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单片机原理及知识点总结
单片机原理及知识点总结单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出接口的专用集成电路，广泛应用于家电、办公设备、汽车电子等领域。
单片机工作原理及知识点涵盖了计算机结构、指令系统、存储器系统、I/O系统、定时器/计数器、串行通信接口、中断系统等内容。
接下来就单片机的工作原理及知识点进行详细总结。
一、计算机结构单片机的计算机结构与通用计算机类似，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等部分。
但由于单片机是专用集成电路，所以各个部分的规模和性能相对较小。
同时，单片机的计算机结构还包括时钟电路、复位电路、系统总线等。
1. 中央处理器单片机的中央处理器是由一块或几块微处理器组成，负责执行指令、进行运算、控制数据传输等。
常见的单片机微处理器有英特尔的8051系列、飞思卡尔的HC08系列、意法半导体的STM8系列等。
2. 存储器存储器用于存储指令和数据。
单片机的存储器包括程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
程序存储器用于存放单片机的程序代码，常见的有闪存、EPROM、EEPROM等；数据存储器用于存放数据，常见的有静态RAM和动态RAM。
3. 输入输出设备单片机的输入输出设备用于与外部环境进行信息交换。
输入设备通常有按键、开关、传感器等；输出设备通常有LED、数码管、继电器等。
单片机通过输入输出设备与外部环境进行信息交换，实现各种控制和监测功能。
4. 时钟电路时钟电路用于产生单片机的时钟信号，控制单片机的工作节奏。
时钟信号的频率越高，单片机的工作速度越快。
单片机的时钟电路包括晶振、晶振驱动电路、时钟分频电路等。
5. 复位电路复位电路用于将单片机从初始状态恢复到工作状态。
单片机上电后，复位电路会自动使单片机复位，清除所有寄存器的内容，重置各个模块的状态，保证单片机的正常工作。
6. 系统总线系统总线是单片机内部各个部分之间进行信息传输的通道。
系统总线包括地址总线、数据总线、控制总线等。
地址总线用于传输地址信息，数据总线用于传输数据，控制总线用于传输控制信息。
单片机硬件基础知识
单片机硬件基础知识1、电源单片机及外围模块的供电电源，一般用交流电源和直流稳压电源两种。
一般51单片机的工作电压为+5V，因此我们必须给其提供+5V的直流稳压电源。
另外，对于其他型号的单片机，如AVR、PIC等，其工作电压可能各不相同。
在选择电源时，应考虑其输出电压和电流是否满足单片机的要求，否则将会影响单片机的正常工作。
2、时钟时钟是单片机的心脏，是单片机有序工作的基本条件。
时钟产生相等的时间间隔，每个间隔内单片机都执行一个操作。
时钟的频率决定了单片机的处理速度。
常用的时钟电路有石英晶体振荡器和RC振荡器等。
石英晶体振荡器的频率稳定度高，一般为几十MHz到几百MHz，而RC振荡器的频率则较低，一般为几十到几百KHz。
对于一些微控制器（如AVR系列），内部具有振荡电路，因此只需外部提供一个稳定可靠的时钟源即可。
3、复位电路当单片机刚上电时，由于内部电路的导通需要一个建立时间，此时单片机的所有寄存器和外部设备处于不确定状态。
为了使程序正常工作，一般将单片机的 Reset端接一个复位电路，在上电的瞬间使单片机处于复位状态。
常用的复位电路有上电复位和手动复位两种。
上电复位电路一般由一个电容和一个电阻组成，上电瞬间，电容充电，Reset 端为高电平，经过一段时间后电容放电，Reset端又变为低电平，从而实现上电复位功能。
手动复位电路则通过按键实现上电复位。
手动复位的按键一般连接到单片机的 Reset端。
另外，还有一些单片机内部具有上电复位电路，因此不需要外接上电复位电路。
4、晶振电路晶振电路是单片机内部时序的基础，它为单片机提供了一个基准频率。
晶振的频率决定了单片机的工作速度。
常用的晶振有石英晶体振荡器和陶瓷谐振器等。
在选择晶振时，需要考虑其频率、稳定性以及功耗等因素。
常用的晶振引脚连接方法有并联法和串联法两种。
并联法是将晶振的一个引脚与单片机的 XTAL1端相连，另一个引脚与地相连；而串联法则是将晶振的一个引脚与单片机的 XTAL1端相连，另一个引脚与单片机的 XTAL2端相连。
单片机常考知识点总结归纳
单片机常考知识点总结归纳单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成了微处理器和其他电子器件的芯片，具有处理数据、控制外设、执行程序等功能。
在电子领域，单片机是一种重要的组件，在各种应用中得到广泛的应用。
本文将总结和归纳单片机的常考知识点，帮助读者系统地了解单片机的基础知识。
1. 单片机的基本概念和分类单片机是嵌入式系统中最常见的计算机组成部分之一。
它由微处理器核心、存储器、定时器、I/O接口等多个模块组成。
基于不同的应用需求，单片机可以分为多种不同的类型，例如8位单片机、16位单片机和32位单片机等。
2. 单片机的基本结构和工作原理单片机的基本结构包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器和串行通信接口等。
单片机通过执行程序来完成特定的任务，程序存储在存储器中，通过CPU的指令执行功能来实现各种操作。
3. 单片机的编程和开发环境单片机的编程可以使用汇编语言、C语言等多种编程语言实现。
在开发单片机应用程序时，需要选择适当的开发环境，例如Keil、IAR等集成开发环境（IDE）。
同时，还需要学习如何使用编译器、调试器和仿真器等工具。
