第1章 微型计算机与单片机基础知识
单片机基础(第3版)
1.2.6 实验及实验环境
目标： 1，理解课程讲述的原理、思路 2，应用 3，学习单片机开发、调试的方法、工具 方式 示教 实验课
开发资源
编译器（集成开发环境），Keil 烧写器（仿真器） C语言/汇编语言 原理图 用户手册，用户经验 供货商、论坛
单片机开发的两个思路：
[X+Y]补 = [X]补 + [Y]补 [X-Y]补 = [X]补 - [Y]补 = [X]补 + [-Y]补
1.1.5 计算机中使用的编码
1. 二一十进制编码 在二一十进制编码中最常用的是BCD码。 BCD码共有10个编码，即二进制数0000～1001，分别对应十进制0～9。 2. ASCⅡ码 ASCⅡ码是“美国信息交换标准代码”的简称。是一个16行×8列的矩阵。常用十进制数或十
六进制数来表示ASCⅡ码。如：字符A的ASCⅡ码用十进制数表示为65，用十六进制 数表示为41H。
1.2 单片机概述
1.2.1
什么是单片机
1.2.2
单片机的基本构成
1.2.3
单片机是怎样工作的
1.2.4
单片机的历史及使用情况
1.2.5
课程安排
1.2.6 实验及实验环境
1.2.1 什么是单片机
1.2.2 单片机的基本构成 微 型 计 算 机 系 统
用，主流系列,软、硬件设计资料丰富齐全。
单片机的应用领域
在下述的各个领域广泛的应用： 1. 工业自动化 2. 智能仪器仪表 3．消费类电子产品 4. 通讯 5．武器装备 6．终端及外部设备控制 7．汽车电子
应用领域对单片机的性能要求 使用温度： 民品：0°— +70°C 工业品：-40 — +85°C 汽车：-40— +105°C 军品： -55 — +125°C
《80C51单片机实用教程》PPT 第1章 微型计算机系统基本知识
目前我国国内应用最广泛的是 Atmel公司的AT89系列和宏晶公司的STC系列单片机芯片
1.2 80C51单片机片内结构和引脚功能
1.2.1 片内结构
⑷ 数据指针DPTR（Data Pointer） 16位的特殊功能寄存器，由两个8位寄存器DPH、DPL组成 主要用于存放一个16位地址，作为访问外部存储器的地址指针
⑸ 堆栈指针SP（Stack Pointer） 堆栈是CPU用于暂时存放特殊数据的“仓库” 例如子程序断口地址，中断断口地址和其他需要保存的数据 堆栈指针SP专用于指出堆栈顶部数据的地址 堆栈中数据存取按先进后出、后进先出的原则
1.3.3 内部数据存储器（内RAM）
可分成三个物理空间：工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲区
1.3.4 特殊功能寄存器（SFR）
特殊功能寄存器（Special Flag Register，缩写为SFR） 共有21个，离散地分布在高128B片内RAM 80H～FFH中
⑴ 累加器ACC（Accumulator） ACC是80C51单片机中最常用的寄存器 许多指令的操作数取自于ACC 许多运算的结果存放在ACC中 乘除法指令必须通过ACC进行 ACC的指令助记符为A
3个不同的存储空间 用不同的指令和控制信号实现读、写功能操作： (1) ROM空间用MOVC指令实现只读功能操作，
用PSEN信号选通读外ROM。 (2) 外RAM空间用MOVX指令实现读写功能操作
用RD信号选通读外RAM，用WR信号选通写外RAM。 ⑶ 内RAM（包括特殊功能寄存器）
单片机原理及应用课后习题参考答案1~6章
第一章计算机基础知识1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。
1-6 写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：000，：：第二章 MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口（32条线）⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？答：⑴8052的存储器分为6个编址空间：①片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH；②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。
单片机及控制-第一章单片机基础知识
关于逻辑高低电平： 1) 5V CMOS 、 HC 、 AHC 、 AC 中 ， 输 入 大 于 3. 5V 算 高 电 平 ， 输 入 小 于 1.5 V 算 低 电 平 ； 2) 5 V TTL 、 AB T 、 AHCT 、 HC T 、 ACT 中 ， 输 入 大 于 2 V 算 高 电 平 ， 输 入 小 于 0. 8V 算 低 电 平 ； 3) 3. 3V LV TTL 、 LV T 、 L VC 、 AL VC 、 LV 、 AL V T 中 ，输 入 大 于 2V 算高电平 | | 输 入 小 于 0. 8V 算 低 电 平 ；
