先后顺序逐条执行，不改变执行顺 序。
循环程序设计方法是指程序中某段代 码重复执行多次，直到满足退出条件 为止，常用的循环结构有for循环、 while循环和do-while循环。
分支程序设计方法是根据条件判断结 果来选择不同的执行路径，常用的分 支结构有if-else结构和switch-case结 构。
子程序设计和参数传递技巧
子程序是一段完成特定功能的程序代码，可以被主程序或其他子程序调用 。
子程序设计需要注意参数传递、返回值处理、局部变量和全局变量的使用 等问题。
参数传递可以通过寄存器、堆栈或内存等方式实现，具体实现方式取决于 处理器架构和编程语言规范。
触摸屏接口技术
了解触摸屏与单片机的接 口技术，包括硬件连接、 通信协议等。
触摸屏应用
了解触摸屏在嵌入式系统 中的应用，包括人机交互 、智能控制等方面。
07
综合项目：智能小车控制系统设计
项目背景需求分析及总体方案设计
项目背景
随着智能化技术的不断发展，智 能小车作为智能交通系统的重要 组成部分，具有广泛的应用前景
I/O接口
单片机与外部设备进行数据传输的通道， 包括并行接口、串行接口等。
指令系统与寻址方式
指令系统
单片机所能执行的全部指令的集合，包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传 送指令、控制转移指令等。
寻址方式
单片机在执行指令时确定操作数地址的方式，包括立即寻址、直接寻址、间接寻 址、寄存器寻址等。不同的寻址方式可以实现对不同存储空间的访问，提高单片 机的灵活性和效率。
常用伪指令包括数据定义伪 指令、符号定义伪指令、段
定义伪指令等。
指令集是处理器可以识别和执 行的一组机器指令的集合，每 种处理器都有自己独特的指令
集。
顺序、分支和循环程序设计方法
顺序程序设计方法是指程序按照语句 的先后顺序逐条执行，不改变执行顺 序。
循环程序设计方法是指程序中某段代 码重复执行多次，直到满足退出条件 为止，常用的循环结构有for循环、 while循环和do-while循环。
分支程序设计方法是根据条件判断结 果来选择不同的执行路径，常用的分 支结构有if-else结构和switch-case结 构。
子程序设计和参数传递技巧
子程序是一段完成特定功能的程序代码，可以被主程序或其他子程序调用 。
子程序设计需要注意参数传递、返回值处理、局部变量和全局变量的使用 等问题。
参数传递可以通过寄存器、堆栈或内存等方式实现，具体实现方式取决于 处理器架构和编程语言规范。
触摸屏接口技术
了解触摸屏与单片机的接 口技术，包括硬件连接、 通信协议等。
触摸屏应用
了解触摸屏在嵌入式系统 中的应用，包括人机交互 、智能控制等方面。
07
综合项目：智能小车控制系统设计
项目背景需求分析及总体方案设计
项目背景
随着智能化技术的不断发展，智 能小车作为智能交通系统的重要 组成部分，具有广泛的应用前景
I/O接口
单片机与外部设备进行数据传输的通道， 包括并行接口、串行接口等。
指令系统与寻址方式
指令系统
单片机所能执行的全部指令的集合，包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传 送指令、控制转移指令等。
寻址方式
单片机在执行指令时确定操作数地址的方式，包括立即寻址、直接寻址、间接寻 址、寄存器寻址等。不同的寻址方式可以实现对不同存储空间的访问，提高单片 机的灵活性和效率。
单片机课件ppt
无线通信
01
蓝牙通信
单片机可以通过蓝牙模块实现无线通信，与手机、电脑等 设备进行数据传输。常见的蓝牙协议有蓝牙2.0、蓝牙4.0 等。
02 03
Wi-Fi通信
单片机可以通过Wi-Fi模块实现无线通信，与云端服务器 进行数据传输。常见的Wi-Fi协议有Wi-Fi 802.11n、WiFi 802.11ac等。
01
发展
随着技术的不断进步，单片机的性能不 断提高，功能不断丰富，应用领域也不 断扩大。
02
03
现状
目前，单片机已经成为嵌入式系统领 域中的重要分支，广泛应用于各个领 域。
单片机的应用领域
工业控制
智能家居
单片机被广泛应用于工业自动化控制系统 中，如过程控制、数据采集、机械臂控制 等。
单片机在智能家居领域中也得到了广泛应 用，如智能门锁、智能照明、智能空调等 。
nRF24L01无线模块
nRF24L01是一款基于FDSM技术的高性能无线收发器芯 片，工作频率范围为2.400GHz～2.525GHz，常被应用于 低功耗无线传输领域。单片机可以通过nRF24L01无线模 块实现无线数据传输。
05 单片机发展与趋 势
单片机的发展历程
起源
单片机最早起源于20世纪70年代，是一种将CPU、内存 、I/O接口等集成在一个芯片中的微型计算机。
4. 调试
通过仿真和实际硬件调试来验证 程序的正确性。
编程实例
LED闪烁
通过编程控制单片机上的 LED灯的亮灭，以实现闪 烁效果。
按键检测
通过编程检测单片机上的 按键输入，并相应地控制 输出。
定时器使用
通过编程使用单片机的定 时器功能，以实现定时控 制或时间间隔测量。
单片机ppt课件
多核单片机能够同时处理多个任务，提高设备处理速度和 响应能力。多核设计还能有效降低功耗，延长设备使用寿 命。
并行计算的应用
多核单片机适用于需要进行大量并行计算的应用场景，如 图像处理、语音识别、大数据分析等。通过多核并行处理 ，能够大大提高这些场景的处理效率。
系统集成度提升
多核单片机的发展推动了系统集成度的提升，使得更多的 功能模块可以集成到单片机的系统中，提高了设备的整体 性能和稳定性。
智能家电控制系统
通过单片机技术，实现家电设 备的远程控制和智能化管理，
