第一课 单片机基础知识
第一章 单片机基础知识
第一章单片机入门知识概述1.1 单片机的发展历程单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。
综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。
单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域（嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成），在这些应用中，目前也出现了一些新的需求，主要体现在以下几个方面：（1）以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用钮扣电池供电，要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。
（2）随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高。
既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。
（3）产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能完善。
特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发费用。
（4）产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。
1. 单片机技术的发展特点自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。
纵观20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
（1）单片机寿命长这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。
随着半导体技术的飞速发展，MPU更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出局，而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有20岁以上，产量仍是上升的。
这一方面是由于其对相应应用领域的适应性，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能模块的新单片机系列层出不穷。
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。
单片机基础知识
单片机基础知识1.一个完整的微机系统由硬件和软件两大部分组成2.微型计算机的性能指标：字长、运算速度、存储容量、软件配置、外设扩展能力字：一组二进制数，字长：该二进制数的位数，字长越大，计算机处理数据越快运算速度：表达方式：cpu主频，越高，运算速度越快存储容量：内存储容量（cpu直接访问存储器）、外存储容量（硬盘容量）2.计算机系统：硬件系统（冯.诺依曼结构）（运算器、存储器、控制器、输入输出设备）、软件系统（运行程序和相应文档)3.CPU主要组成部分：运算器、控制器ALU运算器核心、累加器A、标志寄存器FR（C进、借位，OF溢出标志）、（不影响标志位CY的指令：INC A）寄存器组RS、控制器CU（pc程序计算器、ir指令寄存器、id指令译码器）4.存储器：RAM、ROM，其中RAM 具有易失性，常用于存储临时性数据存储器的地址范围是0000H~0FFFH，它的容量为4KB （16*16*16=4*1024）5.总线bus：传递信息的公共通信公道片总线、内总线、外总线地址总线（AB）、控制总线（CB）、数据总线（DB）6.单片机（芯片）包括五部分：运算器、存储器、控制器、输入部分、输出部分8051：8位单片机8031：复位后，PC和SP为：0000H、07H7.二进制B、八进制O、十进制D、十六进制H8.原码、反码、补码、压缩BCD码9.单片机引脚：P1.0VCC（40引脚）P1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RST P0.7RXD EA/VPPTXD ALE/PROGITR0PSDEITR1P2.7T0P2.6T1P2.5WR P2.4RD P2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GND P2.0（21引脚）10.I/O接口：P0.0-P0.7、P1.0-P1.7、P2.0-P2.7、P3.0-P3.711.XTAL1、XTAL2：振荡输入接口12.RST：复位信号端口，高电平有效。
