51单片机简介
51单片机 原理
51单片机原理
51单片机,又称作8051单片机,是一种微控制器,广泛应用
于嵌入式系统中。
它是由英特尔公司在1980年推出的,并成
为了应用最广泛的单片机架构之一。
51单片机采用哈佛架构,具有8位数据总线和16位地址总线。
它内部集成了CPU、RAM、ROM、I/O口等组成部分。
在工
作时,通过外部时钟源供给给单片机提供时钟信号。
CPU是51单片机的核心部件,用于执行程序指令。
51单片机
的指令集支持多种操作,包括算术、逻辑、移位、跳转等。
数据的存储和处理则在RAM中进行,程序的存储则在ROM中。
RAM是51单片机的临时存储器,用于存储程序中的变量和计算结果。
ROM则是只读存储器,用于存储程序指令。
在单片
机启动时,ROM中的程序会被加载到RAM中,并由CPU执行。
I/O口是51单片机与外部设备进行交互的接口。
它可以被配置为输入或输出,用于连接各种传感器、执行器、显示器等外围设备。
通过I/O口,51单片机可以与外部世界进行数据交换和控制。
为了编程和调试51单片机,我们通常使用专用软件和编程器。
这些工具可以将用户编写的程序烧录到51单片机的ROM中,并通过与单片机的通信接口进行通信。
总的来说,51单片机是一种功能强大且应用广泛的微控制器。
它可以用于控制各种嵌入式系统,如家用电器、车辆电子、工业自动化等领域,为我们的生活和工作提供了便利。
MCS51单片机
MCS51单片机简介MCS51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器系列。
它是由英特尔公司于1981年推出的,并迅速成为行业领先的产品之一。
MCS51单片机以其稳定性、灵活性和易用性而受到广大开发者的青睐。
本文将介绍MCS51单片机的基本特性、应用范围以及其优势。
一、MCS51单片机的基本特性MCS51单片机是一种8位微控制器,它采用了哈佛结构,包含CPU、存储器、输入输出接口等核心模块。
以下是MCS51单片机的基本特性:1. CPU:MCS51单片机的CPU是一种高效、低功耗的8位中央处理器,具有高性能和高度集成的特点。
它能够处理包括算术、逻辑运算等多种任务。
2. 存储器:MCS51单片机内置ROM、RAM和EEPROM等存储器。
ROM用于存储程序代码,RAM可以存储中间数据和变量,EEPROM用于非易失性数据存储。
3. 输入输出接口:MCS51单片机具有多种输入输出接口,如并行输入输出口、串行通信口、定时器和计数器等。
这些接口能够将单片机与外部设备进行数据传输和通信。
二、MCS51单片机的应用范围MCS51单片机由于其强大的功能和良好的性能,被广泛应用于各个领域的嵌入式系统开发中。
以下是MCS51单片机的主要应用领域:1. 家电控制:MCS51单片机可以用于家电产品的控制,如空调、洗衣机、冰箱等。
通过单片机的智能控制,可以实现家电产品的功能增强和交互性改进。
2. 工业自动化:MCS51单片机在工业自动化领域的应用非常广泛。
它可以用于工业机器人、自动化生产线以及电力控制设备等,提高生产效率和产品质量。
3. 智能交通:MCS51单片机可以用于智能交通系统中的车辆控制、信号灯控制以及交通数据处理等。
通过单片机的智能化处理,可以提高道路交通的安全和效率。
4. 电子设备:MCS51单片机广泛应用于各类电子设备中,如数码相机、手机、电视机等。
它能够控制设备的各个功能模块,实现设备的智能化和多功能化。
51单片机 绪论
51单片机绪论单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,它集中了处理器(CPU)、存储器(Memory)、输入/输出接口(I/O Interface)及外围功能模块等多种功能于一体。
其中,51单片机是一种基于Intel公司推出的8位单片机系列,广泛应用于各个领域的嵌入式系统中。
本文将从历史背景、特点、应用领域及发展趋势等方面进行探讨。
一、历史背景1960年代,随着集成电路技术的快速发展,单片机这一新型集成电路芯片诞生了。
由于其尺寸小、功耗低、性能强大等特点,使得单片机在各个领域得到了广泛的应用。
而51单片机则是由国内外众多电子工程师在上世纪80年代共同研发而成,成为当时国内外嵌入式系统设计的首选单片机之一。
二、特点1. 体积小巧:51单片机采用封装形式十分紧凑,适合于各种小型嵌入式设备;2. 低功耗:51单片机的功耗很低,适合于长时间工作的无线传感器网络等低功耗应用;3. 高性能:51单片机具备8位处理器,时钟频率高,运算速度快;4. 强大的存储能力:51单片机内置了RAM和ROM,容量较大,可存储各种程序代码和数据;5. 多种接口:51单片机具备丰富的外设接口,可直接与各种传感器、显示设备、输入设备等连接。