提高生活便利性。
工业自动化控制系统
生产过程控制
利用单片机对生产过程中的各种参数 进行实时监测和控制，提高生产效率 和产品质量。
机器人控制系统
单片机作为机器人控制系统的核心， 实现机器人的运动控制、感知与决策 等功能。
自动化流水线控制系统
好地适应物联网时代的需求。
03
广阔的市场前景
随着物联网应用的不断拓展，单片机在智能家居、智能工业、智能交通
等领域有着广阔的市场前景。未来，单片机将在更多领域发挥重要作用
，推动智能化时代的到来。
THANKS
感谢观看
04
04
单片机应用实例
智能家居控制系统
智能照明系统
通过单片机控制，实现家庭照 明系统的智能化，如定时开关 、光线感应自动调节等功能。
智能安防系统
利用单片机技术，实现家庭安 全监控、入侵报警等功能，提 高家庭安全系数。
智能环境控制系统
通过单片机控制，实现家庭环 境智能化调节，如温度、湿度 、空气质量等。
如显示屏、传感器接口等，选择能满 足项目需求的开发板。
考虑I/O口数量和排布
根据项目需求，选择I/O口数量足够且 排布合理的开发板。
并行计算的应用
多核单片机适用于需要进行大量并行计算的应用场景，如 图像处理、语音识别、大数据分析等。通过多核并行处理 ，能够大大提高这些场景的处理效率。
系统集成度提升
多核单片机的发展推动了系统集成度的提升，使得更多的 功能模块可以集成到单片机的系统中，提高了设备的整体 性能和稳定性。
智能家电控制系统
通过单片机技术，实现家电设 备的远程控制和智能化管理，
提高生活便利性。
工业自动化控制系统
生产过程控制
利用单片机对生产过程中的各种参数 进行实时监测和控制，提高生产效率 和产品质量。
机器人控制系统
单片机作为机器人控制系统的核心， 实现机器人的运动控制、感知与决策 等功能。
自动化流水线控制系统
好地适应物联网时代的需求。
03
广阔的市场前景
随着物联网应用的不断拓展，单片机在智能家居、智能工业、智能交通
等领域有着广阔的市场前景。未来，单片机将在更多领域发挥重要作用
，推动智能化时代的到来。
THANKS
感谢观看
04
04
单片机应用实例
智能家居控制系统
智能照明系统
通过单片机控制，实现家庭照 明系统的智能化，如定时开关 、光线感应自动调节等功能。
智能安防系统
利用单片机技术，实现家庭安 全监控、入侵报警等功能，提 高家庭安全系数。
智能环境控制系统
通过单片机控制，实现家庭环 境智能化调节，如温度、湿度 、空气质量等。
如显示屏、传感器接口等，选择能满 足项目需求的开发板。
考虑I/O口数量和排布
根据项目需求，选择I/O口数量足够且 排布合理的开发板。
《单片机及C51基础》课件
3
混合编程
混合编程是一种编程方式，将C语言和汇编语言 混合使用，可以充分发挥各自的优势，提高程序 的性能和可维护性。
03 C51单片机开发 环境
Keil软件介绍
是一款由德国Keil公司开发的集成开发环境（IDE），专门用于嵌入式系统开发，特别是针对微控制 器（MCU）和嵌入式系统。
提供了一套完整的开发工具，包括编译器、链接器、调试器和仿真器等，用于编译、链接、调试和仿 真C51单片机的程序。
定时器/计数器概念
定时器/计数器是单片机内部或外部 的一个功能模块，用于产生定时或计 数的功能。
定时器/计数器作用
在C51单片机中，定时器/计数器主要 用于时间测量、产生定时中断、PWM 波形输出等。
C51单片机的定时器/计数器类型
定时器/计数器类型
C51单片机内部通常包含两个定时器/计数 器，即Timer0和Timer1。
《单片机及C51基础》PP C51单片机介绍 • C51单片机开发环境 • C51单片机编程基础 • C51单片机的中断系统 • C51单片机的定时器/计数器 • C51单片机的串行通信
01 单片机简介
单片机的定义
01
单片机是一种集成电路芯片，它 集成了中央处理器、存储器、输 入输出接口等计算机的主要部件 ，形成一个微型的计算机系统。
中断函数
用于处理单片机外部事件，如定时器中断、 串口中断等。
05 C51单片机的中 断系统
中断的概念与作用
中断的概念
中断是CPU在执行程序过程中，出现紧急事件需要处理时，暂时停止当前的工 作，转去处理突发事件，处理完毕后再回到原来被中断的地方继续执行。
中断的作用
实现实时处理、分时操作、故障处理、外设和CPU通信。
《单片机教程》课件
《单片机教程》ppt课件
目
CONTENCT
录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机编程实践 • 单片机进阶知识 • 单片机应用案例
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
小型计算机
详细描述
单片机是一种集成度高、体积小的微型计算机，通常包含中央处理器、存储器 、输入/输出接口等基本组件。
单片机的历史与发展
详细描述
按键输入是单片机编程中常见的应用之一， 通过编程可以实现对按键的检测和处理。在 编程过程中，需要了解单片机的中断机制和 去抖动技术，以及按键的编码方式。同时， 还需要根据实际需求编写相应的按键处理函 数，实现按键的输入和响应。
04
单片机进阶知识
中断系统
01
02
03
04
中断概念
中断系统是单片机中非常重要 的部分，它允许单片机在执行 主程序的过程中，暂时中断当 前工作，转去响应突发事件， 处理完毕后再返回主程序继续 执行。
开锁等功能。
B
C
D
应用领域
广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所。
安全性能
电子门锁采用加密算法保护用户信息，同 时具有防撬、防钻、防砸等功能，提高了 家庭和办公场所的安全性。