单片机课程知识点归纳
单片机课程知识点归纳单片机课程知识点归纳单片机是一种集成电路芯片，具有处理和控制电路的能力，被广泛应用于各种电子设备中。
单片机课程涉及到单片机的基本原理、编程语言、硬件电路设计等方面的知识。
下面是对单片机课程的知识点进行归纳和总结。
一、单片机基础知识1. 单片机的概念：介绍单片机的定义、分类、工作原理等基本概念，使学生对单片机有一个初步的了解。
2. 单片机的组成：介绍单片机的内部构造和各个功能模块的作用，如CPU、存储器、IO口、定时器等。
3. 单片机的特点：讲解单片机的特点，如体积小、功耗低、成本低等，以及在不同领域的应用。
4. 单片机的工作方式：介绍单片机的工作模式，如单指令周期工作模式、多指令周期工作模式等。
5. 单片机的开发环境搭建：讲解单片机的开发工具、编译软件、开发板等的选择和使用方法。
二、单片机编程语言1. C语言基础：介绍C语言的基本语法、数据类型、运算符、控制结构等，为后续的单片机编程打下基础。
2. 单片机编程语言：讲解适用于单片机的特殊编程语言，如汇编语言、BASIC语言等。
3. 单片机编程流程：讲解单片机的编程流程，包括程序的编写、编译、下载和调试等过程。
三、单片机应用开发1. 单片机的输入输出操作：介绍单片机的输入输出端口的基本操作方法，包括端口设置、读写数据等。
2. 单片机的定时器和计数器功能：讲解单片机的定时器和计数器的原理和应用，如延时、计时、频率测量等。
3. 单片机的中断处理：讲解单片机的中断原理和中断处理程序的编写方法，以实现一些与实时性相关的功能。
4. 单片机的串口通信：介绍单片机通过串口与外部设备进行通信的原理和方法，如数据的发送和接收等。
5. 单片机的模拟电路应用：讲解单片机的模拟输入输出的原理和方法，如模拟信号的采集和输出等。
四、单片机系统设计1. 单片机系统的硬件设计：介绍单片机系统的硬件电路设计，包括外部器件的选型、连接方式、电源设计等。
2. 单片机系统的软件设计：讲解单片机系统的软件设计方法，包括程序框架的设计、模块的划分等。
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。
单片机基础知识C51版
第一讲单片机基础知识引言商用微机工控计算机智能仪器仪表单片机 集散控制家用电器C语言高级语言 PASCALFORTRAN计算机语言汇编语言 （不同的CPU，汇编语言不同）1位（几乎没有具体使用）4位（早期的产品）单片机 8位（当前应用最多，51系列）16位（部分使用，与8位相比较少，80196）32位（未来趋势）所有计算机的三总线结构相同；程序流程图相同。
学习计算机的基础知识是数字电子技术：触发器、计数器、移位寄存器、译码器、编码器1.1 MCS-51单片机的特点单片机（MICROCONTROLLER，又称微控制器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型机算计，这些部件包括中央处理器CPU、数据存贮器RAM、程序存贮器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
MCS-51单片机的基本结构如图1-1所示。
51系列单片机结构特点：8位CPU；片内振荡器及时钟电路；32根I/O线；外部存贮器寻址范围ROM、RAM各64K；3个l6位的定时器/计数器；5个中断源，2个中断优先级；全双工串行口；布尔处理器。
1.2 MCS-51单片机的内部结构图1-2是MCS-5l单片机片内部结构的总框图，它可以划分为CPU、存贮器、并行口、串行口、定时器／计数器、中断逻辑几部分。
图1-2 MCS-51的内部结构框图1.2.1 中央处理器MCS-51的中央处理器CPU由运算器和控制逻辑构成，其中包括若干特殊功能寄存器(SFR)。
① CPU：8位；ALU：算术、逻辑运算单元中处理器② 程序状态字PSW：8位宽度、F0、RS1和RS0③ 振荡周期、机器周期一、以ALU为中心的运算器算术逻辑单元ALU能对数据进行加、减、乘、除等算术运算；“与”、“或”、“异或”等逻辑运算以及位操作运算。
