单片机基础知识
单片机重点知识点
单片机重点知识点单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器核心、存储器以及各种外设功能于一体的微型计算机系统。
它广泛应用于各个领域，如家电、汽车、医疗设备等。
本文将介绍单片机的重点知识点，以帮助读者更好地理解和应用单片机技术。
一、单片机的基础知识1. 单片机的定义：单片机是一种集成电路，内部包含微处理器核心、存储器、输入输出端口等部分，可以按照程序运行和控制外部设备。
2. 单片机的主要特点：体积小、功耗低、成本低、功能强大、易于编程和控制。
3. 单片机的组成部分：- 微处理器核心（CPU）：执行数据处理和控制任务。
- 存储器：存储程序和数据。
- 输入输出端口（I/O）：与外界设备进行数据交互。
- 定时器计数器（Timer/Counter）：用于产生各种定时、延时和计数功能。
- 串行通信接口（USART）：用于与其他设备进行串行通信。
二、单片机的基本指令集单片机的指令集是一组在单片机内部执行的机器指令，用于控制单片机的操作。
常见的指令包括：1. 数据传输指令：将数据从一个寄存器传输到另一个寄存器。
2. 算术指令：进行各种算术运算，如加法、减法、乘法和除法。
3. 逻辑指令：进行逻辑运算，如与、或、非等。
4. 控制指令：用于控制程序的跳转、循环和中断。
三、单片机的编程语言单片机的编程语言常见的有汇编语言和高级语言，其中汇编语言更接近机器语言，而高级语言更易于理解和编写。
1. 汇编语言：汇编语言是一种低级语言，与机器指令一一对应。
通过使用助记符（Mnemonic）来表示指令操作码，有助于提高代码的可读性，但编写和调试较为复杂。
2. 高级语言：高级语言如C语言、Python等，通过编译器将源代码转换为单片机可以执行的机器语言。
这种语言更易于理解和编写，并且具有丰富的库函数，可以快速开发单片机应用程序。
四、常用的单片机外设和应用1. 通用输入输出端口（GPIO）：用于与外部设备进行数字信号的输入和输出。
单片机基础知识
第一章 基础知识
四. 补码的加减运算
补码的加法运算规则： [X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X-Y]补=[X]补+[-Y]补 对于[-Y]补只要对[Y]补求就可以得到。 【例1-5】 假设计算机字长为8位，完成下列补码运算。 】 1. 25+32 [25]补=00011001B [32]补=00100000B [25]补=00011001 + [32]补=00100000 00111001 所以 [25+32]补=[25]补+[32]补=00111001B=[57]补 2. 25+（-32） [25]补=0011001B [-32]补=11100000B [25]补=00011001 + [-32]补=11100000 11111001 所以 [25+（-32）]补=[25]补+[-32]补=11111001B=[-7]补
第一章 基础知识
二. 反码
反码表示时，最高位为符号位，正数用0表示，负数用1表示，正 数的反码与原码相同，而负数的反码可在原码的基础之上，符号位不变， 其余位取反得到。 对于一个n位的二进制，它的反码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1)， 对于0，假设机器字长为8位，-0的反码为11111111B，+0的反码为 00000000B。 【例1-2】 求+67、-25的反码（机器字长8位）。 】 因为 [+67]原=01000011B [-25]原=10011001B 所以 [+67]反=01000011B [-25]反=11100110B
第一章 基础知识
3. 25-32 [25]补=0011001B [-32]补=11100000B [25]补=00011001 + [-32]补=11100000 11111001 所以 [25-32]补=[25]补+[-32]补=11111001B=[-7]补 4. 25-（-32） [25]补=00011001B [32]补=00100000B [25]补=00011001 + [32]补=00100000 00111001 所以 [25-（-32）]补=[25]补+[32]补=00111001B=[57]补
单片机知识点
单片机知识点单片机是一种集成电路芯片，它包含了微处理器、存储器、输入输出接口等多种功能模块，可以用于控制、测量、通信等多种应用领域。