温度控制系统
温度控制系统 工作原理 控制方式 应用领域
利用单片机对温度进行检测和控制，常用于温室大棚、孵化器 、空调等领域。
通过温度传感器检测环境温度，将温度信号转换为电信号传递 给单片机，单片机根据预设的温度范围进行控制。
通过控制加热元件或制冷设备的开关，调节环境温度，使温度 保持在设定的范围内。
广泛应用于农业、畜牧业、工业等领域，对于提高生产效率和 产品质量具有重要意义。
目
CONTENCT
录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机编程实践 • 单片机进阶知识 • 单片机应用案例
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
小型计算机
详细描述
单片机是一种集成度高、体积小的微型计算机，通常包含中央处理器、存储器 、输入/输出接口等基本组件。
单片机的历史与发展
详细描述
按键输入是单片机编程中常见的应用之一， 通过编程可以实现对按键的检测和处理。在 编程过程中，需要了解单片机的中断机制和 去抖动技术，以及按键的编码方式。同时， 还需要根据实际需求编写相应的按键处理函 数，实现按键的输入和响应。
04
单片机进阶知识
中断系统
01
02
03
04
中断概念
中断系统是单片机中非常重要 的部分，它允许单片机在执行 主程序的过程中，暂时中断当 前工作，转去响应突发事件， 处理完毕后再返回主程序继续 执行。
开锁等功能。
B
C
D
应用领域
广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所。
安全性能
电子门锁采用加密算法保护用户信息，同 时具有防撬、防钻、防砸等功能，提高了 家庭和办公场所的安全性。
温度控制系统
温度控制系统 工作原理 控制方式 应用领域
利用单片机对温度进行检测和控制，常用于温室大棚、孵化器 、空调等领域。
通过温度传感器检测环境温度，将温度信号转换为电信号传递 给单片机，单片机根据预设的温度范围进行控制。
通过控制加热元件或制冷设备的开关，调节环境温度，使温度 保持在设定的范围内。
广泛应用于农业、畜牧业、工业等领域，对于提高生产效率和 产品质量具有重要意义。
《单片机说课》课件
3 利用外部触发
通过外部触发信号，观 察单片机在特定情况下 的反应和输出。
单片机故障排除方法
硬件故障
检查电路板的焊接、元件和接 口是否正常连接。
软件故障
检查代码逻辑、变量使用和外 部库的调用等方面。
电源故障
确保供电电源和电池电量充足， 避免电源相关问题。
总结及建议
总结
掌握单片机基础知识、编程语言和外围设备接 口对于单片机开发至关重要。
建议
多进行实际项目经验积累，不断学习和探索新 的单片机应用。
Hale Waihona Puke 《单片机说课》PPT课件单片机说课 PPT 课件大纲： 介绍单片机基础知识，包括单片机的定义、构成、工作原理以及常用的单片 机型号。
单片机应用场景
智能家居
利用单片机控制家居设备，实 现智能化的家居管理。
医疗设备
单片机广泛应用于医疗器械和 仪器，实现精确的监测和控制 功能。
汽车系统
单片机用于车身控制、发动机 管理、电子稳定系统等汽车电 子控制单元。
单片机编程语言
汇编语言
直接操作单片机寄存器和 端口，可实现高效控制。
C语言
提供抽象层次的编程，易 于学习和调试，广泛应用 于单片机开发。
Arduino语言
基于C/C++，简化了单片 机的编程过程，适合初学 者。
单片机外围设备接口
1
模拟输入/输出口
2
用于采集和输出模拟信号，实现模拟
控制和传感。
3
数字输入/输出口
通过数字输入口接收外部信号，通过 数字输出口控制外部设备。
通讯接口
支持串口、I2C、SPI等通讯协议，实 现单片机与其他设备的通信。
单片机的调试和测试技巧
单片机课件完整版共26页PPT
——微处理器、存储器、输入输出接口电路 ● 单片机——集成在一块芯片上的微型计算机
地址总线AB
数据总线DB
微
控制总线CB
处
理
器
CPU
ROM RAM I/O接口
外 设
微型机组成框图
时钟OSC
程序存储器 ROM
数据存储器 RAM
CPU
中断
各种I/O 定时器/计数器
MCS-51单片机组成框图
▲ 形成两大分支：
通信方式
UART: 异步串口, SPI: 为三(四)线同步串口,属于摩托罗拉公司专利 I2C:为二线同步串口属于菲利蒲公司专利
1.4 本教程的教学安排
The tutorial teaching arrangement
总学时：48学时
课上教学：24学时 实验教学：24学时
教学内容：80C51系列
硬件知识：硬件资源，如 I/O口、定时器/计数器、中断系统等 软件知识：寻址方式、指令系统以及程序设计等。
1.2 80C51系列单片微机
（ 80C51 Series single-chip microcomputer ）
MCS-51系列： Intel公司 8051系列：
80C51系列： Intel公司的MCS-51（表1-1） PHILIPS的83C552及51LPC系列等（表1-2） ATMEL公司的单片机89C51等（表1-3） Winbond的W78C51及W77C51等（表1-4） SIEMENS、AMD、OKI、DALLAS、宏晶科技的STC
单片机课件完整版
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
地址总线AB
数据总线DB
微
控制总线CB
处
理
器
CPU
ROM RAM I/O接口
外 设
微型机组成框图
时钟OSC
程序存储器 ROM