PSW的格式如图1-3所示，其各位的含义是：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CY AC F0 RS1 RS0 OV P图1-3 PSW的格式CY：进位标志。
单片机原理 ppt
单片机原理 ppt1. 单片机的基本原理- 单片机是一种集成电路，具有处理数据、控制外设和执行程序等功能。
- 单片机由中央处理器、存储器、输入/输出接口、计时器/计数器等功能模块构成。
2. 单片机的工作原理- 单片机通过中央处理器执行存储在存储器中的程序指令。
- 中央处理器依次从存储器中取出指令并解码执行。
- 单片机可以使用输入/输出接口与外部电路或设备进行数据交互。
3. 单片机的存储器- 单片机的存储器分为两类：程序存储器和数据存储器。
- 程序存储器用于存储程序代码，常用的有ROM和闪存。
- 数据存储器用于存储数据，常用的有RAM和EEPROM。
4. 单片机的输入/输出接口- 单片机的输入/输出接口用于与外部电路或设备进行数据交互。
- 输入接口负责将外部电路或设备上的信号输入到单片机中。
- 输出接口负责将单片机中的数据输出到外部电路或设备上。
5. 单片机的计时器/计数器- 单片机的计时器/计数器用于计时和计数操作。
- 计时器可以用来生成精确的时间延迟。
- 计数器可以用来对输入信号进行计数，统计某个事件的发生次数。
6. 单片机的编程- 单片机的编程是指将程序代码写入到单片机的存储器中。
- 编程可以使用汇编语言或高级语言进行。
- 编程工具可以使用编程器或开发板等设备来完成。
7. 单片机的应用领域- 单片机广泛应用于各种电子设备和系统中。
- 例如家用电器、工业控制、通信设备、汽车电子等。
- 单片机的小巧、低功耗和高可靠性等特点，使其成为电子产品中不可或缺的部分。
单片机应用技术教案
单片机应用技术教案教案标题：单片机应用技术教学教学目标：1. 了解单片机的基本原理和结构。
2. 掌握单片机的基本编程语言和开发环境。
3. 学习单片机的常用应用技术，如IO口控制、定时器、中断等。
4. 能够基于单片机完成简单的应用项目。
教学内容和教学步骤：第一课：单片机基础知识1. 单片机的基本概念和应用领域介绍。
2. 单片机的基本结构和工作原理。
3. 单片机的发展历程和分类。
第二课：单片机编程语言和开发环境1. 常用的单片机编程语言介绍，如C语言和汇编语言。
2. 单片机的开发环境介绍，如Keil C和Proteus等。
3. 编写简单的单片机程序，如LED闪烁和按键检测。
第三课：单片机IO口控制1. 单片机的IO口介绍和使用方法。
2. 学习如何控制LED和数码管等外设。
3. 编写程序实现LED的亮灭和数码管的显示。
第四课：单片机定时器应用1. 单片机定时器的基本原理和使用方法。
2. 学习如何使用定时器生成延时和产生PWM信号。
3. 编写程序实现LED呼吸灯和舵机的控制。
第五课：单片机中断应用1. 单片机中断的基本原理和使用方法。
2. 学习如何使用中断处理器件的事件。
3. 编写程序实现外部中断触发LED亮灭和按键检测。
第六课：单片机应用实例1. 综合应用前面所学的知识，设计并实现一个简单的单片机应用项目。
2. 学生自主选择应用项目，如温度测量、蜂鸣器控制等。
3. 学生展示并讲解自己的应用项目。
教学评价：1. 小组讨论：学生分组讨论并解决单片机应用中遇到的问题。
2. 上机实验：学生在实验室中完成一系列的单片机应用实验。
3. 课堂测试：对学生课堂掌握的知识进行检测。
4. 项目评估：评估学生完成的单片机应用项目的功能和设计思路。
教学资源：1. 教材：单片机应用技术教程。
2. 实验器材：单片机开发板、LED、数码管、按键、电机等。
3. 软件：Keil C、Proteus等单片机开发工具。
教学参考：1. 单片机技术与应用教程，刘美前等。
1.1 单片机概述
第1章 单片机基础知识概述
随着单片机从早期的4位发展到8位、16位直至32位，单片 机的功能在不断增强，嵌入式应用能力也在不断提高。
然而，由于复杂系统的功能大都可以通过简单嵌入式系统 组合实现，而8位单片机以其价格低廉性能适中的特点， 已可满足简单嵌入式系统的要求。这表明，嵌入式应用领 域中大量需要的仍是8位单片机，在当前及以后的相当一 段时间内8位单片机仍将占据单片机应用的主导地位。
第1章 单片机基础知识概述
第二阶段：MCU（Micro Controller Unit）即微控制器阶段 ，其主要的技术发展方向是，不断推进在嵌入式系统中集 成各种外围电路与接口电路的能力，以满足智能化控制的 需求。在此阶段中，Philips公司以其在嵌入式应用方面的 强大实力，推出了基于MCS-51内核的微控制器系列产品 ，使单片机进入MCU阶段。