三、应用领域由于其特点的优越性,51单片机得到了广泛而深入的应用,主要包括以下领域:1. 家电控制领域:51单片机可应用于各类电器设备的控制,如空调、电视、洗衣机等;2. 工业自动化领域:51单片机可应用于工厂生产线的自动化控制,提高生产效率和质量;3. 智能交通领域:51单片机可用于智能交通系统,如红绿灯控制、智能出租车等;4. 医疗设备领域:51单片机可应用于医疗设备的控制,如血压计、心电图仪等;5. 安防领域:51单片机可用于安防系统,实现门禁控制、监控等功能;6. 智能家居领域:51单片机可应用于智能家居,控制家电、安防、照明等设备。
四、发展趋势随着科技的不断进步,51单片机的应用范围将进一步扩大,并具备以下几个发展趋势:1. 高性能:随着微纳米工艺的发展,51单片机的性能将得到进一步提升;2. 低功耗:在追求高性能的同时,51单片机也将致力于降低功耗,满足低功耗领域的需求;3. 高集成度:未来51单片机有望实现更高的集成度,集成更多功能模块,减小体积;4. 强化通信能力:以适应物联网的发展需求,51单片机将加强与其它设备之间的通信能力;5. 多样化应用:随着人们对生活质量的不断追求,51单片机将广泛应用于更多的领域,实现智能化、自动化。
51单片机结构原理
51单片机结构原理51单片机是一种典型的微控制器,具有由英特尔公司(Intel)设计和生产的基于哈佛结构的原理。
51单片机的基本结构包括中央处理器部分(CPU)、存储器部分、输入/输出(I/O)部分以及定时/计数器(Timer/Counter)等功能模块。
在中央处理器部分,51单片机采用了8位位宽的数据总线和16位位宽的地址总线。
它具有一组通用寄存器,可以用于存储中间数据和运算结果。
另外,还有一个累加器,用于存储加法操作的结果。
CPU还包括一套指令系统,用于控制程序的执行。
存储器部分包括程序存储器ROM(Read-Only Memory)和数据存储器RAM(Random Access Memory)。
ROM用于存储程序代码,RAM用于存储数据和程序的临时变量。
51单片机使用Harvard结构,将程序存储器和数据存储器分开,可以同时访问两个存储器,提高了执行效率。
输入/输出(I/O)部分包括多个通用I/O端口,可以用于连接外部设备。
这些I/O端口可以通过外部扩展器进行扩展,以满足不同应用的需求。
此外,51单片机还提供了串行通信接口、定时器/计数器等特殊功能引脚。
定时/计数器模块是51单片机的重要功能之一。
它可以生成精确的定时信号,并可以用来计数外部事件的频率。
定时/计数器模块可以通过寄存器配置,实现不同的定时和计数功能。
总之,51单片机结构的核心是中央处理器部分、存储器部分、输入/输出部分和定时/计数器模块。
通过这些功能模块的协同工作,51单片机可以实现各种应用需求,如控制、计算、通信等。
51单片机基础入门
单片机基础一、 单片机基础知识1.1 51系列单片机简介:51系列单片机是单片机领域中的一类,也是影响最为深远,使用最为广泛的单片机系列。
51单片机是指Intel的MCS‐51系列及和其具有兼容内核的单片机。
51系列单片机最早由Intel公司发展起来,随后将51内核授权给其他各个厂商。
因此,现在MCS‐51兼容的单片机种类繁多,如:Atmel公司的AT889C系列、AT89S系列、Silicon Laboratories的C8051F 系列以及STC的单片机等。
这些系列的单片机都有着十分接近的指令系统和硬件结构,在开发起来很方便移植。
1.2 STC系列单片机:STC89C51RC系列单片机是STC推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统的8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择,HD版本和90C版本内部集成MAX810专用复位电路。
特征:1) 增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可任意选择,指令代码完全兼容传统80512)工作电压:5.5V ‐ 3.3V (5V单片机) / 3.8V ‐ 2.0V (3V单片机)3) 工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的 0~80MHz,实际工作频率可达48MHz.4)用户应用程序空间:4K / 8K / 13K / 16K / 32K / 64K字节5)片上集成1280字节或512字节RAM6)通用I/O口(35/39个),复位后为:P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O 口);P0口是开漏输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。
7)ISP(在系统可编程)/ IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器 可通过串口(RxD/P3.0, TxD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片8)有EEPROM功能9)看门狗10)内部集成MAX810专用复位电路(HD版本和90C版本才有),外部晶体20M以下时,可省外部复位电路。