4. 单片机的输入/输出和中断机制单片机通过I/O接口与外部设备进行通信，包括输入设备（如按键、传感器等）和输出设备（如LED、LCD等）。
单片机还支持中断机制，可以在特定事件发生时中断当前程序的执行并跳转到中断服务程序进行处理。
5. 单片机的定时器和计数器定时器和计数器是单片机的重要功能模块，用于生成精确的时间延迟和计数操作。
通过定时器和计数器，可以实现精准的定时任务、PWM输出、脉冲计数等功能。
6. 单片机的串行通信和总线系统单片机支持多种串行通信接口，包括UART、SPI、I2C等，用于与其他设备进行数据交换。
此外，单片机还可以通过总线系统与外部存储器、外设进行数据传输和控制。
7. 单片机的电源管理和低功耗设计在实际应用中，单片机的功耗管理非常重要。
单片机常考知识点总结归纳
单片机常考知识点总结归纳一、单片机概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入/输出功能的集成电路芯片，也称为微控制器。
常见的单片机有8051系列、AVR系列、PIC系列等。
单片机通常具有CPU、存储器、定时器、串行通信接口、模拟输入/输出和数字输入/输出等外围设备。
二、单片机的基本特点1. 控制功能：单片机是用来控制各种设备和系统的，其核心是实现程序控制和数据处理。
2. 内部存储器：单片机有自带的ROM、RAM和EEPROM存储器，存储程序和数据。
3. 输入输出功能：单片机通过外设和接口实现与外部设备的连接和通信。
4. 超低功耗：单片机通常工作在微功耗下，能长时间运行在电池供电环境中。
5. 嵌入式应用：单片机广泛应用于嵌入式系统、家电控制、自动化设备等领域。
三、单片机常考的知识点1. 单片机的基本原理：包括单片机的工作原理、内部结构、外围设备和程序存储等内容。
2. 单片机的硬件结构：包括CPU、存储器、输入输出设备、定时器计数器、串行通信接口等部分。
3. 单片机的编程开发：包括汇编语言编程、C语言编程、软件开发工具和调试技术等内容。
4. 单片机的应用实例：包括LED显示、按键控制、数码管驱动、定时器应用、串口通信等应用案例。
5. 单片机的系统设计：包括单片机系统设计的原则、方法和技术要点等内容。
6. 单片机的外围接口：包括串行通信接口、模拟输入输出、数字输入输出等外围接口知识。
7. 单片机的存储器管理：包括ROM的存储器结构、程序存储、数据存储和EEPROM的应用。
8. 单片机的中断处理：包括中断的类型、中断的嵌套、中断的优先级和中断的应用等知识点。
9. 单片机的定时器应用：包括定时器的工作原理、定时器的编程、定时器的应用实例等内容。
10. 单片机的串口通信：包括串口的工作原理、串口的编程、串口的数据传输和应用实例等。
11. 单片机的模拟输入输出：包括模拟输入输出的工作原理、模拟输入输出的编程和应用实例等。
（完整版）单片机知识点总结
（完整版）单⽚机知识点总结单⽚机考点总结1.单⽚机由CPU、存储器及各种I/O接⼝三部分组成。
2.单⽚机即单⽚微型计算机，⼜可称为微控制器和嵌⼊式控制器。
3.MCS-51系列单⽚机为8位单⽚机，共40个引脚，MCS-51基本类型有8031、8051和8751.（1）I/O引脚（2）8031、8051和8751的区别: 8031⽚内⽆程序存储器、8051⽚内有4KB程序存储器ROM、8751⽚内有4KB程序存储器EPROM。
（3）4.MCS-51单⽚机共有16位地址总线，P2⼝作为⾼8位地址输出⼝，P0⼝可分时复⽤为低8位地址输出⼝和数据⼝。
MCS-51单⽚机⽚外可扩展存储最⼤容量为216=64KB，地址范围为0000H—FFFFH。
（1.以P0⼝作为低8位地址/数据总线；2.以P2⼝作为⾼8位地址线）5.MCS-51⽚内有128字节数据存储器（RAM），21个特殊功能寄存器（SFR）。
（1）MCS-51⽚内有128字节数据存储器（RAM），字节地址为00H—7FH;00H—1FH: ⼯作寄存器区；00H—1FH: 可位寻址区；00H—1FH: ⽤户RAM区。
（2）21个特殊功能寄存器（SFR）（21页—23页）;（3）当MCS-51上电复位后，⽚内各寄存器的状态，见34页表2-6。
PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H,TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H, TL0=00H, TH1=00H,TL1=00H, SCON=00H, P0～P3=FFH6. 程序计数器PC：存放着下⼀条要执⾏指令在程序存储器中的地址，即当前PC值或现⾏值。
程序计数器PC是16位寄存器，没有地址，不是SFR.7. PC与DPTR的区别：PC和DPTR都⽤于提供地址，其中PC为访问程序存储器提供地址，⽽DPTR为访问数据存储器提供地址。
单片机知识点总结
单片机知识点总结单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成电路芯片，其中包含了处理器核心、内存、输入/输出接口和时钟等功能。
它被广泛应用于电子产品中，如手机、电视、汽车、家电等。
掌握单片机的知识可以让我们更好地理解和应用电子产品，下面是对单片机的知识点总结。
一、单片机的基础知识1.单片机的定义及优势：单片机是一种集成电路芯片，它集成了处理器核心、内存、输入/输出接口和时钟等功能，具有体积小、功耗低、可靠性高等优点。
2.单片机的分类：按照处理器核心的位数可以分为8位、16位和32位单片机；按照内存的类型可以分为片内存和片外存储器的单片机。
3.单片机的工作模式：包括运行模式、睡眠模式和停机模式等。
4.单片机的内存结构：包括程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）和特殊功能寄存器（SFR）等。