第1章 单片机基础知识概述
③ 低功耗。目前，市场上有一半以上的单片机产品已 CHMOS化，这类单片机具有功耗小的优点，许多单片机 已可以在2.2V电压下运行，有的能在1.2V或0.9V低电压 下工作，功耗为μW级。
④ 高性价比。随着单片机的应用越来越广泛，各单片 机厂家会进一步改进单片机的性能，从而增强产品的竞 争力。同时，价格也是各厂家竞争的一个重要方面。所 以，更高性价比的单片机会逐渐进入市场。
第1章 单片机基础知识概述
④ 汽车电子与航空航天电子系统。通常这些系统中的集中 显示系统、动力监测控制系统、自动驾驭系统、通信系统 及运行监视器（黑匣子）等，都是将单片机嵌入其中实现 系统功能。
第1章 单片机基础知识概述
⑤ 家用电器。单片机应用到消费类产品之中，能大大提高 它们的性价比，提高产品在市场上的竞争力。目前家用电 器几乎都是单片机控制的产品，例如，空调、冰箱、洗衣 机、微波炉、彩电、音响、家庭报警器及电子玩具等。
单片机知识点
第一章、绪论单片机定义：把CPU、寄存器、RAM/ROM 、I/O 接口等电路集成在一块集成电路芯片上，构成一个完整的微型计算机。
单片机特点：体积小、功耗低、性价比高；数据大都在片内传送，抗干扰能力强，可靠性高；结构灵活，应用广泛。
单片机发展趋势：数据位长1-->4-->8-->16-->32 位;CPU 处理能力和速度不断提高;增大片内RAM 和ROM 容量;增加片内I/O 口和功能模块种类和数量;扩大对外部RAM/IO 口和程序存储器寻址能力;缩小体积，降低功耗。
单片机应用：控制应用：应用范围广泛，从实时性角度可分为离线应用和在线应用。
软硬件结合：软硬件统筹考虑，不仅要会编程，还要有硬件的理论和实践知识。
应用现场环境恶劣：电磁干扰、电源波动、冲击震动、高低温等环境因素的影响。
要考虑芯片等级选择、接地技术、屏蔽技术、隔离技术、滤波技术、抑制反电势干扰技术等。
应用空间大：工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和通信产品、军事装备、物联网等领域。
第三章：MCS-51单片机结构与原理3.1 MCS-51 单片机的物理结构及逻辑结构51 单片机的引脚定义：P0、P1、P2、P3（输入输出口）；RST（复位）/ VPD（后备电源引入端）；EA （读内/ 外ROM 控制）/Vpp（编程电压）；ALE（地址低8 位锁存）/ PROG（编程脉冲）；PSEN （外部ROM 读选通信号）；XTAL1、XTAL2 （外接晶振端）Vcc （+5v 电源）；Vss （地）逻辑结构--51 单片机的系统结构图（教材P26）51 单片机基本组成：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；一个串行端口，用于数据的串行通信；中断控制系统；内部时钟电路。
单片机基础知识
1.一个完整的微机系统由硬件和软件两大部分组成2.微型计算机的性能指标：字长、运算速度、存储容量、软件配置、外设扩展能力字：一组二进制数，字长：该二进制数的位数，字长越大，计算机处理数据越快运算速度：表达方式：cpu主频，越高，运算速度越快存储容量：内存储容量（cpu直接访问存储器）、外存储容量（硬盘容量）2.计算机系统：硬件系统（冯.诺依曼结构）（运算器、存储器、控制器、输入输出设备）、软件系统（运行程序和相应文档)3.CPU主要组成部分：运算器、控制器ALU运算器核心、累加器A、标志寄存器FR（C进、借位，OF溢出标志）、（不影响标志位CY的指令：INC A）寄存器组RS、控制器CU（pc程序计算器、ir指令寄存器、id指令译码器）4.存储器：RAM、ROM，其中RAM 具有易失性，常用于存储临时性数据存储器的地址范围是0000H~0FFFH，它的容量为4KB（16*16*16=4*1024）5.总线bus：传递信息的公共通信公道片总线、内总线、外总线地址总线（AB）、控制总线（CB）、数据总线（DB）6.单片机（芯片）包括五部分：运算器、存储器、控制器、输入部分、输出部分8051：8位单片机8031：复位后，PC和SP为：0000H、07H7.二进制B、八进制O、十进制D、十六进制H8.原码、反码、补码、压缩BCD码9.单片机引脚：P1.0VCC（40引脚）P1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RST P0.7RXD EA/VPPTXD ALE/PROGITR0PSDEITR1P2.7T0P2.6T1P2.5WR P2.4RD P2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GND P2.0（21引脚）10.I/O接口：P0.0-P0.7、P1.0-P1.7、P2.0-P2.7、P3.0-P3.711.XTAL1、XTAL2：振荡输入接口12.RST：复位信号端口，高电平有效。