【单片机的应用领域】 目前单片机渗透到我们生活的各个领域， 几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。 导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程 的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像 机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。 更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应 用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
AT89S52 具有以下标准功能：8K 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定 时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行 口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选 择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一 个中断或硬件复位为止。
第1章 微型计算机和单片机基础
例：【+38】原=00100110B 【－6】原=10000110B 0的原码有两种形式：00000000B和10000000B 8位微机中原码表示数的范围为-127～+127
3 计算机中的编码 3.1 ASCII码 是美国信息交换标准代码的简称。 通常由7位二进制代码组成，可为128个字符编码
3.2 BCD码 是一种具有十进制位权的二进制编码，也就是用二进 制编码表示的十进制数。 将一个十进制数的每一位用等值的四位二进制数表示， 即得到该十进制数的BCD码。 例：十进制数76的BCD码为01110110B即76H 而它的等值二进制数为：01001100B即4CH 【45D】BCD =01000101B
1 B E 3 9 4 1101111100011.10010100B=1BE3.94H
1.2 十六进制数转换成二进制数 把十六进制数的每位分别用四位二进制数码表示，然 后把它们连成一体。
二、微型计算机码制和编码
1、无符号数和有符号数 无符号数：没有符号位的数。 01010101代表64+16+4+1=85 10101010代表128+32+8+2=170 有符号数：有符号位的数：一般最高位为符号位，负数的符 号位为“1”，正数的符号位为“0”。 01010101代表64+16+4+1=+85 10101010代表32+8+2=-42
2 机器数和真值 机器数：机器能识别的数（二进制 ） 为表示符号数，通常规定数的最高位为符号 位。符号位通常用“0”表示正，用“1”表示负。 连同符号位一起作为能被计算机识别的一个 数称为机器数，而它所代表的真实值称为机器数 的真值。 例：01001100B为机器数，真值为+76 （机器数和真值的差别：机器数的正负号用0或1 表示，然后加数的绝对值；真值的正负号用“+” 或“-”加数的绝对值））
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。
单片机原理及接口技术期末复习资料
第一章微机基础知识１、微处理器：又称中央处理单元CPU，是小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
2、微型计算机：简称微机C，是具有完整运算及控制功能的计算机。
包括：微处理器(CPU)、存储器、接口适配器（输入输出接口电路）、输入/输出（I/O）设备。
3、单片机：是将微处理器、一定容量RAM和ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成单片微型计算机。
4、单片微型计算机包括：微处理器、RAM、ROM、I/O口、定时器5、微处理器(机）的组成：运算器&控制器㈠运算器的组成：算术逻辑单元(简称ALU）、累加器、寄存器ALU的作用：是把传送到微处理器的数据进行运算或逻辑运算。
运算器的两个主要功能：（1）执行各种算术运算。
（2）执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试。
如零值测试或两个值的比较。
㈡控制器的组成：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器、操作控制器6、CPU中的主要寄存器：累加器（A）、数据寄存器（DR）、指令寄存器（IR）和指令译码器（ID）、程序计数器（PC）、地址寄存器（ＡＲ）７、BCD码：用二进制对十进制0-9进行编码——BCD码。
用四位二进制数0000-1001表示0-9。
