单片机硬件基础知识
单片机基础知识资料-PPT
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
1. 电子计算机的发展概述
2. 单片机的发展过程及产品近况
3. 单片机的特点 4. 单片机应用系统开发简介
5.1 计算机语言概述
5.2 80C51单片机寻址方式
5.3 80C51单片机指令系统
暂时不讲
5.4 80C51汇编语言程序设计
5.5 80C51单片机C51程序设计语言
5.6 C51的运算符和表达式
5.7 C51的库函数
5.8 C51的应用技巧
第5章 80C51单片机软件基础知识
单片机应用系统
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
软件系统
• 系统资源分配 • 程序结构 • 数学模型 • 程序流程 • 编制程序
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
程序设计
通常是C语言或者汇编语言,在特定的集成开发环境(IDE)中编程 调试,比如应用最广泛的KEIL uVision3
通过特殊功能寄存器可实现对单片机内部资源的 操作和管理。
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
端口P0~P3
特殊功能寄存器P0~P3分别是I/O端口P0~P3的锁存 器。80C51单片机是把I/O当作一般的特殊功能寄存器 使用,不专设端口操作指令,使用方便。
•数据缓冲区 30H~7FH是数 据缓冲区,即 用户RAM区, 共80个单元。
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。
单片机基础知识
6.3 单片机的发展
MCS-51系列单片机中,有两个子系列:51子系列、52子系列。 51子系列:
8051、8751和8031三个型号,后来经过改进产生 了80C51、87C51和80C31三个型号; 52子系列:
8052、8752和8032三个型号,改进后的型号是 80C52、87C52和80C32。
C2 22μF
8031 8051 8751
R1
(a)上电复位电路
(b)按键电平复位电路
80C51复位电路
(c)按键 脉冲复位电路
二、单片机的结构和原理
1 单片机的硬件结构
时钟源
T0 T1
时钟电路 SFR和RAM 存储器
定时/计数器
CPU
系统总线
并行I/O口
串行I/O口
中断系统
P0 P1 P2 P3
O接口P0~P3。 2. 它们都是双向端口,每个端口各有8条I/O线。 3. P0-P3口四个锁存器同RAM统一编址,可作为SFR来寻址。
2 单片机引脚及其功能
MCS-51系列如8051.8751和 8031均采用40引脚双列直插封装 (Dual In-line Package,DIP) 方式。因受到引脚数目的限制, 有不少引脚具有第二功能。
MCS-51单片机引脚如图所示
2 单片机引脚及其功能 MCS-51单片机 40引
脚,可分为端口线、电源 线和控制线三类。
1.端口线(4×8=32条)
P0.0~P0.7、P1.0~P1.7、P2.0~P2.7、 P3.0~P3.7
2.电源线(2条) VCC为+5V电源线,VSS接地
3.控制线(6条)
单片机应用基础
一 、单片机概述与结构
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
XTAL1和XTAL2。
有两种时钟产生方式:内部方式和外部 方式。
内部时钟方式
内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,通 过在XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件。 C1和C2典型值 通常选择30pF左右。 晶体的振荡频率 在1.2MHz~12MHz之 间。 某些高速单片机 芯片的时钟频率已 达10空间:
片内程序存储器; 片外程序存储器;
片内数据存储器;
片外数据存储器。
程序存储器(ROM):用来存放程序和 始终要保留的数据。 数据存储器(RAM):用来存放程序运 行中所需要的常数和变量。当然,全局 数据也可以放在RAM中。
程序存储器(ROM)
FFFFH
片外ROM
单片机(又称微控制器)是在一块硅 片上集成了各种部件的微型计算机。 这些部件包括中央处理器CPU、数据 存储器RAM、程序存储器ROM、定 时器/计数器T/C和多种I/O接口电路。
1.2 8051的内部结构
1.2.1 中央处理器
8051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)。
8051片内ROM为掩膜型, 在制造芯片时已将应 用程序固化进去,使它具有了某种专用功能; 内部程序不能改写, 不便于实验和开发。如 在实验调试中使用8051, 需在片外扩展可改 写的EPROM。
8031片内没有ROM, 使用时需外接ROM。 8751具有片内EPROM, 固化的应用程序可以方 便地改写。