8051单片机教程
原作：平凡的单片机单片机教程第一课：单片机概述1、何谓单片机一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。
在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。
而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。
天！PC中的CPU一块就要卖几千块钱，这么多东西做在一起，还不得买个天价！再说这块芯片也得非常大了。
不，价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，体积也不大，一般用40脚封装，当然功能多一些单片机也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或20多个引脚，有的甚至只8只引脚。
为什么会这样呢？功能有强弱，打个比方，市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱，可是有的一台功放机就要卖好几千。
另外这种芯片的生产量很大，技术也很成熟，51系列的单片机已经做了十几年，所以价格就低了。
既然如此，单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？话不能这样说，实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能，一个控制电冰箱温度的计算机难道要用PIII？应用的关键是看是否够用，是否有很好的性能价格比。
所以8051出来十多年，依然没有被淘汰，还在不断的发展中。
2、MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系我们平常老是讲8051，又有什么8031，现在又有89C51，它们之间究竟是什么关系? MCS51是指由美国INTEL公司（对了，就是大名鼎鼎的INTEL）生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。
第一课_单片机基础知识回顾
第一课单片机基础知识回顾教学内容：单片机基础知识回顾教学重点: 掌握51单片机的开发资源教学难点：51单片机的开发资源教学目的：1、理解单片机的嵌入世式应用特点2、了解单片机的发展趋势3、熟悉MCS-51系列单片机CPU及存储器4、掌握51单片机的开发资源一、单片机简介1、单片机：集成在一个芯片上的微型计算机2、发展史：1）初级阶段2）低性能阶段3）高性能阶段4）16位单片机阶段3、内部结构:二、学习单片机主要掌握以下几点1、最小系统能够运行起来的必要条件：电源、晶振、复位电路●电源：+5v●晶振：12MHZ/24MHZ/1)单片机最高计数频率为振荡频率的1/242)当f=12MHZ时，最高计数频率为500KHZ,即最高外部脉冲的周期要大于2us.●复位电路画出电路图，解释复位原理1）为了保证单片机可靠地复位，必须使RST引脚持续两个机器周期以上的高电平。
若f=12MHZ，则复位信号高电平持续时间超过2us。
2）复位的作用：使程序从头开始。
3）复位后的状态：PC=0000H;P0~P3=FFH,可以直接输入SP=07H2、对单片机任意I/O的随意操作●输出控制电平的高低出：控制●输入检测电平的高低入：检测（求键值）1）输入：读I/O口的状态2）由于内部结构的关系，读读I/O口的状态时，必须置1例：MOV P1,#0FFHMOV A,P13、定时器●两个16位的定时计数器，T0,T1●四种工作方式●初始化步骤：1）对TMOD赋值，确定T0和T1的工作方式2）计算初值，并将其写入TH0,TL0,TH1,TL13）中断方式时，对IE赋值，开放中断4）使TR0,TR1置1，启动T0,T1例：MOV TMOD,#01HMOV TH0,#0B0HMOV TL0,#3CHSETB EASETB ET0SETB TR04、中断●5个中断源●2个优先级5、串口通信三、小结:通过本次课的学习，学生对单片机的硬件知识还有待加强，在后续的课程里，偶尔应该要详细讲解下，并时常提醒大家多翻翻上学期的教材。