51系列单片机概述
第一讲:51系列单片机概述课程安排•了解51系列单片机•介绍51系列单片机的典型引脚结构•介绍51系列单片机的内部结构•中央处理器结构•存储器结构•单片机指令时序•掉电保护•低功耗模式了解51系列单片机•单片机——单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)的简称•1946年,世界上第一台电子数字计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学研制成功。
•单片机内部集成如下部件:–中央处理器(Central Processing Unit,CPU)–只读存储器(Read Only Memory,ROM)–随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)–定时器/计数器及I/O(Input/Output)接口等部件。
•单片机成为最重要的可编程硬件控制单元了解51系列单片机•发展历史:–1970年~1974年:诞生了第一代4位的单片机。
这类单片机已经具有了并行I/O接口,以及一些常用的A/D和D/A等资源。
这在当时来说是非常强大的,通过灵活的控制能力,使其应用于电视机、收音机和电子玩具中。
–1974年~1978年:单片机进入8位时代。
这个时期以Intel公司的MCS-48系列单片机最具代表性。
此时的单片机内部集成了更为强大的8位CPU内核、多个并行I/O接口、同时增加了定时器/计数器以及小容量的RAM和ROM等。
–1978年~1983年:Intel公司的MCS-51系列为代表,标志着进入高档8位单片机时代。
这个时期的单片机工作频率、硬件资源和RAM/ROM容量等都有极大的突破,创新地加入了串口通信接口以及多级中断处理系统。
我们现在所广泛使用的单片机都仍以该内核为基础,因此,也常成为51系列单片机。
了解51系列单片机•随后,单片机市场便进入百花齐放、百家争鸣时代。
各个厂商不仅在增强单片机的性能,同时还推出了不同类型的单片机。
–PIC系列–AVR系列–ARM系列–C8051F系列–PSoC系列–等等了解51系列单片机•单片机的应用领域–家电产品,例如在电视、电话、冰箱、空调、洗衣机、家用防盗报警器等。
51单片机介绍ppt课件
温度检测与报警系统设计案例剖析
01
温度检测原理及硬 件组成
利用温度传感器检测环境温度, 并将温度信号转换为电信号输出 。
02
软件设计思路及实 现方法
采用51单片机作为核心控制器, 通过编程实现温度数据的采集、 处理、显示和报警等功能。
03
系统调试与性能优 化
针对实际温度变化情况,对温度 检测与报警系统进行调试和优化 ,提高系统稳定性和准确性。
发展历程
自1980年代初期Intel推出8051 单片机以来,经过不断的发展和 改进,51单片机已成为应用最广 泛的微控制器之一。
主要特点及应用领域
主要特点 8位处理器,运算速度快。
片内资源丰富,包括RAM、ROM、定时器/计数器、串行通信接口等。
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。
寻址方式
立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等 。
数据传送类指令
MOV、MOVC、MOVX等。
数据交换类指令
XCH、SWAP等。
算术运算类指令
01
加法指令
ADD、ADDC等。
02
减法指令
SUBB、DEC等。
03
乘法指令
MUL等。
04
除法指令
DIV等。
逻辑运算类指令
逻辑与指令
ANL等。
逻辑或指令
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
51单片机原理
51单片机原理
51单片机是一种8位的微处理器,常用于嵌入式系统和微控制器应用中。
它由美国Intel公司于1980年推出,采用Harvard结构,具有高性能和低功耗的特点。
51单片机的核心部件是CPU,CPU有一个称为ALU (Arithmetic Logic Unit,算术逻辑单元)的功能模块,负责进行运算和逻辑判断。
ALU通过控制信号来执行不同的操作,如加法、减法、与门、或门等。
CPU还包括寄存器和控制单元。
在51单片机中,数据是以位或字节的形式存储的,可以通过内部地址总线和数据总线进行读写操作。
内部RAM(Random Access Memory,随机存取内存)用于临时存储数据,而ROM(Read Only Memory,只读存储器)则用于存储程序代码。
51单片机还具有多个I/O口,可以与外部设备进行数据交换。
其中,GPIO(General Purpose Input/Output,通用输入/输出)口可以配置为输入或输出,用于连接按钮、LED、电机等外部设备。
为了方便程序开发和调试,51单片机通常与编程器相连,通过编程器可以将编写好的程序代码下载到单片机中。
常用的编程语言包括汇编语言和C语言。