例如：13 D=0001 0011 BCD例如：1001 0111 BCD=97 D第二章89C51单片机的结构和原理1、运算器包括：ALU（算术运算和逻辑运算单元）TMP（8位的暂存器）ACC（累加器）B（寄存器）PSW（程序状态寄存器）2、存储器包括：程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）3、CPU访问片内、片外ROM指令用MOVC。
访问片外RAM指令用MOVX。
访问片内RAM指令用MOV。
4、高128字节RAM——特殊功能寄存器(SFR)：有21个；地址：80H～FFH5、堆栈的两种操作：数据压入（PUSH）数据弹出（POP）6、每条指令由一个或若干个字节组成。
有单字节指令，双字节指令，…多字节指令等。
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
▼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
(完整word版)单片机原理及接口技术复习要点
单片机原理及接口技术复习要点第一章：微机基础知识1.微处理器：小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
主要包括运算器和控制器。
2.存储器：微机内部的存储器，主要包括ROM ：只读存储器；RAM ：读写存储器；EPROM ：可擦写可编程只读存储器。
3.程序计数器：用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。
通常又称为指令地址计数器。
4.单片机：将微处理器，一定容量的RAM 和ROM 以及I/O 口，定时器等电路集成在一块芯片上构成的单片微型计算机。
intel 公司1976年推出的MCS -48系列8位单片机。
1980年推出MCS -51系列高档8位单片机。
第二章：89C51/S51单片机的硬件结构和原理1..C51/S51单片机内部结构：CPU 是单片机的核心，是单片机的控制和指挥中心，由运算器和控制器等部件组成；存储器，含有ROM(地址为000H 开始)和RAM （地址为00H~7FH ）；I/O 接口：四个与外部交换信息的8位并行接口，即P0~P3.2.PP V /EA 引脚：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；当引脚接高电平时CPU 只访问Flash ROM 并执行内部程序存储器中的指令；当引脚接低电平(接地)时，CPU 只访问片外ROM 并执行片外程序存储器中的指令。
3.P0端口：P0端口是一个漏极开路的准双向I/O 端口，作输入口使用时要先写1，这就是准双向的含义，作输出口时接上拉电阻。
P1端口：是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 端口。
4.访问指令：CPU 访问片内，片外ROM 指令用MOVX ；访问片外RAM 用MOVX ；访问片内RAM 用MOV 。
5.低128字节RAM 区：分为通用工作区，可位寻址区，通用工作寄存器区。
6.堆栈：在片内RAM 中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以先进后出的结构方式处理的。
7.时钟发生器：是一个2分频的触发器电路，它将震荡气的信号频率f ocs 除以2，向CPU 提供两相时钟信号P1和P2。
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。
返回
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
单片机第1章计算机基础知识PPT课件
函数的概念和作用
函数是实现特定功能的代 码块，可以重复使用，提 高代码的可重用性和可维 护性。
THANKS
感谢观看
C语言基础
C语言的基本语法
包括变量定义、数据类型、运算符、控制结构等。
C语言的输入输出函数
如printf()和scanf()函数，用于在单片机程序中实现输入输出功能。
C语言的指针和数组
指针和数组是C语言中的重要概念，用于处理数据和内存地址。
单片机开发中的数据类型与运算符
单片机中的数据类型
01
包括整型、浮点型、字符型等，用于表示不同类型的数据。
按规模
超级计算机、服务器、工作站、个人电脑
计算机的应用领域
数据处理
企业管理、财务管 理等。
辅助设计
CAD、CAE等。
科学计算
气象预报、地质勘 探等领域。
自动控制
工业生产线的控制、 交通指挥等。
人工智能
机器翻译、智能机 器人等。
02
单片机基础知识
单片机的定义与特点
总结词：概述
详细描述：单片机是一种集成计算机硬件和软件的微型计算机系统，具有体积小 、功耗低、可靠性高等特点。
调试器
用于在单片机运行时实时监测和调试 的工具。
单片机开发流程
需求分析
明确单片机应用的功 能需求。
硬件设计
根据需求选择合适的 单片机和外围电路。
软件编程
使用C语言等编程语 言编写程序代码。
编译调试
将代码编译成可在单 片机上运行的二进制 文件，并进行调试。
测试验收
对单片机系统进行全 面测试，确保满足设 计要求。