单片机具有体积小、功耗低、成本低等优点，因此在嵌入式系统中得到广泛应用。
以下是单片机的一些知识点：1. 微处理器：单片机中的微处理器是其核心部件，它负责执行指令、进行运算、控制程序流程等操作。
常见的单片机微处理器有8051、PIC、AVR等。
2. 存储器：单片机中的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储程序代码，数据存储器用于存储程序运行时的数据。
常见的存储器类型有ROM、RAM、EEPROM等。
3. 输入输出接口：单片机通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。
输入接口可以接收外部信号，如按键、传感器等，输出接口可以控制外部设备，如LED、继电器等。
4. 中断：单片机中的中断是一种异步事件处理机制，当某个事件发生时，可以通过中断来打断当前程序的执行，转而执行中断服务程序。
常见的中断类型有外部中断、定时器中断等。
5. 定时器：单片机中的定时器可以用于计时、延时、产生脉冲等操作。
定时器一般由计数器和控制电路组成，可以通过编程来设置计数器的初值、计数方式等参数。
6. PWM：PWM（Pulse Width Modulation）是一种脉冲宽度调制技术，可以通过改变脉冲宽度来控制输出信号的电平。
单片机中的PWM可以用于控制电机、LED亮度等应用。
7. ADC：ADC（Analog to Digital Converter）是一种模数转换器，可以将模拟信号转换为数字信号。
单片机中的ADC可以用于测量模拟量信号，如温度、光线等。
8. UART：UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种通用异步收发器，可以实现串口通信。
单片机中的UART可以用于与PC、蓝牙模块等设备进行通信。
9. SPI：SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行外设接口，可以实现单片机与外部设备之间的数据传输。
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。
单片机知识点
单片机知识点单片机（Microcontroller，简称MCU）是一种集成了处理器、内存和I/O接口等功能的芯片，广泛应用于嵌入式系统中。
本文将介绍单片机的基本概念、原理和常用的知识点。
一、概述单片机是一种具备计算、控制和通信等功能的微处理器核心，相比于传统的CPU（中央处理器），它除了集成了计算能力外，还包含了大量外围接口，可以直接与各种外部设备进行通信。
单片机广泛应用于家电、汽车、电子设备等各个领域。
二、基本组成1.中央处理器（CPU）：单片机的核心部分，负责执行指令和数据的处理。
2.存储器（Memory）：包括程序存储器（用于存放程序指令）和数据存储器（用于存放数据）。
3.输入/输出接口（I/O Interface）：与外部设备进行数据交互的接口。
4.定时器/计数器（Timer/Counter）：用于计时和计数操作。
5.串行通信接口（UART）：可与其他设备进行串行通信。
6.模拟/数字转换器（ADC/DAC）：用于模拟信号和数字信号的转换。
三、常用知识点1.引脚和端口：单片机的引脚可用于输入、输出或者具有特殊功能，通过配置端口可实现与外部设备的连接。
2.中断与中断向量表：单片机可以通过中断响应外部事件，中断向量表存储了不同中断的处理程序的入口地址。
3.定时器和计数器：用于产生固定的时间延迟或计数外部触发事件的次数。
4.时钟与时钟源：单片机需要时钟信号来同步执行指令，有内部和外部时钟源可选择。
5.存储器管理：包括程序存储器和数据存储器的分配和使用。
6.串行通信协议：如UART、I2C、SPI等，用于单片机与其他设备之间的数据传输。
7.ADC和DAC：用于模拟信号与数字信号的相互转换，扩展了单片机的应用范围。
四、常见单片机系列1.8051系列：传统的单片机系列，应用广泛，易于学习和使用。
2.AVR系列：由Atmel公司推出的单片机系列，性能强大，易于开发。
3.PIC系列：由Microchip公司推出的单片机系列，应用广泛，功能丰富。
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。
单片机基础知识讲解
单片机基础知识讲解单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种高度集成的计算机系统，以微处理器为核心，包含了CPU、存储器、输入/输出接口等基本部件，广泛应用于各个电子设备中。