外部时钟方式
常用于多片 MCS-51单片 机同时工作。
(2)8051的基本时序周期
振荡周期:指振荡源的周期,若为内部产 生方式,则为石英晶体的振荡周期。
时钟周期:(称S周期)为振荡周期的两倍, 时钟周期=振荡周期P1+振荡周期P2。
第二部分单片机硬件基础知识
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
暂存器1 暂存器2
程序状态
字PSW
ALU
指令译码器ID 定时与控制
CPU
数据指针DPTR 缓冲器
程序计数器
4K×8 ROM
PC增1
程序地址寄存器AR
Ⅰ CPU
B
暂存器1 暂存器2 ACC
微操作控制电路 时指指 序令令 电译寄 路码存
复位使单片机进入某种确定的初始状态:
▼ PC值归零(0000H); ▼ 各个SFR被赋予初始值(见P.42):
P0~P3 = 0FFH,Acc = 0,B = 0,TH0=0, TL0=0,TH1=0,TL0=0,SP=7, PSW=0 …… ▼退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切 程序进程、退出程序的死循环,从头开始。
不XT同A。L1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端
单片机的引脚(晶振端)
Vcc, GND:正电源端与接地端 (+5V/3.3V/2.7V)
X通T常AL外1接, XTAL2: 片内振荡电也路可输以入由/输X出TA端L1
一个晶振
端接入外部时钟,
两个电容
此时应将 XTAL2
接地:
XTAL1
CK /Q
0
截 引脚P1.X 止
1
读引脚
简 单 测 控 实 例 原 理 图
P1.3
作 输 入 端 口
光路通畅,R亮2K 光路阻断,R暗 400K
P1.3口用于输入状态检测的语句:
任务三:红外防盗报警 JOB3: CLR P1.1 ;亮绿灯 REDO: SETB P1.3 ;P1.3作输入口必先置1 CHECK:JNB P1.3,CHECK ;检测通道是否被阻断? LOOP: ………… ;有入侵者,报警!
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。
单片机——硬件基础知识
int main(void) { uint i = 0; // 定义循环变量 i,用于软件延时 uchar j = 0; // 定义计数变量 j,用于移位控制 while(1) // 主循环,程序无限循环执行该循环体语句 { P0 = ~(1 for(i = 0; i if(j >= 8) //移位计数超过 7 后,再重新从 0 开始 {
单片机——硬件基础知识
1、单片机内部资源 STC89C52:8KFLASH、512 字节 RAM、32 个 IO 口、3 个定时器、1 个 UART、8 个中断源 (1)Flash(硬盘)程序存储空间 擦写 10 万次,断电数据不丢失,读写速度慢 (2)RAM(内存)数据存储空间 断电数据丢失,读写速度快,无限次使用 (3)SFR 特殊功能寄存器 2、单片机最小系统 最小系统:最少组件组成单片机可以工作的系统。 三要素: (1)、 电源电路:5V
j = ,稳定电源的作用。 高频滤波电容,电容附近,通常用 104 电容来进行去除高频干扰。 (3)、三极管(PNP,NPN) b,c,e --- 电压驱动 控制应用 驱动应用 4、LED 发光二极管 电流驱动 通常红色贴片 LED, 靠电流驱动,电压 1.8V~2.2V,电流 1~20mA,在 1~5mA 亮度有所变化 or(表达式 1;表达式 2;表达式 3) { 语句;//可以为空 } while(表达式)//表达式为真,执行语句
{ 语句;//可以为空 } do { 语句;//可以为空 }while(表达式); (3)、函数 (模块化的思想) 类型 函数名(参数类型 参数) { 函数体; }
(4)、数组 、具有相同数据类型 、具有相同的类型 、在存储器中连续存储 (5)、51 单片机常用延时办法循环、定时器 (P0 = ~(1 5、流水灯 给 IO 口一个低电平即可点亮 LED 灯。 注:单片机对外设的操作其实就是对 IO 口电平的控制。 #include //包含特殊功能寄存器定义的头文件 typedef unsigned int uint; typedef unsigned char uchar;
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。
第1讲单片机基础知识
微型计算机硬件结构 ——常见的微机外形
台式微机
立式微机
便携式微机
微型计算机系统
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 电 路
硬件系统 —— 构成微机 的实体和装置
输 出 设 备 软
+
件 系 统
软件系统——微机系统所 使用的各种程序的总称
第1章 单片机基础知识
计算机的分类
1.1 概述 什么是单 片机?