除了基本的CPU和存储单元,51单片机还常常包含定时器、
串口通信模块、中断控制器等功能模块,以满足不同应用的需求。
总的来说,51单片机作为一种常用的微处理器,具有可编程性强、易扩展、功耗低等特点,广泛应用于各种嵌入式系统和控制系统中。
单片机(MCS-51)简述
单片机(MCS-51)简述钱堃收集整理本文简要地介绍单片机技术并以MCS-51单片机为例,介绍其结构组成特点及应用,感兴趣的同学可以进一步阅读相关文献(如参考文献)了解更多技术性细节知识。
通用微处理器和单片机是计算机技术发展中的两个主要分支,它们适用于各种不同的应用领域。
单片机(Microcontroller Unit, MCU)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路等)集成到一块芯片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。
从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
MCS-51系列单片机是以8051为核心发展起来的,具有基本的硬件结构和通用的软件特性,图1为MCS-51系列单片机基本组成框图。
图1 单片机组成框图构成计算机的主要组成部分(CPU、存储器、可编程I/O口等),通过地址总线、数据总线和控制总线连接在一起,这种芯片叫单片机。
单片机的功能结构如图2所示,MCS-51单片机的内部结构包含下列几个部件(新的单片机在以下指标方面更为先进):(1)一个8位CPU;(2)一个片内振荡器及时钟电路(3)4 ROM程序存储器;(4)128字节RAM数据存储器,(5)两个16位定时器/计数器;(6)可寻址64x字节外部数据存储器和64K字节外部程序存储器空间的控制电路;(7)32条可编程的I/O线(四个8位并行I/O端口);(8)一个可编程全双工串行口;(9)具有5个中断源、2个优先级嵌套中断结构。
图2 MCS-51单片机功能方框图单片机作为嵌入式应用的微型计算机,从硬件结构到软件指令系统都是针对测控领域的广泛需要和特点而设计的,因此单片机也称之为微控制器(MCU),它适用于嵌入电子系统中作为核心部件。
51单片机简介
51单片机简介简介:51单片机,也称为8051单片机,是一种广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器。
它由Intel公司在20世纪80年代初开发而成,很快成为了业界的标准。
51单片机以其高性能、易于编程和低功耗等特性,被广泛应用于家电、通信、汽车等领域。
历史:20世纪80年代,Intel公司推出了首款51单片机,这一时期正是微处理器技术蓬勃发展的阶段。
由于其性能强大且易于使用,51单片机很快占据了市场,并成为了许多嵌入式系统开发者的首选。
之后,51单片机通过不断的更新换代,逐渐演化为现今应用广泛的8051系列。
特点:1. 高性能:51单片机采用了CISC(复杂指令集计算机)架构,具有高效的指令集和丰富的外设接口,能够满足各种需要。
2. 易于编程:51单片机支持多种编程语言,如汇编语言和C语言。
开发者可以根据需求选择适合自己的编程语言,降低开发难度。
3. 低功耗:由于嵌入式系统通常需要长时间运行,功耗成为一个重要的考虑因素。
51单片机以其低功耗的特点,在许多低功耗应用场景中得到了广泛应用。
4. 丰富的外设:51单片机内置了大量的外设接口,如通用输入输出口、定时器、串口等,可轻松与其他设备进行通信和交互。
5. 可扩展性强:51单片机支持外部扩展,通过扩展模块可以实现更多的功能和接口,满足不同应用需求。
应用领域:1. 家电:51单片机在家电领域广泛应用,如空调、洗衣机、电视机等。
通过对温度、湿度等参数的检测和控制,提高了家电的智能化水平。
2. 通信:51单片机在通信领域被广泛应用于电话、手机等设备。
它可以实现通信协议栈的处理、信号处理和数据传输等功能。
3. 汽车:51单片机在汽车电子控制系统中扮演着重要角色。
它可以控制发动机的点火、燃油喷射等关键操作,提高汽车的性能和燃油利用率。
4. 工业控制:51单片机可用于工业自动化系统中的控制和监测。
通过与传感器和执行器的联动,实现对生产过程的精确控制,提高生产效率。
51单片机code的用法
51单片机code的用法摘要:一、51单片机简介1.51单片机的背景与历史2.51单片机的主要特点和应用领域二、51单片机code的概述1.51单片机code的概念2.51单片机code的作用和重要性三、51单片机code的编写与使用1.常用编程语言及工具2.编写51单片机code的基本步骤3.51单片机code的调试与优化四、51单片机code的应用实例1.实例一:点亮LED灯2.实例二:按键控制LED灯的闪烁3.实例三:串口通信正文:一、51单片机简介单片机(Microcontroller Unit,简称MCU)是一种集成度较高的微处理器,具有体积小、成本低、功能强大等特点。
51单片机作为一款经典的单片机产品,起源于1981年由Intel公司推出的8051芯片。