本文将从单片机的概念、结构、工作原理、编程语言以及应用领域等方面进行基础知识的讲解。
1. 单片机的概念单片机可以看作是将微处理器与外围电路集成在一块芯片上的小型计算机系统。
它通过集成化设计，减少了外部部件的使用，提高了系统的可靠性和性能。
单片机通常具有较小的存储容量，运行速度较慢，但在成本和功耗方面却具备了优势，适合在资源有限的嵌入式系统中使用。
2. 单片机的结构单片机的结构包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出端口和系统总线等组成部分。
CPU是单片机的核心，负责执行指令、控制数据流动和处理各种运算。
存储器用于存储程序指令和数据，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
输入/输出端口用于与外部设备进行数据的输入和输出。
通过系统总线，这些部件可以相互通信和协调工作。
3. 单片机的工作原理单片机的工作原理可以简单地概括为接收输入、处理并输出数据的过程。
首先，通过输入端口接收外部设备传来的数据，并将其储存在存储器中。
然后，CPU根据预设的程序指令对这些数据进行处理，可以进行运算、逻辑判断、控制等操作。
最后，将处理结果通过输出端口发送给外部设备，完成数据的输出。
4. 单片机的编程语言常用的单片机编程语言包括汇编语言和高级语言。
汇编语言是一种低级别的语言，直接操作硬件，执行效率高，但编写和调试过程复杂。
高级语言如C语言、Basic语言等，具有良好的可读性和可移植性，编写和调试较为简单，适合开发较为复杂的嵌入式应用程序。
5. 单片机的应用领域由于单片机具有资源占用小、功耗低、可靠性高等特点，广泛应用于各个领域。
在工业控制领域，单片机可以实现对生产流程、自动化装置的控制和监测；在通信领域，单片机可以实现数据传输、网络通信和信号处理；在家电和消费电子领域，单片机可以实现各类电子产品的功能控制和智能化管理。
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。
单片机基础知识点全攻略
单片机基础知识点全攻略单片机 (Microcontroller) 是一种内含的微处理器、存储器以及各种输入输出接口的集成电路芯片。
它广泛应用于各种嵌入式系统中，如家电、汽车、电子设备等。
单片机的基础知识点主要包括以下几个方面：1.单片机的基本结构：单片机由中央处理器单元(CPU)、存储器、输入输出(I/O)接口和定时器/计数器等组成。
其中，CPU是单片机最重要的部件，负责执行程序指令。
存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，其中ROM存储着程序代码和常量数据，RAM用于存储运行时的数据。
2.单片机的工作原理：单片机通过执行存储在ROM中的程序指令，完成各种任务。
CPU从ROM中读取指令并执行，将结果存储在RAM中。
由于单片机通常工作在时钟信号的控制下，故CPU在时钟的辅佐下工作。
3.单片机的编程语言：单片机的编程语言通常采用汇编语言或高级语言(如C语言)。
汇编语言是一种机器指令的助记符，编程复杂、灵活、直接，通常用于对程序执行效率要求较高的场合；而C语言则具有语法简洁、易读易写的特点，适合快速开发程序。
4.单片机的输入输出接口：单片机通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。
常见的输入接口有开关、按钮、传感器等；常见的输出接口有LED灯、蜂鸣器、电机等。
通过编程，用户可以控制这些接口的状态，与外设实现数据的输入和输出。
5.单片机的定时器/计数器：单片机的定时器/计数器模块用于生成精确的时间间隔或计数外部事件。
它可以被用来实现定时中断、测量脉冲宽度、计数等功能，是单片机中非常重要的功能模块之一6.单片机的中断和中断服务程序：单片机在执行程序的过程中，可以接收和响应外部的中断信号。
当中断发生时，单片机会立即暂停当前任务，跳转执行预先定义好的中断服务程序，处理中断事件。
中断机制是实现实时响应和多任务操作的重要手段。
7.单片机的电源与时钟：单片机需要稳定可靠的电源和时钟信号供给。
电源通常由直流电源或电池提供，特别是在嵌入式系统中，通常需要考虑功耗和电池寿命等因素；时钟信号则是单片机正常工作的基础，它通过晶体振荡电路或者外部时钟源提供。
绪论-单片机基础知识
(4)二进制数转换成十六进制数