二、单片机的体系结构1.CPU：中央处理单元，负责执行指令。
2.存储器：包括程序存储器、数据存储器和特殊功能寄存器。
3.输入/输出接口：用于与外部设备进行数据交换。
4.时钟和定时器：用于控制单片机的时序和计时功能。
5.中断系统：用于处理外部中断和内部中断。
三、单片机的编程语言1.汇编语言：基于指令的二进制码编写，直接控制硬件。
2.C语言：结构化的高级语言，可以方便地编写复杂的程序。
3.嵌入式C：为了适应单片机特点而进行的扩展和优化。
四、单片机的IO口1.数字IO口：用于实现数字信号的输入和输出。
2.模拟IO口：用于实现模拟信号的输入和输出。
3.串口通信：基于异步串行通信协议，用于与计算机或其他外部设备进行数据交换。
4.并行口：用于实现并行数据的输入和输出。
五、单片机的时钟和定时器1.系统时钟：单片机中的主时钟，用于控制单片机的工作频率。
2.定时器：用于生成定时时间间隔，实现延时等功能。
3.看门狗定时器：用于监控系统的运行状态，防止死锁现象。
六、单片机的中断系统1.中断的概念：在程序运行过程中，由外部事件触发的异常处理机制。
单片机相关知识点,最强科普总结!(一)2024
单片机相关知识点，最强科普总结!（一）引言概述单片机是一种集成电路芯片，具有处理器核心、存储器、输入输出设备和各种外设接口等功能。
它被广泛应用于电子设备、通信系统、工业控制、汽车电子等领域。
本文将围绕单片机相关的知识点展开，为读者提供一份最强科普总结。
一、硬件基础知识1. 单片机架构：介绍单片机是如何组成的，包括处理器核心、存储器、IO口等组件的功能和作用。
2. 内部总线：解释内部总线的作用，包括数据总线和地址总线的基本原理和功能。
3. 外部设备接口：介绍单片机与外部设备进行通信的接口方式，如串口、并口、SPI和I2C等。
4. 时钟和复位：讲解单片机的时钟源和复位电路，包括内部时钟和外部时钟稳定电路的原理和配置方法。
5. 电源与电源管理：讨论单片机电源的选择和管理，包括如何设计合理的电源电路和电源管理模块。
二、编程基础知识1. C语言基础：介绍C语言的基础知识，包括数据类型、变量、运算符、控制流语句等，以及如何在单片机上用C语言进行编程。
2. 寄存器编程：解释寄存器编程的概念和优势，以及如何通过直接访问寄存器进行单片机的配置和控制。
3. 中断编程：介绍单片机中断的基本原理和编程方法，包括中断向量表的设置和中断服务程序的编写。
4. 定时器和计数器：讲解单片机中的定时器和计数器的工作原理和编程方法，包括定时延时、计时测量等应用。
5. 脉冲宽度调制（PWM）：详细介绍PWM技术和应用，包括如何通过PWM控制电机速度、灯光亮度等。
三、常用外设知识1. 数字输入输出（GPIO）：讨论单片机的通用IO口的原理和使用方法，包括输入输出模式、上下拉电阻控制等。
2. 串行通信（UART）：介绍UART通信的基本原理和编程方法，包括串口配置、发送和接收数据等。
3. 并行通信（并口）：讨论并口通信的工作原理和编程方法，包括并口模式选择、数据传输等相关知识。
4. 存储器扩展（SD卡）：详细介绍SD卡的工作原理和接口标准，包括SD卡的读写操作和文件系统的访问方法。
单片机重点知识点
单片机重点知识点单片机是嵌入式系统开发中的重要组成部分，广泛应用于各种领域，如家电、汽车、医疗等。
本文将对单片机重点知识点进行介绍。
一、单片机的基础知识点1. 单片机的定义单片机是一种集成了处理器、存储器和输入/输出接口的微型计算机系统，具有体积小、功耗低、成本低等特点。
常用的单片机有AVR、PIC、STM32等。
2. 单片机的组成单片机由以下几个部分组成：- 中央处理器- 存储器- 输入/输出接口- 时钟电路- 辅助电路3. 单片机的工作原理单片机的工作原理可分为以下几个步骤：- 程序存储器中的指令被取出并送到中央处理器中执行；- 执行指令时，进行数据读取和存储；- 中央处理器将结果写入存储器或输出到外部设备。
二、单片机编程的知识点1. 单片机编程语言单片机编程语言主要有汇编语言和高级语言两种。
常用的高级语言有C语言和Basic语言。
2. 单片机的寄存器单片机寄存器是指内部的用于存储数据和控制单元的设备。
常用的寄存器有通用寄存器、状态寄存器、计数寄存器等。
3. 单片机的输入/输出单片机的输入/输出通常使用端口操作来实现。
输入操作可以通过读取端口输入的信号，输出操作可以通过向端口输出信号来实现。
4. 单片机的中断中断是指单片机在执行程序时遇到某些事件时，暂停程序的执行，跳转到中断服务程序中去处理该事件。
常见的中断有外部中断、定时中断和任务间中断等。
三、单片机应用的知识点1. 单片机应用领域单片机应用广泛，涉及的领域包括：- 家电控制- 汽车电子- 机器人控制- 医疗器械等。
2. 单片机的通信方式单片机的通信方式有多种，常用的有串口通信、并口通信、SPI通信、I2C通信等。
其中串口通信应用最为广泛。
3. 单片机的电源管理单片机的电源管理是指如何控制单片机系统的供电，以保证单片机正常工作。
常见的电源管理方式有降压稳压和电源管理芯片等。
4. 单片机的调试与测试单片机的调试与测试是指如何验证单片机系统的正确性，包括硬件测试和软件测试。
与单片机有关的硬件基本知识Long
Q
保持原状态
1 0
同时变为 1 后不确定
总结
1、触发器是双稳态器件，只要令RD=SD=1， 触发器即保持原态。稳态情况下，两输 出互补。一般定义Q为触发器的状态。
2、在控制端加入脉冲，可以使触发器状态 变化。SD端加入负脉冲，使Q=1，SD称 为“置位”或“置一”端。RD端加入正 脉冲，使Q=0，RD称为“复位”或“清0” 端。
注：一个触发器可存储 1 位二进制码，存储 n 位 二进制码则需用 n 个触发器构成存贮器。
触发器小结（续）