《单片机原理及应用》课件第1章 单片机基础知识
AB—地址总线; CB—控制总线; DB—数据总线
1.1.1 单片机的基本概念
单片机在应用时通常处于被控系统的核心地位并融 入其中，即以嵌入的方式使用。为了强调其“嵌入” 的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 （Embedded Micro-Controller Unit，EMCU）。
单片形成阶段
1976年，Intel推出MCS-48列单片机 ： 8位CPU、1KB ROM、64B RAM、27根I/O线和1个8位 定时器/计数器。 特点：存储器容量较小，寻址范围小(不大于4KB)， 无串行接口，指令系统功能不强。
10
1.2.1 单片机的发展历史
性能完善提高阶段
1980年，Intel推出MCS-51系列单片机： 8位CPU、4KB ROM、128B RAM、4个8位并行口、1个 全双工串行口、2个16位定时器/计数器。寻址范围 64KB，并有控制功能较强的布尔处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
12
1.2.1 单片机的发展历史
微控制器化完善阶段
近期推出的单片机产品，内部集成有高速I/O口、 ADC、PWM、WDT等部件，并在低电压、低功耗、串行 扩展总线、控制网络总线和开发方式（在系统可编 程，ISP）等方面都有了进一步的增强。
特点：单片机的综合品质（如成本、性能、体系结构 、开发环境、供应状态）有了长足的进步。
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1.3.1 MCS-51系列单片机-80C51系列单片机
Atmel公司，AT89系列，Flash存储器技术 Philips公司，80C552系列，含ADC 华邦公司，W78C51系列，高速低价 ADI公司，ADµC8xx系列，高精度ADC LG公司，GMS90/97系列，低压高速 Maxim公司，DS89C420系列，高速（50MIPS） Cygnal公司，C8051F系列，高速SOC
学习单片机的基础知识
学习单片机的基础知识单片机是一种集成电路，它集处理器、内存、输入/输出端口等主要元件于一体，被广泛应用于各种电子设备和系统中。
对于想要学习和掌握单片机技术的人来说，了解单片机的基础知识是非常重要的。
本文将从单片机的定义、结构、工作原理以及常见的单片机编程语言等方面，介绍学习单片机所需的基础知识。
一、单片机的定义和作用单片机是指整个计算机系统集成在一颗芯片上，通常包括中央处理器（CPU）、存储器（ROM和RAM）、输入/输出端口（GPIO）以及时钟等。
它可以根据程序进行控制和运算，广泛应用于家电控制、工业自动化、通信设备等领域。
学习单片机的基础知识有助于理解和运用这种集成电路的工作原理和编程方法。
二、单片机的结构和组成单片机由CPU、存储器、输入/输出端口以及时钟等组成。
其中，CPU是单片机的核心部分，负责执行计算和控制的任务；存储器用于存储程序和数据；输入/输出端口则实现单片机与外部设备的通信和交互；时钟提供基准信号，控制单片机的运行速度。
三、单片机的工作原理单片机的工作原理主要包括指令执行、数据存取和时序控制三个方面。
1. 指令执行：单片机通过运行存储在ROM中的指令来完成各种操作。
指令由指令寄存器(IR)获取，并由指令译码器进行解析和执行。
2. 数据存取：单片机的数据存储器常分为RAM和ROM两种类型。
RAM用于存储程序运行过程中的中间数据，而ROM用于存储程序指令和常量数据。
3. 时序控制：单片机的时序控制是指通过时钟来控制指令和数据的读写操作，以及各种外部设备的时序要求，确保单片机的稳定和准确运行。
四、单片机的编程语言常见的单片机编程语言有汇编语言和高级语言两种。
汇编语言是一种低级语言，与机器指令相对应，可以直接与硬件进行交互，编写高效且精细的代码。
而高级语言如C语言、BASIC等，则更加易学易用，便于快速实现单片机的功能。
五、学习单片机的方法和建议1. 学习理论知识：掌握单片机的基础理论知识，包括组成结构、工作原理等，为后续的实践学习打下基础。
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单片机基础知识总结
1、ARM内核的分类：