将二进制数转换成十六进制数的方法是，从右至左，每4位二进制
数转换为1位十六进制数，不足部分补0
例如：将二进制数110111110B转换为十六进制数
0001 1011 1110
1B E
所以110111110B=1BEH
高等教育出版社
单片机原理与应用技术
绪论 单片机基础知识
用“1”表示，低电平用“0”表示，其主要特点是：
(1) 二进制数都只由0和1两个数码符号组成，基数是2。
(2) 进位规则是“逢二进一”。一般在数的后面加字母B表 示这个数是二进制数。 对于任意的4位二进制数，可以写成如下形式：
B3B2B1B0=B3×23+ B2×22+ B1×21+ B0×20 例如：1011B= 1×23+ 0×22+ 1×21+ 1×20=11D
绪论 单片机基础知识
单片机的内部结构
1．中央处理器(CPU) CPU是单片机内部的核心部件，是一个8位的中央处理
单元，主要由运算器、控制器和寄存器阵列构成。 (1) 运算器
运算器用来完成算术运算和逻辑运算功能，它是 AT89S51内部处理各种信息的主要部件。 (2) 控制器
控制器是单片机的指挥控制部件，主要任务是识别指令， 并根据指令的要求控制单片机各功能部件，从而保证单片 机各部件能高效而协调地工作。
H3H2H1H0=H3×23+ H2×22+H1×21+ H0×20 例如：2FCBH= 2×163+ 15×162+ 12×161+ 11×160=12235D
高等教育出版社
单片机原理与应用技术
绪论 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。
单片机基础知识
▼F0 (PSW.5)可由用户定义的标志位。
PSW.7 PSW.6 PSW.5
CY AC F0 RS1 RS0 OV
PSW.0
P
▼RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3)工作寄存器组选择位。
RS1，RS0 = 0 0 则选择了工作寄存器组 0 区
R0～R7分别代表00H ～07H单元。 RS1，RS0 = 0 1 则选择了工作寄存器组 1 区 R0～R7分别代表08H ～0FH单元。
5、MSP430系列
TI（德州仪器）公司推出的新型高性能单片机。 16位精简指令结构可确保运行速度、带FLASH 的微控制器可将功耗降低5倍、具有多种省电模 式、型号相当丰富。
五、 单片机的应用和应用系统结构
1、单片机的应用
◆智能仪器仪表
单片机用于各种仪器仪表， 一方面提高了仪器仪表的使用 功能和精度，使仪器仪表智能 化，同时还简化了仪器仪表的 硬件结构，从而可以方便地完 成仪器仪表产品的升级换代。 如各种智能电气测量仪表、智 能传感器等。
总
线
并行端口
串行端口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
1、中央处理器CPU
CPU（Central Processing Unit）是计算机的核心部件,
它由运算器和控制器组成, 完成计算机的运算和控制功能。
运算器又称算术逻辑部件（ALU, Aithmctieal Logic
4、AVR系列
美国ATMEL公司推出的全新配置精简指令集 （RISC）的单片机系列。高速度、高保密性、低 功耗。
片内程序存储器采用Flash 大多数指令仅用1个晶振周期 采用C语言编程 CMOS工艺生产
单片机基本知识
单片机基本知识
单片机基本知识是指掌握单片机的基本概念、性能参数、结构组成、开发环境及编程语言等知识。
以下是单片机基本知识的一些内容：
1. 单片机的定义：单片机是一种集成电路，包含处理器、存储器、输入/输出接口和定时计数器等模块，可实现对数据和信号的控制
和处理。
2. 单片机的性能参数：包括工作频率、存储器容量、输入/输出
口数、通信接口、定时器/计数器的类型和分辨率等。
3. 单片机的结构组成：包括处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出接口(IO)和定时器/计数器(Timer/Counter)等模块。
4. 单片机的开发环境：包括硬件开发工具和软件开发工具两部分。
硬件开发工具包括开发板、仿真器、调试器等。
软件开发工具包
括集成开发环境(IDE)、编译器、调试器等。
5. 单片机的编程语言：主要有汇编语言和高级语言两种。
汇编
语言可以直接控制单片机的硬件，效率高，但编写难度大。
高级语言(如C语言)则提供了更多的编程工具和库函数，编写简单易学。
了解单片机基本知识对于单片机编程和应用开发具有十分重要的