单片微型控制器。 Chip Microcontroller
单片机是把微型计算机的各个功能部件(中 央处理器 CPU 、随机存取存储器 RAM 、只读存 储器ROM、I/O接口、定时器/计数器以及串行通 信接口等)集成在一块芯片上,构成一个完整的 计算机 。
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 设 备
运算器 控制器
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件 系 统
存储器
硬件系统
单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机, 简称单片机 —— 单片机实质上就是一个芯片
单片机应用系统的组成
单片机应用系统的组成如图1.6所示。单片机应用系统是 以单片机为核心,再加上接口电路及外设等硬件电路和软件, 就构成了单片机应用系统。因此,单片机应用系统的设计人 员必须从硬件和软件角度来研究单片机,这样才能研究 和开发出单片机应用系统和产品。
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表1-1 80C51系列单片机分类表
芯片型号 分类 总 线 型 基 本 型 80C31 80C51 87C51 存储器类型及字节数/B 片内其他功能单元数量
单片机硬件知识点汇总
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Intel 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,也可用作定时器。
(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)一个串行端口,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。
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。
单片机硬件基础知识
❖ ② 辅助进位标志位AC:表示累加器A在加减运算时 低4位(A3)有无向高4位(A4)进位或借位。当低4位向 高4位进位或借位时,AC由硬件置“1”,否则清零。
❖ sbit L1=P1^0;
❖ void delay02s(void)
❖{
❖ unsigned char i,j,k;
❖ for(i=20;i>0;i--)
❖ for(j=20;j>0;j--)
❖
for(k=248;k>0;k--);
❖}
❖ void main(void)
❖{
❖ while(1)
❖{
MCS-51系列单片机内部几个重要寄存器
❖ 累加器ACC简称为A,是一个8位的寄存器, 用来存放操作数或运算的结果。在MCS-51指 令系统中,绝大多数指令都要求累加器A参与 处理。
❖ 寄存器B是专为乘法和除法设置的寄存器,也 是8位寄存器。用于存放乘法和除法运算中的 操作数和运算结果。
MCS-51系列单片机内部几个重要寄存器
T
INT
定时器/ 计数器
中断系 统
并
CPU
串
行
行
TxD
P0-P3
I/O
I/O
RxD
口
存储 器
口
图1-2 单片机内部结构图
单片机应用系统
单片机实质上是一个芯片。在实际应用中, 通常很难将单片机直接和被控对象进行电气 连接,必须外加各种扩展接口电路、外部设 备、被控对象等硬件和软件,构成一个单片 机应用系统,以实现一种或多种功能。硬件 是应用系统的基础,软件是根据硬件结构来 完成相应功能设计。单片机应用系统的组成 如图1-3所示。
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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。
5、I/O端口I/O端口是单片机与外部设备进行数据传输和控制的主要接口。
根据需要可以将I/O端口分为输入、输出和输入输出三种类型。
输入端口用于读取外部设备的输入数据;输出端口用于向外部设备发送输出数据;输入输出端口则既可以用于读取外部设备的输入数据,也可以用于向外部设备发送输出数据。