后来,众多厂商如Atmel、STC等纷纷加入51单片机的研究与生产,使得51单片机家族不断壮大。
51单片机广泛应用于家电控制、工业自动化、通信、医疗设备等领域。
二、51单片机code的概述51单片机code,即51单片机的程序代码,是指用某种编程语言编写的用于控制51单片机内部各个功能模块的指令集。
51单片机code的质量和效率直接影响到单片机产品的性能和稳定性。
为了充分发挥51单片机的性能,需要编写高效、可靠、易于维护的code。
三、51单片机code的编写与使用常用的编程语言有C语言、汇编语言等,其中C语言因其较高的可读性和编程效率而被广泛应用于51单片机的编程。
编写51单片机code的基本步骤如下:1.分析需求,设计程序框架:根据项目需求,设计程序的整体结构和各个模块的功能。
2.编写代码:使用C语言或其他编程语言编写程序代码。
3.编译、链接:将编写好的代码编译成机器码,并与其他库文件链接,生成目标文件。
4.下载到单片机:使用烧写工具将目标文件烧写至单片机内存。
5.调试与优化:通过串口通信、LED指示灯等手段,对程序进行调试和优化。
51单片机原理与应用
51单片机原理与应用51单片机是一种常用的单片机,其原理和应用十分广泛。
本文将从原理、结构、工作原理、应用领域等方面进行介绍。
一、原理和结构51单片机是指Intel公司推出的一种8位单片机,其核心是8051系列的芯片。
它具有高度集成、低功耗、易于编程等特点。
51单片机的结构包括中央处理器、存储器、输入输出端口、定时器计数器、串行通信接口等部分。
其中,中央处理器是51单片机的核心,负责执行各种指令和控制整个系统的运行。
二、工作原理51单片机的工作原理是通过执行存储在存储器中的指令来完成各种功能。
它通过中央处理器获取指令,然后根据指令的要求进行相应的操作。
51单片机的指令由操作码和操作数组成,操作码表示要执行的操作,操作数表示操作的对象。
通过不同的指令和操作数的组合,可以实现各种功能,如输入输出控制、定时器计数、串行通信等。
三、应用领域由于51单片机具有体积小、功耗低、成本低等优势,因此在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 嵌入式系统:51单片机可以用于控制各种嵌入式系统,如家电、智能家居、机器人等。
通过编程控制,可以实现各种功能,如温度控制、灯光控制、运动控制等。
2. 工业自动化:51单片机可以用于工业控制系统,如自动化生产线、仪器仪表等。
通过与传感器、执行器等设备的连接,可以实现对生产过程的监控与控制。
3. 通信设备:51单片机可以用于各种通信设备,如无线模块、蓝牙模块等。
通过与通信模块的配合,可以实现无线通信、数据传输等功能。
4. 汽车电子:51单片机可以用于汽车电子控制系统,如发动机控制单元、车身电子控制单元等。
通过编程控制,可以实现对汽车各个系统的监控与控制。
5. 教育领域:由于51单片机易于学习和应用,因此在教育领域也有广泛的应用。
学生可以通过实践操作,了解单片机的工作原理和应用,提高动手能力和创新思维。
51单片机是一种应用广泛的单片机,它具有高度集成、低功耗、易于编程等特点。
51单片机原理及应用
51单片机原理及应用51单片机(AT89C51)是一种高性能、低功耗的CMOS8位微控制器,它集成了CPU核心、ROM、RAM、I/O端口、定时器/计数器、串行通信接口等功能模块。
它是基于哈佛结构的架构,具有较高的运行速度和强大的功能。
1.CPU核心:51单片机采用了8051型CPU核心,其指令集丰富,包括基本的算数逻辑操作、数据传输操作、位操作以及控制操作等。
2.存储器:51单片机内部带有4KB的可编程ROM,用于存放程序代码;同时还有128字节的RAM用于存放数据。
3.I/O端口:51单片机共有四组I/O端口,分别为P0、P1、P2和P3,每个端口都是8位的双向口。
4. 定时器/计数器:51单片机内部带有两个独立定时器/计数器,分别为Timer 0和Timer 1,它们可以用于计时、定时和外部计数等操作。
5.串行通信接口:51单片机内部带有一个串行通信接口(UART),可以实现串行数据的收发操作。
1.嵌入式系统开发:51单片机具有强大的IO口和丰富的功能模块,可用于开发各种嵌入式系统,如家电控制、电子锁、智能家居等。
2.工业自动化:51单片机广泛应用于工业领域,可以实现各种传感器的数据采集、控制执行器动作、工业过程监控等功能。
3.车载电子:51单片机可以用于车辆电子系统的设计与控制,如车载仪表盘、车内电子设备控制、车载导航系统等。
4.家庭电子:51单片机可以用于各种家庭电子产品的设计与控制,如电视、音响、游戏机等。
5.学术研究:51单片机常用于电子、计算机等相关专业的教学与研究,学生可以通过对其原理及应用的学习,提高自己的电子设计与开发能力。
需要注意的是,由于51单片机已经推出多年,技术相对较老,目前市场逐渐被更先进的32位单片机所取代。
但由于其成熟可靠、易学易用的特点,仍然在一些特定领域得到广泛应用。