意义。
单片机基础知识汇总
单片机基础知识汇总在现代科技领域中，单片机（Microcontroller）是一个重要的概念。
它是一种集成了处理器核心、内存、外设接口以及定时器等组件的微型计算机系统。
单片机广泛应用于各个行业，包括电子产品、通信设备、汽车电子和工业控制等领域。
本文将全面介绍单片机的基础知识，包括其定义、原理、应用以及学习路径等内容。
一、单片机的定义与原理单片机是一种专用集成电路芯片，通常由处理器核心、内存、输入输出接口和定时器等组成。
与通用计算机系统相比，单片机规模更小、功耗更低，并具备更强的实时性能和稳定性。
单片机基于存储程序控制的原理，即通过储存在内存中的指令序列来控制其运行。
它可以根据程序的要求进行数据处理、信号输入输出以及与外部设备的交互。
由于单片机内部集成了大量的硬件资源，因此可以广泛应用于各种应用场景。
二、单片机的应用领域1. 电子产品单片机在电子产品中的应用非常广泛。
比如，手机、电视、音响等消费电子产品都采用了单片机来实现其功能。
单片机通过控制各种外设实现音视频解码、界面显示、按键控制等功能，为电子产品提供了强大的处理能力。
2. 通信设备在通信设备中，单片机常用于调制解调器、无线通信模块、数据传输等功能的控制。
通过单片机可以实现数据的编解码、信号的调节以及通讯协议的处理，为通信设备提供了可靠的控制和数据处理能力。
3. 汽车电子现代汽车中的许多功能都离不开单片机的支持。
比如，发动机控制单元（ECU）就是一种基于单片机的系统，它负责发动机的管理和控制。
此外，车载娱乐系统、安全系统和车身控制系统等都需要单片机来实现。
4. 工业控制单片机在工业控制领域具有重要作用。
它可以用于机器人控制、自动化生产线、仪器仪表以及数据采集与处理等方面。
借助单片机的处理能力，工业系统可以更加高效、精确地进行控制和监测，提高生产效率和质量。
三、学习单片机的路径和方法学习单片机需要掌握一定的电子基础知识和编程技能。
以下是一条较为常见的学习路径和方法，供参考：1. 学习基础电子知识首先，需要了解电子元器件的基本原理和使用方法。
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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• 8051有4K 的8位掩膜ROM，存放用户程序，原始数据或表格。
EPROM、EEPROM
4、定时/计数器 (Timer / Counter ）：
• 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或 计数,并产生中断用于控制程序转向。
单片机主要应用于控制 领域，用以实现各种测 试和控制功能。为了强 调其控制属性，单片机 又被称为MCU。
单片机与单片机系统
单片机系统是为了实现某 一控制应用需要由用户设 计的，是一个围绕单片机 芯片组建的计算机应用系 统。在单片机系统中，单 片机处于核心地位，是构 成单片机系统的硬件和软 件基础。
大家好
第1章 单片机基础知识
1.1 了解单片机的概念 1.2 MCS-51 内核单片机 1.3 单片机的存储器扩展 1.4 AT89S51单片机最小系统 1.5 单片机应用系统设计的一般方法
1.1 单片机的基本概念
什么是单片机？
将微处理器CPU、一定容量的ROM和RAM以及I/O 口、定时器/计数器、中断系统等电路集成在一块芯片 上，构成单片机微型计算机，简称单片机SCM。
（2）采用双CPU结构，以提高数据处理能力。
2．存储器的发展 （1）片内程序存储器普遍采用闪烁（Flash）存储器。可不用外扩
展程序存储器，简化系统结构。 （2）加大存储容量。目前有的单片机片内程序存储器容量可达
128KB甚至更多。 3．片内I/O的改进 （1）增加并行口驱动能力，以减少外部驱动芯片。有的单片机可以
1.1.2 单片机的应用
智能产品上的应用 工业控制的应用 家用电器的应用 计算机网络和通信领域的应用 汽车设备领域中的应用
仪通器Fra bibliotek讯仪
及
表
网
络
工
业
单片机应用领域
测 控
办
公
家
自
电
动
、
化
电
子
1.1.3单片机的系列产品介绍
ØATMEL类单片机 ØIntel 单片机 ØMotorola单片机 ØMicrochip 单片机 Ø东芝单片机 ØZilog单片机
5．外围电路内装化