早期ARM公司推出ARM7、ARM9、ARM11的时候是按ARM+数字来分类的，数字越大功能越强大，后来随着市场的需求ARM公司感到这种分类不科学，因为市场的应用需求不是一味的往高端走，也有只要满足应用的低端需求，所以后来改为由字母A、R、M加数字来分类，如A2、A3、M0、M3等，字母A表示高端、R表示中端、M表示低端，后面的数字越大功能越强。
2、基于Cortex-M3内核的不同厂家单片机性能比较：
a、ST的STM32
优点：引脚排列的好，同一系列功能的引脚基本放在一起；价格便宜。
缺点：性能不稳定。
b、NXP的LPC1300 LPC1700
优点：性能稳定，价格适中
缺点：封装引脚排列不合理，同个系列的引脚都分散开了。
c、TI的LM3S
优点：做工好，性能稳定、引脚安排合理
缺点：价格贵。
3、单片机运行频率：
单片机可由内部时钟提供频率，为8M，也可由外部时钟提供，STM32用外部时钟时频率可达72M，NXP的LPC1700等可达120M；单片机的频率又可以通过分频再倍频生成几个时钟频率供不同功能的应用。
4、存储器：
a、单片机是一个集成的片内小系统，当然也像PC机一样有内存等组成部分，单片机的内存就是SRAM，是单片机运行时存储数据的地方，断电后不保存，当程序数据量大时应选用SRAM大的单片机，另外也可以扩展外部SRAM，单片机的程序存储在片上Flash 中，也有的单片机有片上EEpron。
b、几种存储器的分类及特点：
存储器分为易失性的存储器RAM和非易失性的存储器ROM，下面就几种存储器进行说明：
SRAM：易失性静态存储器，使用方便，写入读取速度快，但掉电数据会丢失。
Prom：可编程只读存储器，掉电数据不丢失，但只可编程一次，写入时间长。
Eprom：可擦除编程只读存储器，可多次写入数据，但只能用紫外线擦除，且擦除次数有限，写入速度慢，掉电数据不丢失。
EEprom：电可擦除可编程只读存储器，可多次写入数据，用电可擦除，且性能和擦除次数比Eprom好，写入次数多，保存时间长，但写入速度慢。
Flash：快闪存储器，与EEprom一样是电可擦除可编程的存储器，写入次数多，但与eeprom相比flash的集成度高，容量大，写入速度快，价格便宜，但没有eeprom稳定。
EEprom和Flash删除数据时是按块删除的，Flash的块较大，一次删除要删除整块数据内容，而EEprom的块小一些，删除时可以只删除一小块数据。
FRAM：铁电存储器具有RAM的优点，使用方便，读写速度快，同时具有ROM 的优点，掉电数据不丢失，原则上没有写入次数的限制，且删除数据时没有块的限制。
缺点是价格贵。
5、两种编程方式：
a、在系统编程（ISP）：这种方式即使单片机焊在板上了也可写入程序，上电前将BOOT0
接3.3V，上电后单片机会运行固化在内部的引导程序，将待写入的程序通过串口写入单片机，
b、在应用编程（IAP）：这种方式在产品售出后也可远程升级程序，当需要远程升级时原有程序会将新程序写入到外部存储器中，写完后程序将单片机复位，重新启动单片机后内部固化的程序会将升级程序从外部存储器写入单片机，然后执行升级后的程序。
6、USB的几种模式
USB通讯的两个设备中必须有一个是主设备一个是从设备。
a、Host：USB主模式，接口为主USB接口，4根线。
b、Device：USB从模式，接口为从USB接口，4根线。
c、OTG：根据通讯的另一设备可自动调整为主模式或从模式，接口不定，5根线，多
出一根是主从设置线。
7、几种通讯方式：
a、I2C通讯：两根线，一根时钟线，一根数据传输线，时钟和数据线结合传输数据，
半双工的。
b、I2S通讯：两根线，一根时钟线，一根信号线，用于传输音频信号。
c、CAN通讯：两根线，走差分信号，起初是为汽车设计的数据传输方式，后来广泛
应用，因为它可靠。
d、SPI/SSP通讯：三根线，一根时钟线，两根数据线，可双向通讯。
e、UART/USART通讯：通用同步异步串行通讯，
8、ADC/DAC:
a、ADC:模数装换器，将模拟信号转换为数字信号，位数是其重要参数，位数越高越
精确，价格也成倍增加。
b、DAC：数模转换器，将数字信号转换为模拟信号，如音频播放中将音频文件转换为
声音。
同样位数越高越准确。
9、LCD控制器：当接LCD屏幕时，起控制显示的作用，作用类似显卡。
10、PWM：脉宽调制，是可改变频率的脉冲波，一般用于显示或控制速度大小等。
11、两种调试接口：JTAG和
12、RCT：实时时钟
13、单片机几种复位方式：
a、外部复位：通过单片机RESET脚复位，如外接复位IC或RC电路复位。
b、看门狗复位
c、上电复位
d、掉电复位
e、软件复位。