3.触发器的逻辑功能是指触发器的次态与现态及输入信号 之间的逻辑关系。其描述方法主要有特性表、特性方程、 驱动表、状态转换图和波形图(又称时序图)等。 4. 触发器根据逻辑功能不同分为 RS 触发器 D 触发器 JK 触发器 R 0 0 1 1 S Qn+1 D Qn+1 0 Qn 0 0 1 1 1 1 0 0 1 不定 Qn+1 = D T 触发器 T′触发器
触发器。
寄存器和移位寄存器
寄存器 — 存储二进制数据或者代码。
移位寄存器 — 不但可存放数码，还能对数据进行移 位操作。 移位寄存器有单向移位寄存器和双向移位寄存器。
集成移位寄存器使用方便、功能全、输入输出方式 灵活。 用移位寄存器可方便地组成环形计数器、扭环形计 数器和顺序脉冲发生器。
寄存器（1）
边 工作特点：只能在 CP 上升沿(或下降沿) 沿 触 时刻接收输入信号，因此，电路状态只能在 发 CP 上升沿(或下降沿)时刻翻转。 这种触发方式称为边沿触发式。 器
主从触发器和边沿触发器有何异同？
相 同 处
只能在 CP 边沿时刻翻转，因此都克服了空 翻，可靠性和抗干扰能力强，应用范围广。 电路结构和工作原理不同，因此电路功能不同。 为保证电路正常工作，要求主从 JK 触发器的 J 和 K 信号在 CP = 1 期间保持不变；而边沿触发器没有这 种限制，其功能较完善，因此应用更广。
51单片机硬件知识总结
51单片机硬件知识总结51单片机内各个硬件通过片内总线连接在一起，单片机的地址信号，数据信号和控制信都通过总线传达。
51单片机硬件总结如下：1.微处理器（CPU）微处理器包括运算器和控制器两大部分，它是单片机的核心，完成运算和控制功能。
运算器是单片机的运算部件，用于实现算术运算和逻辑运算：控制器是单片机的指挥和控制部件，它保证单片机各部分能自动而协调地工作。
2.存储器（数据存储器RAM，程序存储器ROM）51单片机内部有64KB程序存储器空间（可寻址，实际要看芯片型号），128B片内数据存储器空间，128B内部特殊功能寄存器。
其中程序存储器通常放程序指令，常数及表格等，系统在运行时不能修改其中的数据；数据存储器则存放缓冲数据，系统运行过程中可修改其中的数据。
128B片内数据寄存存储器可以分为三部分：00H~1FH为工作寄存器区（通用寄存器区），该区分为四个小区，用于保护现场；20H~2FH是位寻址区，用于间接访问某一存储单元；30H~7FH是数据缓存区。
128B特殊功能寄存器，又称为专用寄存器，专用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I0口、串行I0口、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作。
用户在编程时可以置数设置，却不能自由移作它用。
各专用寄存器（PC 例外）与片内RAM统-编址，且可作为直接寻址字节直接寻址。
除此之外，由于扩展片外存储器后，地址寻址与片内重叠，但不会造成混乱，因为地址寻址方式不一样，只是编程上要特别注意。
3.定时器/计数器51单片机内部有两个16位定时器/计数器，以实现定时或计数功能，其核心部件——计数器是“加法计数器”。
在工作过程中，51单片机的定时器/计数器可工作于定时器方式，也可以工作于计数器方式。
在作定时器使用时，输入的时钟脉冲是由晶体振荡器的输出经12分频后得到的，所以定时器也可看作是对单片机机器周期的计数（每个机器周期包含12个振荡周期），故其频率为晶振频率的1/12。
单片机基础知识点总结(热门6篇)
单片机基础知识点总结第1篇MCS-51单片机是标准数字电路芯片，其输入输出引脚电平符合TTL电平规则（高电平逻辑3 -5V，低电平逻辑0-1V)，该电平标准有效传输距离较短(15米以内)，不适于远距离通信信号传输。
为了提高串行通信可靠性，增大通信距离，人们定义了各种新的通信电平标准。
后经美国电子工业协会(EIA)指定标准规范化，形成RS422，RS232，RS485三种异步串行通信电平标准和硬件接口协议。
RS232接口标准是一种用于短距离或带调制解调器（Modem）的串行通信接口标准，1 970年由美国电子工业协会(EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的。
MCS-51单片机串行口主要由发送数据寄存器、发送控制器、输出控制门、接收数据寄存器、接收控制器、输入移位寄存器等组成SM0、 SM1：串行口工作方式选择位。
SM2：多机通信控制位。
REN：允许接收控制位。
TB8：发送的第9位数据RB8：接收的第9位数据。
TI：发送中断标志位。
RI：接收中断标志位。
当SMOD位为1，则串行口方式1、方式2、方式3的波特率加倍。
方式o通常用来外接移位寄存器，用作扩展I/O口。
方式0工作时波特率固定为： f o s c / 12 f_{osc} /12 fosc/12。
工作时，串行数据通过RXD输入和输出，同步时钟通过TXD输出。
在TI=0时，当CPU执行一条向SBUF写数据的指令时，启动发送过程。
从RXD依次发送出去，同步时钟从TXD送出。
8位数据发送完后，发送中断标志TI置位，并向CPU申请中断。
在RI=0的条件下，将REN置 “1”就启动一次接收过程。
在移位脉冲的控制下，RXD上的串行数据依次移入移位寄存器。
当8位数据全部移入移位寄存器后，8位数据送入接收数据缓冲器SBUF中，同时，接收中断标志RI置位，向CPU申请中断。
单片机基础知识点总结第2篇为了方便用户，C51编译器把S1单片机的常用的特殊功能寄存器和特殊位进行了定义，放在一个“regsl。
单片机硬件知识点资料
单片机硬件知识点资料单片机是指将微处理器、存储器、输入/输出接口电路等组成的一种微型计算机系统。
具有体积小、成本低、功耗低等特点，广泛应用于各种嵌入式系统中。