总之,51单片机具有强大的功能和广泛的应用领域,熟悉其原理及应用对于掌握嵌入式系统的设计和开发具有重要意义。
51单片机介绍
51单片机编辑51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031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。
很多公司都有51系列的兼容机型推出,今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。
需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。
1简介当前常用的51系列单片机主要产品有:*Intel的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等;*ATMEL的:89C51、89C52、89C2051等;*Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品国产宏晶STC单片机以其低功耗、廉价、稳定性能,占据着国内51单片机较大市场。
基础51单片机。
[1]2功能·8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM) (52为8K) ·128bytes的数据存储器(RAM) (52有256bytes的RAM)·32条I/O口线·111条指令,大部分为单字节指令·21个专用寄存器·2个可编程定时/计数器·5个中断源,2个优先级(52有6个)·一个全双工串行通信口·外部数据存储器寻址空间为64kB ·外部程序存储器寻址空间为64kB ·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装·单一+5V电源供电CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。
51系列单片机介绍
51系列单片机介绍单片机是一种集成电路,内部包含了中央处理单元(CPU)、存储器和各种输入输出接口,适用于数字控制系统。
51系列单片机以其出色的性能和稳定性在嵌入式系统中得到广泛应用。
本文将介绍51系列单片机的特点、应用领域以及相关学习资源。
一、51系列单片机的特点1. 高性能:51系列单片机采用高速处理器,具有较强的运算能力和响应速度,能够处理复杂的计算任务。
2. 多功能:51系列单片机集成了多种外设接口,如串口通信、模拟输入输出等,可适应不同的应用场景。
3. 低功耗:单片机工作时的功耗相对较低,节能环保,适用于资源有限的系统。
4. 易于编程和调试:51系列单片机有丰富的开发工具和编程环境支持,使得编写和调试程序变得简单快捷。
二、51系列单片机的应用领域1. 家用电器:51系列单片机在家电领域广泛应用,如空调、洗衣机、电视机等,能够实现精确控制和智能化操作。
2. 工业自动化:单片机在工业自动化中发挥重要作用,如机器人、自动化生产线等,实现精确的控制和监测。
3. 智能交通:51系列单片机可用于交通信号控制、智能道路监测等方面,提高交通系统的效率和安全性。
4. 电子设备:单片机广泛应用于电子设备中,如手机、数码相机、电子游戏机等,实现各种功能。
三、51系列单片机的学习资源1. 基础教材:市场上有许多针对51系列单片机的教材,包括理论知识、实验案例和编程示例,适合初学者入门。
2. 在线课程:有很多在线平台提供了关于51系列单片机的视频教程和学习资源,学习者可根据自己的需求选择合适的课程。
3. 开发工具:官方提供了多种开发工具,如Keil、51Pro等,这些工具提供了一站式的开发环境,方便编程和调试。
4. 社区论坛:有许多51系列单片机的爱好者组成了各类社区论坛,学习者可以在论坛中交流经验、解决问题。
5. 实践项目:通过完成一些实践项目,如温度控制、LED灯控制等,可以帮助学习者巩固所学知识并提高实际应用能力。
基于51单片机论文初稿
1. 简介1.1 什么是51单片机1.1 什么是51单片机51单片机是一种非常常见的单片机系列,也被称为STC单片机或者8051单片机。
它是由Intel公司于1980年推出的一款8位单片机,采用哈佛结构,具有高性能和低功耗的特点。
51单片机具有丰富的外设资源,如GPIO口、定时器、串口等,可以满足各种应用需求。
它的指令集相对简单,易于学习和编程。
由于成本低廉、易于获取和广泛应用,51单片机在教育领域和嵌入式系统开发中得到了广泛应用。
下面是一个简单的例子,演示了如何使用51单片机控制LED灯的亮灭以上例子中,我们通过控制P1口的第0位引脚来控制LED的亮灭。
通过循环不断地将LED灯点亮和熄灭,就实现了一个LED闪烁的效果。
这个例子展示了使用51单片机控制外部设备的基本方法,为后续的学习和应用打下了基础。
通过这个例子,我们可以看到,51单片机作为一种常见的单片机,可以通过简单的代码实现对外部设备的控制,具有广泛的应用前景。