数据存储器 RAM
CPU
中断
各种I/O 定时器/计数器
MCS-51单片机组成框图
▲ 形成两大分支：
通信方式
UART: 异步串口, SPI: 为三(四)线同步串口,属于摩托罗拉公司专利 I2C:为二线同步串口属于菲利蒲公司专利
1.4 本教程的教学安排
The tutorial teaching arrangement
总学时：48学时
课上教学：24学时 实验教学：24学时
教学内容：80C51系列
硬件知识：硬件资源，如 I/O口、定时器/计数器、中断系统等 软件知识：寻址方式、指令系统以及程序设计等。
1.2 80C51系列单片微机
（ 80C51 Series single-chip microcomputer ）
MCS-51系列： Intel公司 8051系列：
80C51系列： Intel公司的MCS-51（表1-1） PHILIPS的83C552及51LPC系列等（表1-2） ATMEL公司的单片机89C51等（表1-3） Winbond的W78C51及W77C51等（表1-4） SIEMENS、AMD、OKI、DALLAS、宏晶科技的STC
单片机课件完整版
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
单片机原理及应用PPT课件
02
单片机基本原理
单片机的硬件结构
01
02
03
04
中央处理器
负责执行指令和控制单片机工 作。
存储器
用于存储程序和数据。
输入/输出接口
实现单片机与外部设备的通信 。
时钟电路
提供单片机工作所需的时钟信 号。
单片机的指令系统
指令集
单片机所能执行的指令集合。
指令格式
指令的编码格式和长度。
寻址方式
确定操作数所在地址的方式。
统上运行。
项目管理工具
IAR Embedded Workbench提供了 项目管理工具，方便用户管理项目文
件和资源。
高效编译器和调试器
IAR Embedded Workbench提供了 高效的编译器和调试器，支持多种单 片机型号。
图形化界面设计工具
IAR Embedded Workbench支持图 形化界面设计，方便用户设计人机交 互界面。
单片机原理及应用
• 单片机概述 • 单片机基本原理 • 单片机编程语言与开发环境 • 单片机应用实例 • 单片机发展趋势与展望
01
单片机概述
单片机的定义与特点
定义
单片机是一种集成电路芯片，它集成 了中央处理器、存储器、输入/输出 接口等主要计算机部件，形成一个完 整的微型计算机系统。
特点
单片机具有体积小、功耗低、可靠性 高、价格便宜等特点，广泛应用于各 种智能控制领域。
单片机的应用领域
工业控制
单片机可以用于各种自 动化设备的控制，如智 能仪表、传感器、执行
器等。
智能家居
单片机可以用于智能家 居系统的控制，如智能 照明、智能安防、智能
家电等。
单片机应用技术PPT课件
Keil C51软件的使用
什么是单片机
T
INT
定时器/计数器
中断系 统
并
P0-P3
行
CPU
串 行
TxD
I/
I/
RxD
O
O
口
存储 器
口
单片机应用系统
单片机应用系统
单
接口
片 机
＋
电路 及外
设等
＋
软 件
硬件
单片机应用系统由硬件和软件组 成
硬件是应用系统的基础
软件是在硬件的基础上对其资源 进行合理调配和使用，从而完成 应用系统所要求的任务，二者相 互依赖，缺一不可
如果没有头文件reg51.h，或者该文件中只定义了部分特殊功能寄存 器和位，用户也可以在程序中自行定义。
第2章 单片机开发系统
本章内容
单片机开发系统及功能 Keil C51软件的使用
单片机开发系统及功能
单片机开发系统是单片机应用系统设计的必 需工具，包括计算机、单片机在线仿真器、工 具软件、编程器等。 在线仿真功能 调试功能
单片机硬件结构
时钟电路
T0 T1
ROM
RAM 定时计数器
CPU
复位电路
并行接口 串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
•
•
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：、，
• •
产序振1中/个个原格定两时现功内2元前用计25生列频断，）/始。时个定能M部，于16数计2个H时，率串2/1数时。用存R8中计数个6ZR个A6钟允行据或户放位断数器AMM，单脉许中和计使可的M2器，H：定元冲晶断单表数Z用读定：实共时和，1
《单片机原理与应用》ppt课件
•单片机概述•单片机基本原理•指令系统与汇编语言程序设计•C 语言程序设计在单片机中的应用•单片机中断系统与定时器/计数器应用•单片机串行通信原理与应用•单片机扩展技术与应用实例分析目录单片机概述单片机定义与发展定义单片机是一种集成电路芯片，它将中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等计算机主要部件集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机系统。
发展历程从20世纪70年代的第一代4位单片机，到80年代的8位单片机，再到90年代的高性能16位、32位单片机，单片机的性能不断提高，应用领域也不断扩展。
物联网作为物联网终端节点，实现数据采集、传输和控制等功能。
如车身控制、发动机控制、安全系统等。
医疗设备如医疗监护仪、便携式医疗设备等。
工业控制如电机控制、温度控制、压力控制等。
智能家居如智能照明、智能安防、智能家电等。
单片机应用领域采用哈佛结构，具有高性能、低功耗、易于扩展等优点，广泛应用于工业控制、智能家居等领域。