以下是一些单片机硬件知识点的详细说明：1.单片机的基本构成：单片机主要由CPU核心部分、存储器、输入/输出(I/O)口和系统总线等组成。
CPU核心部分包括ALU、寄存器组、指令译码器等。
存储器分为程序存储器和数据存储器。
输入/输出口包括并/串口、AD/DA转换等，用于与外部设备进行数据交互。
2.CPU核心部分：CPU核心部分是单片机的计算和控制中心，负责执行指令、进行算术和逻辑运算等。
其中，ALU是算术逻辑单元，用于实现各种基本运算功能。
寄存器组用于存储中间结果和控制信号等。
3.存储器：存储器是单片机中用于存储数据和程序指令的部分。
根据功能不同，分为程序存储器和数据存储器。
程序存储器是用于存放程序指令的地方，常见的有ROM(只读存储器)和闪存。
数据存储器用于存放数据，分为RAM(随机存储器)和寄存器等。
4.输入/输出口：输入/输出口是单片机与外部设备进行数据交互的接口。
常见的输入/输出方式包括并行口、串行口、AD转换等。
并行口可以同时传输多位数据，一般用于连接显示器、键盘等设备。
串行口按位传输数据，常用于连接打印机、调制解调器等设备。
AD转换是将模拟信号转换为数字信号，常用于采集传感器信号。
5.系统总线：系统总线是连接单片机各个部分的数据和控制线路，负责信息传输和协调各个部分的工作。
常见的系统总线有数据总线、地址总线和控制总线等。
数据总线用于传输数据，根据数据位数不同可以分为8位、16位或32位总线。
地址总线用于传输内存或外设地址。
控制总线用于传输控制信号，包括读/写控制、时钟等。
6.外部设备接口：单片机可以通过外部设备接口与其他设备进行连接和通信。
常见的接口有并行接口(如GPIO口)、串行接口(如USART口)、通信接口(如SPI、I2C等)、定时器/计数器等。
单片机入门知识点总结大全
单片机入门知识点总结大全概述单片机（Microcontroller）是指在一个芯片上集成了CPU、ROM、RAM、I/O端口、定时/计数器、串口等功能的微型计算机。
它具有体积小、功耗低、价格低廉等特点，广泛应用于嵌入式系统、智能家居、工业控制等领域。
本文将从单片机的基本原理、开发环境、编程语言、常用接口及应用等方面进行总结，帮助初学者了解单片机的基本知识，并进行入门学习。
一、单片机基本原理1. 单片机的结构单片机通常由CPU、存储器、I/O端口、定时器/计数器、串行通信接口等基本部分组成。
其中CPU是单片机的核心部件，负责执行程序指令；存储器用于存储程序和数据；I/O端口用于与外部设备进行通信；定时器/计数器用于产生定时和计数功能；串行通信接口用于实现串行数据通信。
2. 单片机的工作原理单片机通过执行存储在ROM中的程序来完成特定的功能。
当单片机上电后，CPU会从ROM中读取程序指令，并按照指令执行对应的操作，包括读取数据、处理数据、输出结果等。
通过与外部设备的I/O端口进行通信，单片机可以与外部世界进行数据交换和控制。
3. 单片机的特点单片机具有体积小、功耗低、价格低廉等特点，适合于嵌入式系统、智能家居、工业控制等领域。
它可以通过编程来实现各种功能，具有较强的灵活性和可扩展性。
二、单片机开发环境1. 开发工具单片机的开发工具主要包括开发板、编译器、调试器等。
开发板是用于搭建单片机开发环境的硬件平台，通常包括单片机芯片、外围电路、通信接口等；编译器用于将高级语言代码编译成可执行的机器码；调试器用于单步跟踪程序运行状态、查看变量数值等，帮助开发人员进行程序调试。
2. 开发流程单片机的开发流程主要包括编写程序、编译程序、下载程序、调试程序等步骤。
开发人员首先编写程序，并通过编译器将程序编译成可执行的机器码，然后将机器码下载到单片机的ROM中，最后通过调试器对程序进行调试和优化。
3. 常用开发环境常用的单片机开发环境包括Keil、IAR、CodeWarrior等，它们提供了丰富的开发工具和示例代码，帮助开发人员更快地进行单片机开发。
第3章 单片机硬件基础知识学习
通过上一课的学习，我们貌似成功的点亮了一个LED小灯，但是还有一些知识大家还没有彻底明白。
单片机是根据硬件电路图的设计来写代码的，所以我们不仅仅要学习编程知识，还有硬件知识，也要进一步的学习，这节课我们就要来穿插介绍电路硬件知识。
3.1 电磁干扰EMI第一个知识点，去耦电容的应用，那首先要介绍一下去耦电容的应用背景，这个背景就是电磁干扰，也就是传说中的EMI。
1、冬天的时候，尤其是空气比较干燥的内陆城市，很多朋友都有这样的经历，手触碰到电脑外壳、铁柜子等物品的时候会被电击，实际上这就是“静电放电”现象，也称之为ESD。
2、不知道有没有同学有这样的经历，早期我们使用电钻这种电机设备，并且同时在听收音机或者看电视的时候，收音机或者电视会出现杂音，这就是“快速瞬间群脉冲”的效果，也称之为EFT。
3、以前的老电脑，有的性能不是很好，带电热插拔优盘、移动硬盘等外围设备的时候，内部会产生一个百万分之一秒的电源切换，直接导致电脑出现蓝屏或者重启现象，就是热插拔的“浪涌”效果，称之为Surge。
... ...电磁干扰的内容有很多，我们这里不能一一列举，但是有些内容非常重要，后边我们要一点点的了解。
这些问题大家不要认为是小问题，比如一个简单的静电放电，我们用手能感觉到的静电，可能已经达到3KV以上，如果用眼睛能看得到的，至少是5KV了，只是因为这个电压虽然很高，电量却很小，因此不会对人体造成伤害。
但是我们应用的这些半导体元器件就不一样了，一旦瞬间电压过高，就有可能造成器件的损坏。
而且，即使不损坏，在2、3里边介绍的两种现象，也严重干扰到我们正常使用电子设备了。
基于以上的这些问题，就诞生了电磁兼容(EMC)这个名词。
这节课我们仅仅讲一下去耦电容的应用，电磁兼容的处理在我们今后设计电路，对PCB画板布局中应用尤为重要，那是后话，暂且不说。
3.2 去耦电容的应用首先我们来看图3-1。