在选择I/O端口时,需要考虑其驱动能力、电平类型和数量等因素。
单片机硬件知识点汇总一、单片机的基本概念单片机,又称微控制器(Microcontroller),是一种集成在电路上的微型计算机,具有运算器、控制器和存储器等基本功能,广泛应用于各种嵌入式系统中。
二、单片机的基本结构1、中央处理器(CPU):负责执行指令和数据处理。
2、存储器(Memory):用于存储程序和数据。
3、输入/输出接口(I/O口):用于连接外部设备和单片机进行数据传输。
4、时钟电路(Clock):为单片机提供运行时钟。
5、电源电路(Power):为单片机提供稳定的电源。
三、单片机的引脚及功能单片机的引脚分为输入和输出两种类型,输入引脚接收外部信号,输出引脚驱动外部设备。
常见的单片机引脚包括电源引脚、时钟引脚、I/O口引脚等。
四、单片机的存储器组织结构单片机的存储器组织结构一般分为程序存储器和数据存储器两部分。
程序存储器用于存储程序代码,数据存储器用于存储运行过程中的数据。
五、单片机的I/O口类型及特点单片机的I/O口类型分为通用I/O口和特殊功能I/O口。
通用I/O口可以用于连接各种外部设备,特殊功能I/O口则具有特殊的功能,如AD转换口、PWM输出等。
六、单片机的时钟电路及频率调整单片机的时钟电路用于产生运行时钟,频率调整则可以控制单片机的运行速度。
常见的时钟电路包括晶体振荡器和RC振荡器等。
七、单片机的电源电路及稳定性考虑因素单片机的电源电路用于提供稳定的电源,稳定性考虑因素包括电源的波动、噪声等。
为了提高电源稳定性,可以采用滤波器、稳压器等器件。
八、单片机的工作原理及程序执行过程单片机的工作原理是按照程序指令执行操作。
程序执行过程包括取指令、解码指令、执行指令等步骤。
在程序执行过程中,单片机需要从存储器中读取指令并解码,然后执行相应的操作。
九、单片机的应用场景及优势分析单片机广泛应用于各种嵌入式系统中,如智能家居、智能仪表、工业控制等。
其优势包括体积小、功耗低、可靠性高等。
通过单片机的使用,可以大大简化系统结构,提高系统的稳定性和可靠性。
单片机基础知识一、单片机概念单片机是一种微型计算机,它是以微处理器为核心,将计算机的基本组成电路进行集成,因此具有体积小、价格低、功能多、应用广的优点。
二、单片机的基本组成1、中央处理器(CPU):CPU是单片机的核心,负责进行运算和数据处理。
2、存储器:存储器是用来存储数据的部件,分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
ROM用来存储程序和固定数据,RAM用来存储可变数据。
3、时钟电路:时钟电路产生单片机所需的时钟信号,控制单片机的操作节奏。
4、输入/输出接口(I/O接口):I/O接口负责单片机与外部设备的连接,实现数据和控制信息的输入输出。
5、定时器/计数器:定时器/计数器是一种用于计数和定时控制的电路,可以用于产生定时信号和控制信号。
6、中断控制器:中断控制器用于控制单片机中断处理的过程。
三、单片机的分类1、根据位数:可分为4位、8位、16位、32位等单片机。
位数越高,处理能力和控制能力越强。
2、根据用途:可分为通用型单片机和专用型单片机。
通用型单片机可以用于多种应用场景,而专用型单片机则是针对特定应用场景进行优化的单片机。
3、根据制造工艺:可分为TTL型单片机和CMOS型单片机。
TTL型单片机具有速度快、功耗高的特点,而CMOS型单片机则具有低功耗、低成本、高集成度的优点。
四、单片机的应用场景1、智能仪表:单片机可以用于实现各种智能仪表的控制和测量,如温度计、压力计、流量计等。
2、工业控制:单片机可以用于实现各种工业控制系统的控制和监测,如PLC、DCS等。
3、智能家居:单片机可以用于实现智能家居的控制和监测,如智能照明、智能安防等。
4、医疗设备:单片机可以用于实现医疗设备的控制和监测,如医疗仪器、医疗器械等。
5、汽车电子:单片机可以用于实现汽车电子的控制和监测,如发动机控制、刹车系统等。
计算机硬件基础知识计算机硬件基础知识是计算机科学中的基本概念和技能,对于理解计算机系统的工作原理和性能特点至关重要。