8051系列采用精简指令集（RISC ）结构，具有高速度、低功耗、强抗干扰能力等特点，适用于汽车电子、医疗设备等领域。
PIC 系列采用先进的RISC 结构，具有高速度、低功耗、丰富的外设接口等特点，适用于物联网等领域。
AVR 系列采用高性能的32位RISC 结构，具有强大的处理能力和丰富的外设接口，适用于高端嵌入式系统等领域。
ARM 系列常见单片机类型及特点单片机基本原理微处理器结构与工作原理微处理器内核结构包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器组、控制单元等。
指令集与寻址方式介绍单片机的指令集，包括数据传送、算术运算、逻辑运算、位操作等指令，以及不同的寻址方式如立即寻址、直接寻址、寄存器寻址等。
中断与异常处理阐述中断的基本概念、中断源、中断优先级以及中断处理流程，同时介绍异常处理机制。
1 2 3用于存放单片机的程序代码，通常是只读存储器（ROM）或闪存（Flash）。
程序存储器用于存放单片机的数据，包括变量、数组、堆栈等，通常是随机存取存储器（RAM）。
相关主题
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既可直接寻址、又可间接寻址
80H 7FH
80H
30H 2FH 位寻址区 20H 1FH 工作寄存器区 00H 52子系列 00H---7FH的128字节RAM
既可直接寻址、又可间接寻址
• ①工作寄存器区00H～1FH • 工作寄存器又称通用寄存器，是供用户编程时、 临时寄存8位信息的。 • 本区分四组，每组包括RO～R7 8个通用寄存器。 任一时刻只有其中一组被选中。复位时自动选 中0组，但用户可通过修改PSW.4、PSW.3对组 别进行选择。这给用户编程提供了便利，尤其 是在调用子程序以及进行中断处理时，只需换 一下寄存器组便可达到不破坏主程序所用寄存 器内容的目的，不过要注意返回时应复原PSW， 从而使主程序原来使用的寄存器组得认恢复。 • 例如：CLR PSW.4 ；RS1=0 • SETB PSW.3 ；RSO1=1 • MOV RO，#28H ；将立即数28H送入第1组的 RO单元即片内RAM 08H中
• 专用寄存器按字节直接寻址，其中有12个专用寄存器 具有位地址，因此这12个SFR不仅可按字节直接寻址， 而且还可按位直接寻址。它们是： • P0 P1 P2 P3 • TCON SCON T2CON • IE IP • PSW • A • B • 能位寻址的上述12个专用寄存器，其地址都可被8整除， 且其某位的位地址等于该专用寄存器的字节单元地址 加上位数0～7 。 • 下表是各专用寄存器的表示符号、名称、地址、以及 可位寻址字节单元的位地址与位名称。 • 注意，带*号的只有52子系列才具有。
• ③ 用户RAM区30H～7FH或30H～FFH • 用户RAM区又称数据缓冲区，它是用户便签式数据存 储区。 • 对于51子系列，共有从30H～7FH 80个字节单元；对于 52子系列，共有从30H～FFH 208个字节单元。 • 一般堆栈设于此区。当堆栈指针SP 的内容被赋予本区 的某一地址时，就应该留出足够的字节单元作为堆栈， 以免堆栈操作与非堆栈数据发生冲突。 • 工作寄存器区、位寻址区也可以作为一般的用户RAM 区来使用，只是一般都没有这个必要。最后要特别注 意：片内RAM从00H～7FH字节单元既可直接寻址、 又可间接寻址；片内RAM从80H～FFH字节单元只能 间接寻址。
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 AF AE AD AC AB AA A9 A8 EA ---- ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 BF BE BD BC BB BA B9 B8 ---- ---- PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 CF CE CD CC CB CA C9 C8 TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C//T2 CP//RL2
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§2.4 MCS-51的存储器组织 的存储器组织
单片机 存储器 、 程序存储器 ROM、 EPROM E2ROM或FLASH 或 数据存储器 RAM PSEN WR RD
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从物理上分， 分为4个存储空间 从物理上分，MCS-51分为 个存储空间 分为 ·片内程序存储器 ROM 片内程序存储器 片内 ·片内数据存储器 RAM 片内数据存储器 片内 ·片外程序存储器 ROM 片外程序存储器 片外 ·片外数据存储器 RAM（I/O） 片外数据存储器 片外 （ ）
• 3.特殊功能寄存器 特殊功能寄存器SFR(专用寄存器)(Special 特殊功能寄存器 Function Register) • 特殊功能寄存器又称专用寄存器，它包括除PC 之外的所有专用寄存器，如I/O口锁存器，定时 器、串行口、中断等的控制和状态寄存器，累 加器ACC，B寄存器 ，堆栈指针SP，数据指针 DPTR，程序状态字PSW等。 • SFR不属于片内RAM，但要与片内RAM统一编 址，且其地址空间为80H～FFH 。在80H～FFH 这128个字节单元的SFR区域中，仅有21个(51 子系列)或26个(52子系列)字节单元属于SFR， 其余字节单元是空的，未作定义的。这是为今 后MCS-51系列新型单片机保留的字节空间， 所以用户就不要访问空字节了。