图3-1 去耦电容应用左边这张图，过了保险丝以后，接了一个470uF的电容C16，右边这种图，经过开关后，接了一个100uF的电容C19，并且并联了一个0.1uF的电容C10。
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第一章绪论第一节单片机单片机即单片机微型计算机，是将计算机主机（CPU内存和I/O 接口）集成在一小块硅片上的微型机。
第二节单片机的历史与现状第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。
以Intel 公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8 位CPU 定时/计数器、并行I/O 口、RAM和ROM等。
主要用于工业领域。
第二阶段（1978~1982年）：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O 口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K 字节、控制总线、较丰富的指令系统等。
这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。
第三阶段（1982~1990年）:16位单片机阶段。
16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。
例如In tel公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8 级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。
第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。
第三节单片机的应用领域一、单片机在仪器仪表中的应用二、单片机在机电一体化中的应用三、单片机在智能接口和多机系统中的应用四、单片机在生活中的应用第二章硬件结构第一节MCS-51单片机及其演变特点（1）一个8位微处理器CPU（2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR（3）内部程序存储器ROM（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时（5）四个8位可编程的I/O （输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。
（6）—个串行端口，用于数据的串行通信。
（7）中断控制系统。
（8）内部时钟电路。
第二节80C51单片机的基本结构1）中央处理器（CPU中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。
部分单片机硬件基础知识
2021/3/7
21
单片机的引脚（PSEN端）
PSEN：寻址外部程序存储器时选通外部EPROM 的 读控制端（OE）低有效。
2021/3/7
22
单片机的引脚（PSEN端）
T0 T1
定时/计数器
C PU
并行接口
串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
2021/3/7
6
MCS-51单片机内部结构展开图
128×8 RAM
SP
RAM地址寄存器 P3口
中断控制 锁存器 定时/计数器
串行I/O口
P1口 锁存器
P2口 锁存器
P0口 锁存器
寄存器B 累加器A 指令寄存器IR
读锁存器
Vcc 内部上拉电阻
2
内部 总线 1
写锁 存器
DQ
1
CK /Q
0
截 引脚P1.X 止
1
读引脚
2021/3/7
28
简 单 测 控 实 例 原 理 图
2021/3/7
29
P1.3
作 输 入 端 口
光路通畅，R亮2K 光路阻断，R暗 400K
2021/3/7
30
P1.3口用于输入状态检测的语句：
程序地址 寄存器 缓冲器
+1 PC
DPTR
8
2021/3/7
9
单片机的引脚定义
从一片集成电路的角度去认识单片机
2021/3/7
10
认识单片机的引脚
单片机硬件基础知识(二)2024
单片机硬件基础知识（二）引言概述：本文旨在介绍单片机硬件基础知识的进阶内容，以帮助读者更好地理解和应用单片机技术。
通过本文的学习，读者将能够掌握与单片机相关的电路和组件知识，提高自己的电子设计能力。
正文：一、物理输入输出端口1. I/O端口的基本概念2. 输入输出电平的定义和特性3. I/O端口的引脚配置和控制4. I/O端口的输入输出模式选择5. 输入输出端口的电流和电压特性二、中断系统1. 中断的基本原理2. 中断向量表的概念和作用3. 外部中断和定时器中断的区别和应用4. 中断的优先级和中断嵌套5. 中断服务程序的编写和调用三、定时器和计数器1. 定时器和计数器的基本原理2. 定时器的工作模式和使用方法3. 计数器的工作模式和使用方法4. 定时器/计数器的预分频和计数器模式设置5. 定时器和计数器的中断和输出控制四、串口通信1. 串行通信的基本概念和原理2. 串口通信的参数设置和通信协议3. 串口发送和接收数据的流程和控制4. 串口通信的错误检测和纠错5. 串口通信的应用实例和调试方法五、PWM信号发生器1. PWM信号的基本概念和原理2. PWM信号发生器的工作方式和参数设置3. PWM信号的占空比和频率调节方法4. PWM信号的输出电平和电流特性5. PWM信号发生器的应用场景和实验总结：通过本文的学习，读者已经了解了单片机硬件基础知识的更深入内容。