1.2 51单片机的应用领域1.2 51单片机的应用领域51单片机广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 工业自动化:51单片机在工业自动化领域中扮演着重要的角色。
它可以用于控制和监测各种工业设备,例如温度控制、压力控制、流量控制等。
通过与传感器和执行器的配合,51单片机可以实现对工业过程的精确控制。
2. 家电控制:51单片机也被广泛应用于家电控制领域。
它可以用于控制家电设备的开关、调节和定时等功能。
例如,通过编程控制,可以实现空调的温度调节、电视机的频道切换、洗衣机的洗涤程序等。
3. 智能交通:在智能交通领域,51单片机被用于信号灯控制、交通监控和车辆管理等方面。
通过与传感器和通信设备的配合,它可以实现对交通信号的智能控制,提升交通效率和安全性。
4. 医疗设备:51单片机在医疗设备中的应用也非常广泛。
它可以用于监测和控制医疗设备的运行状态,例如心电图仪、血压计、呼吸机等。
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51单片机简介
描述
AT89C51是一个低电压,髙性能CM0S8位单片机带有4K字节的可反复擦写的程序存储器(PENROM)o和128字节的存取数据存储器(RAM),这种器件釆用AniEL公司的髙密度、不容易丟失存储技术生产,并且能够与MCS-51系列的单片机兼容。
片内含有8位中央处理器和闪烁存储单元,有较强的功能的AT89C51单片机能够被应用到控制领域中。
功能特性
AT89C51提供以下的功能标准:4K字节闪烁存储器,128字节随机存取数据存储器,32个I/O口,2个16位定时/计数器,1个5向量两级中断结构,1个串行通信口,片内震荡器和时钟电路。
另外,AT89C51还可以进行OHZ的静态逻辑操作,并支持两种软件的节电模式。
闲散方式停止中央处理器的工作,能够允许随机存取数据存储器、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存随机存取数据存储器中的内容,但震荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一个复位。
引脚描述
VCC:电源电压
GND:地
P0 口:
P0口是一组8位漏极开路双向I/O 口,即地址/数据总线复用口。
作为输出口时,每一个管脚都能够驱动8个TIL电路。
当“1”被写入P0口时,每个管脚都能够作为髙阻抗输入端。
P0口还能够在访问外部数据存储器或程序存储器时,转换地址和数据总线复用,并在这时激活内部的上拉电阻。
P0口在闪烁编程时,P0口接收指令,在程序校验时,输出指令,需要接电阻。
P1 口:
P1 口一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动4个TIL电路。
对端口写“1”,通过内部的电阻把端口拉到髙电平,此时可作为输入口。
因为内部有电阻,
沈阳航空工业学院电子工程系毕业设计(外文翻译)
某个引脚被外部信号拉低时输出一个电流。
闪烁编程时和程序校验时,P1 口接收低8位地址。
P2 口:
P2口是一个内部带有上拉电阻的8位双向I/O 口,P2的输出缓冲级可驱动4个
0电路。
对端口写“:T,通过内部的电阻把端口拉到髙电平,此时,可作为输入口。
因为内部有电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时,P2口送出髙8位地址数据。
在访问8位地址的外部数据存储器时,P2口线上的内容在整个运行期间不变。
闪烁编程或校验时, P2 口接收髙位地址和其它控制信号。
P3 口:
P3 口是一组带有内部电阻的8位双向I/O 口,P3 口输出缓冲故可驱动4个TTL电路。
对P3口写如“1”时,它们被内部电阻拉到髙电平并可作为输入端时,被外部拉低的 P3 口将用电阻输出电流。
P3 口除了作为一般的I/O 口外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示:
P3 口还接收一些用于闪烁存储器编程和程序校验的控制信号。
RST:
复位输入。
当震荡器工作时,RET引脚出现两个机器周期以上的髙电平将使单片机复位。
ALE/PROG:
2
当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
即使不访问外部存储器,ALE以时钟震荡频率的1/16«5出固定的正脉冲信号,因此它可对输出时钟或用于定时目的。
要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲时,闪烁存储器编程时,这个引脚还用于输入编程脉冲。
如果必要,可对特殊寄存器区中的8EH 单元的DO位置禁止ALE操作。
这个位置后只有一条 MOVX和MOVC指令ALE才会被应用。
此外,这个引脚会微弱拉髙,单片机执行外部程序时,应设置ALE无效。
PSEN:
程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号,当AT89C51由外部程序存储器读取指令时,每个机器周期两次PSEN 有效,即输出两个脉冲。
在此期间,当访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号不出现。
EA/VPP:
外部访问允许。
欲使中央处理器仅访问外部程序存储器,EA端必须保持低电平。
需要注意的是:如果加密位LBI被编程,复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为髙电平,CPU 则执行内部程序存储器中的指令。
闪烁存储器编程时,该引脚加上+12V的编程允许电压VPP,当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPPo XTAL1:震荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2:震荡器反相放大器的输出端。
时钟震荡器
AT89C51中有一个用于构成内部震荡器的髙增益反相放大器,引脚XTAL1和 XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自然震荡器。
外接石英晶体及电容Cl, C2接在放大器的反馈回路中构成并联震荡电路。
对外接电容Cl, C2虽然没有十分严格的要求,但电容容量的大小会轻微影响震荡频率的髙低、震荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。
如果使用石英晶体,我们推荐电容使用30PF±10PF,而如果使用陶瓷振荡器建议选择40PF±10PFo用户也可以釆用外部时钟。
釆用外部时钟的电路如图示。
这种情况下,外部时钟脉冲接到XTAL1端,即内部时钟发生器的输入端, XTAL2则悬空。
由于外部时钟信号是通过一个2分频触发器后作为内部时钟信号的,所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求,但最小髙电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。
沈阳航空工业学院电子工程系毕业设计(外文翻译)
4
闲散节电模式
AT89C51有两种可用软件编程的省电模式,它们是闲散模式和掉电工作模式。
这两种方式是控制专用寄存器PCON 中的PD 和IDL 位来实现的。
PD 是掉电模式,当 PD=1时,激活掉电工作模式,单片机进入掉电工作状态。
IDL 是闲散等待方式,当 IDL=1,激活闲散工作状态,单片机进入睡眠状态。
如需要同时进入两种工作模式, 即PD 和IDL 同时为1,则先激活掉电模式。
在闲散工作模式状态,中央处理器CPU 保 持睡眠状态,而所有片内的外设仍保持激活状态,这种方式由软件产生。
此时,片 内随机存取数据存储器和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。
闲散模式可由任何 允许的中断请求或硬件复位终止。
终止闲散工作模式的方法有两种,一是任何一条 被允许中断的事件被激活,IDL 被硬件清除,即刻终止闲散工作模式。
程序会首先 影响中断,进入中断服务程序,执行完中断服务程序,并紧随REII 指令后,下一条 要执行的指令就是使单片机进入闲散工作模式,那条指令后面的一条指令。
二是通 过硬件复位也可将闲散工作模式终止。
需要注意的是:当由硬件复位来终止闲散工 作模式时,中央处理器CPU 通常是从激活空闲模式那条指令的下一条开始继续执行 程序的,要完成内部复位操作,硬件复位脉冲要保持两个机器周期有效,在这种情 况下,内部禁止中央处理器CPU 访问片内RAM,而允许访问其他端口,为了避免可 能对端口产生的意外写入:激活闲散模式的那条指令后面的一条指令不应是一条对 端口或外部存储器的写入指令。
掉电模式
在掉电模式下,振荡器停止工作,进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指 令,片内RAM 和特殊功能寄存器的内容在中指掉电模式前被冻结。
退出掉电模式的
唯一方法是硬件复
EXTERNAL OSCILLATOR SIGNAL
外部振荡电路
X7AL2
X7AL1
GND
内部振荡电X7AL2
X1AL1
GND
位,复位后将从新定义全部特殊功能寄存器但不改变RAM中的内容,在VCC恢复到正常工作电平前,复位应无效切必须保持一定时间以使振荡器从新启动并稳定工作。
闲散和掉电模式外部引脚状态。
程序存储器的加密
AT89C51可使用对芯片上的三个加密位LB1, LB2, LB3进行编程(P)或不编程(U)得到如下表所示的功能:
当LB1被编程时,在复位期间,EA端的电平被锁存,如果单片机上电后一直没有复位,锁存起来的初始值是一个不确定数,这个不确定数会一直保存到真正复位位置。
为了使单片机正常工作,被锁存的EA电平与这个引脚当前辑电平一致。
机密位只能通过整片擦除的方法清除。