单片机第1章计算机基础知识 ppt课件
• 计算机基础知识概述 • 单片机基础知识 • 单片机开发环境与工具 • 单片机编程语言与开发基础
单片机原理及应用总结归纳课后习题参考答案1~6章
精心整理《单片机原理及应用》习题答案第一章计算机基础知识1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制和ROM。
I/O1-6 写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010389.41：001110001001.01000001第二章 MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口（32条线）⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052答：⑴8052的存储器分为6个编址空间：①片内ROM的容量为8KB，其地址为②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B26BCPU第31脚EA接高电平时， CPU将从片内程序存储器0000H1FFFH时，会自动转向片外程ROM的0000H单元开始执行。
CPU，低区128B地址空间00H~7FH中地址为00H~1FH 这32表示，通过工作寄存器指令进行访问。
片内RAM 中的16个单元共128位中的每一位又可单独00H`7FH；对片内高区128B寻址只能用CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。
第1章单片机概述
台式微机
立式微机
便携式微机
微型计算机硬件结构 ——冯.诺依曼结构
输入 设备
输出 设备
I/O设备
主存储器 主机
运算器 控制器 CPU
计算机系统通常由多块印刷电路板制成：
内存条
CPU
主板
多板机
单片机
单片机是将计算机主机 (CPU、内存和I/O接 口 等集成在一小块硅片上的微型机，所以称作 单片微型计算机。
5.低电压、低功耗
? 工作电压：一般在 3～6V范围内工作，有的已能在 1.2V 或0.9V电压下工作。几乎所有的单片机都具有省电运行 方式。
区分几个概念
? CPU: Central Processing Unit ? MCU: Microcontroller Unit ? DSP: Digital Signal Processing ? DSPs: Digital Signal Processors
单片机的分类（按用途）
（1）通用型单片机 （2）专用型单片机
2. 存储器的发展
? 加大存储器容量。 片内 RAM 256B ，片内外扩 RAM (ERAM)2KB，ROM容量从4K、16K、32K到64K。
? 片内 EPROM采用 E2PROM或Flash存储器。 编程和擦 除完全是电气实现。编程和擦除速度快，可以使用通用 的编程器脱机编程，也可在线编程（ ISP：In-System Program）。
第1章 单片机概述
1.1 什么是单片机 1.2 单片机的历史及发展概况 1.3 8 位单片机的主要生产厂家和机型 1.4 单片机的发展趋势 1.5 单片机的应用 1.6 MCS-51 系列单片机 1.7 单片机的开发与开发工具
《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。
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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。
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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
单片机原理与应用技术第一章微型计算机系统基本知识
指令系统是单片机软件系统的核心，它规定了单片机能够执行的指令集合。指 令系统包括算术指令、逻辑指令、控制指令等，每种指令都有特定的功能和操 作码。
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与硬件直接相关，易于理解和编写。在单片机编程 中，汇编语言通常用于编写底层驱动程序和优化性能要求高的程序。
单片机的高级语言与编程
智能热量表
单片机可以实现热量表的自动读数和远程抄表功能。
单片机在其他领域的应用
医疗设备
单片机可以用于医疗设备 的控制和监测，如监护仪、 呼吸机等。
交通工具
单片机可以用于车辆的控 制系统和安全监测系统， 如汽车电子、轨道交通等。
物流行业
单片机可以用于物流设备 的控制和监测，如智能仓 储、智能物流等。
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单片机的基本知识
单片机的定义与特点
总结词：概述
详细描述：单片机是一种集成电路芯片，它集成了中央处理器、存储器、输入输 出接口等计算机主要部件的功能，具有体积小、功耗低、可靠性高、价格便宜等 特点。