物理输入输出端口、中断系统、定时器和计数器、串口通信以及PWM信号发生器是单片机开发中不可缺少的组成部分，掌握了这些知识，读者能够更好地设计和搭建单片机相关的电子系统，并进行相应的程序开发和调试。
希望读者能够继续深入学习和实践，不断提高自己在单片机领域的能力。
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第一章绪论第一节单片机单片机即单片机微型计算机，是将计算机主机（CPU内存和I/O 接口）集成在一小块硅片上的微型机。
第二节单片机的历史与现状第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。
以Intel 公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU定时/计数器、并行I/O 口、RAM和ROM等。
主要用于工业领域。
第二阶段（1978~1982年）：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O 口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。
这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。
第三阶段（1982~1990年）:16位单片机阶段。
16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。
例如In tel公司的MCS-96主振频率为12M片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。
第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。
第三节单片机的应用领域单片机在仪器仪表中的应用单片机在机电一体化中的应用单片机在智能接口和多机系统中的应用四、单片机在生活中的应用第二章硬件结构第一节MCS-51单片机及其演变特点一个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，每个端口既可做输入，也可做输出。
(6)—个串行端口，用于数据的串行通信。
(7)中断控制系统。
(8)内部时钟电路。
第二节80C51单片机的基本结构1）中央处理器（CPU中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。
MCS-51的CPU 能处理8位二进制数或代码。
2）内部数据存储器（内部RAM8051芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。
因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称内部RAM3）内部程序存储器（内部ROM 8051共有4 KB掩膜ROM用于存放程序、原始数据或表格，因此,称之为程序存储器，简称内部ROM 4）定时/计数器8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。
5）并行I/O 口MCS-51共有4个8位的I/O 口（P0、P1、P2、P3）,以实现数据的并行输入/输出。
在实训中我们已经使用了P1 口，通过P1 口连接8 个发光二极管。
第三节80C51单片机的引脚功能MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列请参见图P0.0 / -P 0.7 :P0 口P1.0/-P 1.7 :P1 口P2.0/-P 2.7 :P2 口P3.0 / -P 3.7 :P3 口8位双向口线。
8位双向口线。
8位双向口线。
8位双向口线。
ALE :地址锁存控制信号。
在系统扩展时，ALE用于控制把P0 口输出的低8位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔1T亘7 亘91011121314151617181920PPP离。
此外，由于ALE是以晶振1/6的固定频P1.6P1.7 5RST/VPDRXD P3.0丽0 P3.2PSEP2,P2,P2,P2,P2.P2,P2,P2,INT1 P3.3TO P3.40 T1P3.5 WRP3.6 RDP3.7 XTAL2XTAL1 VSSC 40029T3Si SPP31030t242率输出的正脉冲，因此，可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
PSEN :外部程序存储器读选通信号。
在读外部ROM时PSEN 有效（低电平），以实现外部ROM单元的读操作。
EL：访问程序存储控制信号。
当信号为低电平时, 对ROM勺读操作限定在外部程序存储器；当信号为高电平时，对RO啲读操作是从内部程序存储器开始，并可延至外部程序存储器。
RST :复位信号。
当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。
XTAL1和XTAL2外接晶体引线端。
当使用芯片内部时钟时,此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。
VSS :地线。
VCC : +5 V 电源。
以上是MCS-51单片机芯片40条引脚的定义及简单功能说明, 读者可以对照实训电路找到相应引脚，在电路中查看每个引脚的连接使用。
P3 口线的第二功能。
P3的8条口线都定义有第二功能第四节存储器结构MCS-51单片机的芯片内部有RAM和ROM两类存储器，即所谓的内部RAM和内部ROMMCS-51内部程序存储器MCS-51的程序存储器用于存放编好的程序和表格常数。