以下是一些基本的计算机硬件知识:1、计算机体系结构:计算机体系结构是计算机的基本构成和工作方式。
它决定了计算机的性能、功能和扩展性。
常见的计算机体系结构有冯·诺依曼结构、哈佛结构等。
2、CPU(中央处理器):CPU是计算机系统的核心部件,负责执行程序中的指令。
它由运算器、控制器、寄存器等组成,性能指标主要包括时钟频率、指令集、缓存大小等。
3、内存:内存是计算机中最重要的存储设备之一,它负责存储程序和数据。
内存分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)两种。
4、硬盘:硬盘是计算机中用于长期存储数据的设备。
它由磁头、碟片、马达等组成,性能指标主要包括存储容量、转速、缓存大小等。
5、主板:主板是计算机中最重要的组件之一,它提供了扩展槽和接口,连接了CPU、内存、硬盘等主要部件。
主板的规格和扩展槽的种类决定了计算机的可扩展性和性能。
6、输入输出设备:输入输出设备是计算机与外部世界交互的桥梁。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、显示器等,输出设备包括打印机、显示器等。
7、显卡:显卡是负责处理图形渲染的专用卡,它由GPU(图形处理器)和显存组成。
性能指标主要包括渲染速度、显存带宽和容量等。
8、声卡:声卡是计算机中用于处理声音的专用卡,它由数字信号处理器和音效处理芯片组成。
性能指标主要包括采样率、解析度和音效处理效果等。
9、网络接口:网络接口是计算机与外部网络连接的接口,常见的网络接口包括以太网接口、Wi-Fi无线网卡接口等。
以上是计算机硬件基础知识的一些基本概念,了解这些知识有助于更好地理解计算机系统的工作原理和性能特点。
电工基础知识单相电基础知识一、单相交流电的概念我们常见的电源插座,多数只适用于照明或家用电器供电,这种电源插座称为单相插座,它只有两个孔,一个孔接相线(火线),另一个孔接零线。
有些电器设备为了得到单相交流电,通常将三根导线中的相线接到电源插座的相线孔,另外一根接到中性线即零线上。
单相电路的电压是220V,即通常所说的市电。
二、单相电能表的认识单相电能表是用来计量单相交流电通过的电能。
它有4个接线端,分别用符号N、A、B、C表示,N端子接中性线(即零线),A、B端子接相线(火线),C端子接负载。
三、单相电能表的计量单位及读数方法单相电能表的计量单位是kW·h(千瓦时),表示1千瓦的用电器使用1小时所消耗的电能。
单相电能表读数方法与电子式电能表相同,即读数时,视线应与表面垂直,并正对刻度表面,然后按照从左到右的顺序一次读取每个数位上的数字。
四、单相电能表的安装接线1、安装单相电能表应安装在干燥、无尘、无腐蚀性气体的地方,且在坚固的墙上或支架上安装。
2、单相电能表接线时,应按照“一进一出”的原则接线。
即电能表的进线(即火线和零线)应接入电源侧,出线(即火线和零线)应接入负载侧。
3、单相电能表按电流规格分为5(20)A、10(40)A、20(80)A等不同规格。
在接线时应注意匹配相应的负载容量。
例如5(20)A的电能表只能带5A以下的负载,而不能带10A以上的负载。
否则会使电能表超负荷运转而损坏。
另外,如果三相负载不平衡,则应尽量使三相负载平衡。
如果三相负载严重不平衡,则应立即纠正,否则会使电能表计量不准确。
4、单相电能表的接线盒内有一个总熔丝盒和两个电压熔丝盒。
总熔丝盒内装有总熔丝和三个电压熔丝接头(B、C、N),它主要起过载保护作用;电压熔丝盒内装有三个电压熔丝接头(即三个电压线进线接头)。
用户应注意不要把两个电压熔丝盒内的电压熔丝接头混淆了,以免烧毁电器设备。
知识产权基础知识培训随着科技的迅速发展和全球化的推进,知识产权的重要性日益凸显。
知识产权不仅对个人和企业的创新发展有着重大影响,也是国家发展的重要保障。
因此,理解和尊重知识产权成为了每个人和企业必须面对的重要课题。
本文将就知识产权的基础知识进行培训,帮助大家更好地理解和遵守知识产权的相关法律法规。
一、知识产权的定义和类型知识产权是指人们对其智力劳动成果所享有的民事权利。
主要包括专利权、商标权、著作权等。
1、专利权:是指发明创造人或其权利受让人对特定的发明创造在一定期限内依法享有的独占实施权,是知识产权的一种。