MUX
T1
0
“读” 读
读引脚
P0口位结构 口位结构
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P1口：准双向口 口
读锁存器 输出 内部总线 写锁存器 Vcc
内部上拉 电阻
1 0 P1.x CL 锁存器 Q D Q
1 P1.x 0
引脚
读引脚
1 0 输入 “读引脚” 读引脚” 读引脚
T
P1口位结构 口位结构
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P2口：准双向口 口
FFFFH
64KB片外RAM
0000H
FFH 128字节SFR 只能直接寻址
FFH 80H---FFH的128字节RAM 只能间接寻址
FFH 128字节SFR 只能直接寻址
（现也可寄存器寻址）
用户RAM区
（现也可寄存器寻址）
80H 7FH 用户RAM区 30H 2FH 位寻址区 20H 1FH 工作寄存器区 00H 51子系列 128字节片内RAM
读锁存器
地址 控制
Vcc
上 拉 电 阻
内部总线 写锁存器
MUX
P2.x Q CL 锁存器 Q
D
P2.x
引脚
T
读引脚
P2口位结构 口位结构
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P3口：双功能口 口
第二输 出功能
读锁存器 内部总线 写锁存器
Vcc
1
P3.x Q CL 锁存器 Q D
1 0
上 拉 电 阻
P3.x
引脚
T
读引脚
第二输 入功能
P3口位结构 口位结构
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P3口的第二功能状态 口的第二功能状态
口线
P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
第二功能
RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD
作
用
串入（接收端） 串入（接收端） 串出（发送端） 串出（发送端） 外部中断0输入 外部中断 输入 外部中断1输入 外部中断 输入 计数器0输入 计数器 输入 计数器1输入 计数器 输入 外部RAM写信号 写信号 外部 外部RAM读信号 读信号 外部
8F 8E TF1 TR1
8D TF0
8C 8B TR0 IE1
8A 89 IT1 IE0
88 IT0
97 P1.7 9F SM0
96 P1.6 9E SM1
95 P1.5 9D SM2
94 P1.4 9C REN
93 P1.3 9B TB8
92 P1.2 9A RB8
91 P1.1 99 TI90 Biblioteka 1.0 98 RIFFFFH
FFFFH
FFFFH
FFFFH
60KB片外ROM 64KB片外ROM 1000H 0FFFH 4KB片内ROM 0000H /EA=1 51子系列ROM 0000H /EA=0 0000H 2000H 1FFFH
56KB片外ROM 64KB片外ROM
8KB片内ROM 0000H /EA=1 52子系列ROM /EA=0
读引脚
P0口位结构 口位结构
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P0口：作通用 口使用 口 作通用I/O口使用
ANL P0，A 读－修改－ ， 修改－ ^ P0 （P0） (A) 写功能 ） 读锁存器 地址/数据 地址 数据 控制 Vcc
外接上拉 电阻
0
T0 1 P0.x
引脚
读
内部总线 1 写锁存器 P0.x Q CL 锁存器 Q D 0
• ②位寻址区20H～2FH ：位寻址区的每一 位都被赋予了一个位地址
2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 7E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 7D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 7C 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 7B 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 7A 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 79 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 78 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00
I/O口 口
P0口：三态 双向 复用口 口
地址/数据 地址 数据 控制 0 1 Vcc 0 1 T0 0 1 P0.x
引脚
P0口作地址/数据复用总线 口作地址 数据 口作地址 数据复用总线 D0~D7 A0~A7 读锁存器 内部总线 写锁存器
P0.x CL 锁存器 Q
D
Q
1 0
MUX
1 0
T1
“读” 读
专用寄存器符号
P0 SP DPTR DPL DPH PCON TCON TMOD T0 TL0 TH0 TL1 T1 P1 SCON SBUF P2 IE P3 IP *T2CON *RCAP *T2 RCAP2L RCAP2H TL2 TH2 PSW A B TH1