单片机的分类与选型
总结词
分类与选型
详细描述
根据不同的分类标准，单片机可以分为多种类型。按位数可分为4位、8位、16位和32位单片机；按结构可分为 CISC和RISC单片机；按指令集可分为冯诺依曼和哈弗结构单片机。在选型时，需要根据实际需求和应用场景选 择合适的单片机，考虑其性能、功能、成本等因素。
单片机的存储器
程序存储器
用于存储程序代码，如ROM、 EPROM、Flash等。
数据存储器
用于存储程序执行过程中的数 据，如RAM。
特殊功能寄存器
用于控制单片机各部分的工作 状态和参数设置。
存储器组织
根据不同需求，单片机内部存储 器可以分为不同的区域，如程序 存储器、数据存储器、堆栈等。
第一章微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识§1-11-1.1微型计算机微型计算机的组成微型计算机是大规模集成电路发展的产物，自1971年微型计算机问世以来，经过近30年的发展，它的应用范围之广，已达到了惊人的地步。
计算机除在科学计算领域中大显身手外，还在大到航天技术、人造地球卫星，小到家用电器等控制领域中大显神威，可以讲，计算机在现代社会中已是无孔不入。
而在不同领域和不同场合使用的计算机，其组成的形式和外观差异是很大的，如人们通常所见的微型计算机，由主机箱、键盘和显示器等组成，有的还配有打印机等。
也有一些计算机系统的组成与上述组成差别较大，如微电脑控制的家用洗衣机上的计算机，与洗衣机组成一体，没有通常所见的主机箱、键盘和显示器等，但在洗衣机上有塑料薄膜按键用于操作和选择工作状态，用发光二极管的亮灭来指示洗衣机的工作状态，这也是一种形式的计算机系统。
但是，不管计算机系统的形式和外观如何变化，计算机的基本组成结构还是有一定的模式，可以分为五大部分，如图1-1所示，其中最关键的一大部分就是运算器和控制器，它们组成中央处理单元CPU，从广义的角度来讲，只要具有中央处理单元CPU，其他部分不论如何组合，都可认为这就构成了计算机。
1．运算器运算器是计算机对各种代码信息进行处理的主要部件，这好比是人的大脑。
运算器对各种二进制数据进行运算、逻辑判别最后得出结果。
运算器由算术逻辑单元、寄存器、加法器以及一些控制电路等组成。
1-1 总线BUS 输入设备输出设备运算器存储器输入指令输出指令操作指令存取指令控制器图1-1 微型计算机的组成第一章微型计算机基础知识2．控制器控制器是计算机的总指挥部，由控制器发出控制指令，实现计算机各部分之间的有机联系，使计算机各部分能协调一致地工作。
控制器如同马路上的交通警察，控制器由时序电路和一些逻辑电路构成。
3．存储器计算机的存储器分为内存储器和外存储器二部分。
存储器是用于存放计算机程序、计算机参数设置、原始数据、中间结果或最终结果的部件。
第一章微型计算机基础知识
已知原码为00000001，则它的反码是 ______________，补码是 _______________。
已知原码为11001001，则它的反码是 ______________，补码是 _______________。
关于补码运算
在计算机中， 在计算机中，带符号数一般都以补码的形 式在机器中存放和进行运算。 式在机器中存放和进行运算。
第1章 微型计算机基础知识 章
1.1计算机中的数和数制 计算机中的数和数制
一、计算机中的数制 表示:最简单 可靠；运算规则最简单。 最简单,可靠 表示 最简单 可靠；运算规则最简单。 （一）二进制数 特点： ．具有两个不同的数字符号， 特点：1．具有两个不同的数字符号，即0和1。 和 。 2．逢二进位。 ．逢二进位。 例如： 例如： 111．11 ． （二）十六进制数 特点： ．具有16个数字符号 采用0～ 和 ～ 。 个数字符号， 特点： 1．具有 个数字符号，采用 ～9和A～F。 2．逢16进位 ． 进位 小数点左边的权是16的正次幂 小数点左边的权是 的正次幂 小数点右边的权是16的负次幂 小数点右边的权是 的负次幂
CPU执行程序的简要过程 执行程序的简要过程
1)PC给出当前指令的存储地址 给出当前指令的存储地址 2)CPU到存储器取指令，PC自动加 到存储器取指令， 自动加 自动加1 到存储器取指令 3)指令译码器对指令译码，CPU执 3)指令译码器对指令译码，CPU执 指令译码器对指令译码 行指令 程序存储器 地址 程序代码 指令代码1 指令代码 指令代码2 指令代码 指令代码3 指令代码 … N 指令代码n 指令代码
注意 所谓的只读和随机存取都是指在正常工作 情况下而言，也就是在使用这块存储器的时候， 情况下而言，也就是在使用这块存储器的时候， 而不是指制造这块芯片的时候。 而不是指制造这块芯片的时候。
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压缩BCD编码
0101 0110 0111 1000 1001
例如：十进制数54的压缩BCD码为0101 0100（54H）
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