8051 片内有4 KB的ROM 8751片内有4 KB的EPROM8031片内无程序存储器。
MCS-51的片外最多能扩展64 KB程序存储器，片内外的ROM是统一编址的。
如端保持高电平，8051的程序计数器PC在OOOOHH0FFFH地址范围内(即前4 KB地址)是执行片内ROM中的程序，当PC在1000HH FFFFH地址范围时，自动执行片外程序存储器中的程序；当保持低电平时，只能寻址外部程序存储器，片外存储器可以从0000H开始编址。
MCS-51的程序存储器中有些单元具有特殊功能，使用时应予以注意。
其中一组特殊单元是0000HH0002H系统复位后，(PC)=0000H, 单片机从0000H单元开始取指令执行程序。
如果程序不从0000H单元开始，应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，以便直接转去执行指定的程序。
还有一组特殊单元是0003hH 002AH共40个单元。
这40个单元被均匀地分为5段，作为5个中断源的中断地址区。
其中:0003hH 000AH 外部中断0中断地址区000BH^ 0012H 定时/计数器0中断地址区0013hH 001AH 外部中断1中断地址区001BH^ 0022H 定时/计数器1中断地址区0023HH 002AH串行中断地址区中断响应后，按中断种类，自动转到各中断区的首地址去执行程序, 因此在中断地址区中理应存放中断服务程序。
但通常情况下, 单元难以存下一个完整的中断服务程序，因此通常也是从中断地址区首地址开始存放一条无条件转移指令，以便中断响应后，通过中断地址区，再转到中断服务程序的实际入口地址。
MCS-51内部数据存储器内部数据存储器低128单元8051 的内部RAM共有256个单元，通常把这256个单元按其功能划分为两部分：低128单元（单元地址00HH 7FH和高128单元（单元地址80HHFFH）。
如图所示为低128单元的配置图。
寄存器区8051 共有4组寄存器，每组8个寄存单元（各为8）,各组都以R（HR7作寄存单元编号。
寄存器常用于存放操作数中间结果等。
由于它们的功能及使用不作预先规定，因此称之为通用寄存器，有时也叫工作寄存器。
4组通用寄存器占据内部RAM的OOHH 1FH单元地址。
在任一时刻，CPU 只能使用其中的一组寄存器，并且把正在使 用的那组寄存器称之为当前寄存器组。
到底是哪一组， 由程序状态字寄存器PS 肿 RS1 RSO 位的状态组合来决定。
通用寄存器为CPU 提供了就近存储数据的便利，有利于提高单性，因此，在单片机的应用编程中应充分利用这些寄存器，以简化 程序设计，提咼程序运行速度。
位寻址区内部RAM 勺20HH2FH 单元，既可作为一般 RAM 单元使用，进OOHFFH8OH 7FH 通用3OH 2FH 2OH 1FHRAM 区位寻址区工作寄 存器区内部数据存储器(a )FOH EOH DOH B8H BOH A8H AOH 98H 90H 88H 8OH J片机的运算速度。
此外, 特殊功能寄存器中位寻址FFFFHRAM(I/O 口地址）OOOOH外部数据存储器(b )FFFFH外部ROM使用通用寄存器还能提高程序编制的灵活1OOOHOFFFH OOOOH行字节操作，也可以对单元中每一位进行位操作，因此把该区称之为位寻址区。
位寻址区共有16个RAM单元，计128位，地址为OOHH7FH MCS-51具有布尔处理机功能，这个位寻址区可以构成布尔处理机的存储空间。
这种位寻址能力是MCS-51的一个重要特点。
用户RAME在内部RAM氐128单元中，通用寄存器占去32个单元，位寻址区占去16个单元，剩下80个单元，这就是供用户使用的一般RAM区，其单元地址为30HH7FH对用户RAM区的使用没有任何规定或限制，但在一般应用中常把堆栈开辟在此区中。
内部数据存储器高128单元内部RAM勺高128单元是供给专用寄存器使用的，其单元地址为80HHFFH因这些寄存器的功能已作专门规定，故称之为专用寄存器(Special Function Register ),也可称为特殊功能寄存器。
第五节特殊功能存储器SFR8051共有21个专用寄存器，现把其中部分寄存器简单介绍如下:程序计数器(PG-Program Counter)。
在实训中，我们已经知道PC是一个16位的计数器，它的作用是控制程序的执行顺序。
其内容为将要执行指令的地址，寻址范围达64 KB。
PC有自动加1功能,从而实现程序的顺序执行。
PC没有地址，是不可寻址的，因此用户无法对它进行读写，但可以通过转移、调用、返回等指令改变其内容，以实现程序的转移。
因地址不在SFR(专用寄存器)之内,般不计作专用寄存器。
累加器(AC—Accumulator )。
累加器为8位寄存器，是最常用的专用寄存器，功能较多，地位重要。
它既可用于存放操作数，也可用来存放运算的中间结果。
MCS-51单片机中大部分单操作数指令的操作数就取自累加器，许多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。
B寄存器。
B寄存器是一个8位寄存器，主要用于乘除运算。
乘法运算时，B存乘数。
乘法操作后，乘积的高8位存于B中，除法运算时，B存除数。
除法操作后，余数存于B中。
此外，B寄存器也可作为一般数据寄存器使用。
程序状态字(PS评Program Status Word )。
程序状态字是一个8位寄存器，用于存放程序运行中的各种状态信息。
其中有些位的状态是根据程序执行结果，由硬件自动设置的，而有些位的状态则使用软件方法设定。
PSW勺位状态可以用专门指令进行测试，也可以用指令读出。
一些条件转移指令将根据PSW有些位的状态，进行程序转移。
PSW勺各位定义如下:除PSW.1位保留未用外，其余各位的定义及使用如下:CY( PSW.7 ――进位标志位。