名称
P0口锁存器 堆栈指针 数据指针低字节 数据指针高字节 电源控制寄存器 定时器/计数器控制寄存器 定时器/计数器方式寄存器 定时器/计数器0低字节 定时器/计数器0高字节 定时器/计数器1低字节 定时器/计数器1高字节 P1口锁存器 串口控制寄存器 串口数据缓冲寄存器 P2口锁存器 中断允许寄存器 P3口锁存器 中断优先级寄存器 定时器/计数器2控制寄存器 定时器/计数器2捕捉低字节 定时器/计数器2捕捉高字节 定时器/计数器2低字节 定时器/计数器2高字节 程序状态字 累加器 B寄存器
80H 7FH
80H
30H 2FH 位寻址区 20H 1FH 工作寄存器区 00H 52子系列 00H---7FH的128字节RAM
既可直接寻址、又可间接寻址
• ①工作寄存器区00H～1FH • 工作寄存器又称通用寄存器，是供用户编程时、 临时寄存8位信息的。 • 本区分四组，每组包括RO～R7 8个通用寄存器。 任一时刻只有其中一组被选中。复位时自动选 中0组，但用户可通过修改PSW.4、PSW.3对组 别进行选择。这给用户编程提供了便利，尤其 是在调用子程序以及进行中断处理时，只需换 一下寄存器组便可达到不破坏主程序所用寄存 器内容的目的，不过要注意返回时应复原PSW， 从而使主程序原来使用的寄存器组得认恢复。 • 例如：CLR PSW.4 ；RS1=0 • SETB PSW.3 ；RSO1=1 • MOV RO，#28H ；将立即数28H送入第1组的 RO单元即片内RAM 08H中
• 专用寄存器按字节直接寻址，其中有12个专用寄存器 具有位地址，因此这12个SFR不仅可按字节直接寻址， 而且还可按位直接寻址。它们是： • P0 P1 P2 P3 • TCON SCON T2CON • IE IP • PSW • A • B • 能位寻址的上述12个专用寄存器，其地址都可被8整除， 且其某位的位地址等于该专用寄存器的字节单元地址 加上位数0～7 。 • 下表是各专用寄存器的表示符号、名称、地址、以及 可位寻址字节单元的位地址与位名称。 • 注意，带*号的只有52子系列才具有。
• ③ 用户RAM区30H～7FH或30H～FFH • 用户RAM区又称数据缓冲区，它是用户便签式数据存 储区。 • 对于51子系列，共有从30H～7FH 80个字节单元；对于 52子系列，共有从30H～FFH 208个字节单元。 • 一般堆栈设于此区。当堆栈指针SP 的内容被赋予本区 的某一地址时，就应该留出足够的字节单元作为堆栈， 以免堆栈操作与非堆栈数据发生冲突。 • 工作寄存器区、位寻址区也可以作为一般的用户RAM 区来使用，只是一般都没有这个必要。最后要特别注 意：片内RAM从00H～7FH字节单元既可直接寻址、 又可间接寻址；片内RAM从80H～FFH字节单元只能 间接寻址。
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 AF AE AD AC AB AA A9 A8 EA ---- ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 BF BE BD BC BB BA B9 B8 ---- ---- PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 CF CE CD CC CB CA C9 C8 TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C//T2 CP//RL2
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§2.4 MCS-51的存储器组织 的存储器组织
单片机 存储器 、 程序存储器 ROM、 EPROM E2ROM或FLASH 或 数据存储器 RAM PSEN WR RD
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从物理上分， 分为4个存储空间 从物理上分，MCS-51分为 个存储空间 分为 ·片内程序存储器 ROM 片内程序存储器 片内 ·片内数据存储器 RAM 片内数据存储器 片内 ·片外程序存储器 ROM 片外程序存储器 片外 ·片外数据存储器 RAM（I/O） 片外数据存储器 片外 （ ）
• 3.特殊功能寄存器 特殊功能寄存器SFR(专用寄存器)(Special 特殊功能寄存器 Function Register) • 特殊功能寄存器又称专用寄存器，它包括除PC 之外的所有专用寄存器，如I/O口锁存器，定时 器、串行口、中断等的控制和状态寄存器，累 加器ACC，B寄存器 ，堆栈指针SP，数据指针 DPTR，程序状态字PSW等。 • SFR不属于片内RAM，但要与片内RAM统一编 址，且其地址空间为80H～FFH 。在80H～FFH 这128个字节单元的SFR区域中，仅有21个(51 子系列)或26个(52子系列)字节单元属于SFR， 其余字节单元是空的，未作定义的。这是为今 后MCS-51系列新型单片机保留的字节空间， 所以用户就不要访问空字节了。
MUX
T1
0
“读” 读
读引脚
P0口位结构 口位结构
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P1口：准双向口 口
读锁存器 输出 内部总线 写锁存器 Vcc
内部上拉 电阻
1 0 P1.x CL 锁存器 Q D Q
1 P1.x 0
引脚
读引脚
1 0 输入 “读引脚” 读引脚” 读引脚
T
P1口位结构 口位结构