四、字符的表示 数字符号0~9： 英文大写字母A~Z： 英文小写字母a~z：
[-23]反=11101000B
所以 [+78]补=01001110B [-23]补=11101000B+1=11101001B
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.4 计算机中信息的表示
三、十进制数的表示
BCD码：压缩BCD码和非压缩BCD码
十进制符号 压缩BCD编码 十进制符号
中央处 理器
80X86
CPU
存储器 ROM
地址总线（AB）
存储器 RAM
I/O 接口
数据总线（DB） 控器
备
RS232
……
协处理器 80X87
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.4 计算机中信息的表示
信息：数值信息
数字类数据
非数值信息 声音等
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.2 计算机硬件的基本组成
冯·诺依曼结构
硬件组成：运算器、控制器、存储器、输入 和输出设备
计算机系统：硬件和软件
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.3 微型计算机的硬件构成
微型计算机：微处理器CPU 、存储器、输入输 出设备和总线
单片机技术及应用——基于 汇编及C51程序设计
第1章 微型计算机与单片机基础 知识
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主要内容：
第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.1 微型计算机与单片机 1.2 计算机硬件的基本组成 1.3 微型计算机的硬件构成 1.4 计算机中信息的表示 1.5 单片机概述
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1.5 单片机概述
第1章 微型计算机与单片机基础知识
二、单片机的应用领域 1、测控系统中的应用 2、智能仪表中的应用 3、智能产品 4、在智能计算机外设中的应用
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1.5 单片机概述
三、单片机发展概况 （1）4位单片机 （2）8位单片机 （3）16位单片机 （4）32位单片机
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.1 微型计算机与单片机
计算机产生：1946年 美国 ENIAC 发展：电子管、晶体管、中小规模集成电路
和大规模、超大规模集成电路 微型计算机：微处理器(Microprocessor) 单片微型计算机：单片机，把CPU、存储器、
I/O接口电路、定时器/计数器以及串行 口等制作在一块芯片中的计算机。
第1章 微型计算机与单片机基础知识
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
习题
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1、 原码
2、反码
符号位 0：正数 1：负数
绝对值
符号位 0
绝对值
正数
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符号位 1 绝对值取反
负数
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.4 计算机中信息的表示
3、补码
+1
符号位 0
绝对值
正数
符号位 1 绝对值取反
负数
【例1-3】求+78、-23的补码(设机器字长8位)。
因为 [+78]反=01001110B
字符、图形、图像和
表示
二进制编码
一、无符号数
45
00101101B
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.4 计算机中信息的表示
二、有符号数
机
器
数
符号位
0：正数
1：负数
数值位
原码表示法、反码表示法和补码表示法
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第1章 微型计算机与单片机基础知识
1.4 计算机中信息的表示
ASCII码 30H~39H 41H~5AH 61H~7AH
比较大小、排序
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1.5 单片机概述
第1章 微型计算机与单片机基础知识
一、单片机的典型硬件结构
T
IN T
定时器 / 计数器
中断 系统
P0～ P3
并
行
CP U
并
行
I/ O
I/ O
接
接
口
存储 器
口
TXD RXD
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