众多外围电路全部装入片内，即系统的单片化是目前发展趋势 之一。例如，美国Cygnal公司的C8051F020 8位单片机，内部采用流 水线结构，大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期，峰值处理能 力为25MIPS。片上集成有8通道A/D、两路D/A、两路电压比较器，内 置温度传感器、定时器、可编程数字交叉开关和64个通用I/O口、电
1.2 MCS-51内核单片机
1.2.1单片机基本组成
尽管计算机科学技术 得到充分发展，但是计 算机体系结构仍然没有 突破由计算机的开拓者 、数学家约翰•冯•诺曼 最先提出的经典体系结 构框架，即一台计算机 是由运算器、控制器、 存储器、输入设备以及 输出设备五部分构成， 单片机系统也不例外。
1.2.1单片机基本组成
源监测、看门狗、多种类型的串行接口（两个UART、SPI） 等。一片芯片就是一个“测控”系统。
综上所述，单片机正在向多功能、高 性能、高速度（时钟达40MHz）、低电压（ 2.7V即可工作甚至更低）、低功耗、低价 格（几元钱）、外围电路内装化以及片内 程序存储器和数据存储器容量不断增大的 方向发展。
直接输出大电流和高电压，以便能直接驱动LED和VFD（荧光显示 器）。 （2）有些单片机设置了一些特殊的串行I/O功能，为构成分布式、 网络化系统提供方便条件。
4．低功耗化
CMOS化，功耗小，配置有等待状态、睡眠状态、关闭状态等工 作方式。消耗电流仅在µA或nA量级，适于电池供电的便携式、手持 式的仪器仪表以及其它消费类电子产品。
1.1.1 单片机的发展状况
单片机特点
✓ 集成度高，抗干扰能力较强，可靠性高； ✓ 体积小、重量轻、低电压、低功耗，便于生产便携式
产品； ✓ 控制功能强，运算速度快； ✓ 硬件通用化、应用灵活，单片机的系统扩展、系统配
置较为典型、规范，易构成各种规模的应用系统； ✓ 研制周期短； ✓ 价格便宜。
（ 2 ） 控制器 包括程序计数器(PC)、PC增1寄存器、指令寄存器(IR)、指令 译码器(ID)、数据指针(DPTR)、堆栈指针(SP)、缓冲器及定时控制电路 等。控制器电路完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。
2、数据存储器(RAM) ：
• 8051 内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元 ，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据， 用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的 的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果等。 掉 电后数据消失。
1.1 单片机的基本概念
1.1.1 单片机的发展状况
l发展历程：4位、8位、16位、32位。
自单片机诞生以来的近四十年中，单片机已有70多个系列，近500 个机种。国际上较有名、影响大的公司及其产品： Intel公司：MCS-48、MCS-51、MCS-96系列； Motorola公司：6801、6802、6803、6805、68HCH系列； Zilog公司：Z8、Super8系列； Fairchild（仙童）公司和Mostek公司的F8、3870系列； NEC公司：μCOM-87系列； Rockwell公司：6500、6501系列 ATMEL、PHILIPS、LG、三星、华邦等公司的51兼容机。
1.中央处理器(CPU)：CPU是整个单片机的核心部件， 是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代 码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的 工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
（1）运算器 由ALU、暂存器1、暂存器2、累加器（ACC ） 、寄存器B、 程序状态字（PSW）、 和布尔处理机共同组成。主要任务是完成算术运 算、逻辑运算、位运算和数据传送等操作。
l单片机的发展趋势
单片机的发展趋势将是向大容量、高性能化，外围电路内装化等 方面发展。为满足不同用户的要求，各公司竞相推出能满足不同需 要的产品。
1．CPU的改进
（1）增加CPU数据总线宽度。例如，各种16位单片机和32位单片机， 数据处理能力要优于8位单片机。另外，8位单片机内部采用16位数 据总线，其数据处理能力明显优于一般8位单片机。