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P2口：准双向口 口
FFFFH
64KB片外RAM
0000H
FFH 128字节SFR 只能直接寻址
FFH 80H---FFH的128字节RAM 只能间接寻址
FFH 128字节SFR 只能直接寻址
（现也可寄存器寻址）
用户RAM区
（现也可寄存器寻址）
80H 7FH 用户RAM区 30H 2FH 位寻址区 20H 1FH 工作寄存器区 00H 51子系列 128字节片内RAM
读锁存器
地址 控制
Vcc
上 拉 电 阻
内部总线 写锁存器
MUX
P2.x Q CL 锁存器 Q
D
P2.x
引脚
T
读引脚
P2口位结构 口位结构
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P3口：双功能口 口
第二输 出功能
读锁存器 内部总线 写锁存器
Vcc
1
P3.x Q CL 锁存器 Q D
1 0
上 拉 电 阻
P3.x
引脚
T
读引脚
第二输 入功能
P3口位结构 口位结构
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P3口的第二功能状态 口的第二功能状态
口线
P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
第二功能
RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD
作
用
串入（接收端） 串入（接收端） 串出（发送端） 串出（发送端） 外部中断0输入 外部中断 输入 外部中断1输入 外部中断 输入 计数器0输入 计数器 输入 计数器1输入 计数器 输入 外部RAM写信号 写信号 外部 外部RAM读信号 读信号 外部
8F 8E TF1 TR1
8D TF0
8C 8B TR0 IE1
8A 89 IT1 IE0
88 IT0
97 P1.7 9F SM0
96 P1.6 9E SM1
95 P1.5 9D SM2
94 P1.4 9C REN
93 P1.3 9B TB8
92 P1.2 9A RB8
91 P1.1 99 TI90 Biblioteka 1.0 98 RIFFFFH
FFFFH
FFFFH
FFFFH
60KB片外ROM 64KB片外ROM 1000H 0FFFH 4KB片内ROM 0000H /EA=1 51子系列ROM 0000H /EA=0 0000H 2000H 1FFFH
56KB片外ROM 64KB片外ROM
8KB片内ROM 0000H /EA=1 52子系列ROM /EA=0
读引脚
P0口位结构 口位结构
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P0口：作通用 口使用 口 作通用I/O口使用
ANL P0，A 读－修改－ ， 修改－ ^ P0 （P0） (A) 写功能 ） 读锁存器 地址/数据 地址 数据 控制 Vcc
外接上拉 电阻
0
T0 1 P0.x
引脚
读
内部总线 1 写锁存器 P0.x Q CL 锁存器 Q D 0
• ②位寻址区20H～2FH ：位寻址区的每一 位都被赋予了一个位地址
2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 7E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 7D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 7C 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 7B 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 7A 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 79 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 78 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00
I/O口 口
P0口：三态 双向 复用口 口
地址/数据 地址 数据 控制 0 1 Vcc 0 1 T0 0 1 P0.x
引脚
P0口作地址/数据复用总线 口作地址 数据 口作地址 数据复用总线 D0~D7 A0~A7 读锁存器 内部总线 写锁存器
P0.x CL 锁存器 Q
D
Q
1 0
MUX
1 0
T1
“读” 读
专用寄存器符号
P0 SP DPTR DPL DPH PCON TCON TMOD T0 TL0 TH0 TL1 T1 P1 SCON SBUF P2 IE P3 IP *T2CON *RCAP *T2 RCAP2L RCAP2H TL2 TH2 PSW A B TH1
名称
P0口锁存器 堆栈指针 数据指针低字节 数据指针高字节 电源控制寄存器 定时器/计数器控制寄存器 定时器/计数器方式寄存器 定时器/计数器0低字节 定时器/计数器0高字节 定时器/计数器1低字节 定时器/计数器1高字节 P1口锁存器 串口控制寄存器 串口数据缓冲寄存器 P2口锁存器 中断允许寄存器 P3口锁存器 中断优先级寄存器 定时器/计数器2控制寄存器 定时器/计数器2捕捉低字节 定时器/计数器2捕捉高字节 定时器/计数器2低字节 定时器/计数器2高字节 程序状态字 累加器 B寄存器