单片机基本概念
单片机概述
说明：
不同位数的单片机同时存在，各有市场，适 用于不同场合
第1章 概 述
单片机技术的发展
1、体系结构的变化
SCM
SOC： SCM： MCU：
MCU
SOC
一块单片机芯片就是一个比较完整的小型控制系统 寻求单片形态的嵌入式系统的最佳体系结构 芯片包含完整的硬件系统和嵌入式软件 Philips公司的80C51是MCU的典型代表 MCS-51是SCM的典型代表 C8051F
计算机
高速运算 数据分析与处理 存储器容量
增强控制功能 提高工业环境下的可靠性 灵活方便
通用计算机
单片机
第1章 概 述
微机组成结构框图
第1章 概 述
单片机组成框图
实 时 控 制 器 件
定时器/计数器 中断控制 微型计 ADC、DAC 根据需要 算机 PWM 而定 电压比较器 看门狗、DMA 串行口、传感器等 I2C、SPI等外部串行总线接口
单片机
全称为单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)
微控制器(Microcontroller Unit)或嵌入式控制器(Embedded Controller)
将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件
集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。
第1章 概 述
单片机技术的发展
2、单片机的速度越来越快 采用锁相环技术或内部倍频技术 3、低电压与低功耗 2.7V 2.2V 1.8V
0.9V
双电源供电： I/O口，芯片内部
第1章 概 述
单片机技术的发展
4、低噪声与高可靠性技术 WDT：看门狗 5、OTP与掩膜 OPT：(One Time Programmable) 一次性编程 6、MTP向OTP挑战 MTP：(Multiple Time Programmable) 可多次编程
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
第1章单片机概述
第1章 单片机概述1.1 单片机的概念1.1.1 单片机的定义单片机的全称是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer，SCM），也称为微控制器（Micro-Controller Unit，MCU），它是将中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）、数据存储器RAM（Random Access Memory，随机读写存储器）、程序存储器ROM（Read Only Memory，只读存储器）以及I/O（Input/Output，输入/输出）接口集成在一块芯片上，构成的一个计算机系统，其组成框图如图1.1所示。
单片机可用下面的“表达式”来表示：单片机 = MPU+ROM+RAM+I/O+功能部件图1.1 单片机的组成框图1.1.2 单片机的诞生单片机诞生于20世纪70年代末，具有代表性的事件是1976年Intel公司推出了MCS-48单片机系列的第一款产品：8048。
这款单片机在一个芯片内集成了超过17000个晶体管，包含一个CPU，1KB的EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory，可擦可编程只读存储器），64字节的RAM，27个I/O端口和一个8位的定时器。
8048很快就成为了控制领域的工业标准，它们起初被广泛用来替代诸如洗衣机或交通灯等产品中的控制部分。
1980年，Intel公司在MCS-48的基础上推出了MCS-51系列的第一款单片机8051，这款单片机的功耗、大小和复杂程度都比8048提高了一个数量级。
8051集成了超过60000个晶体管，拥有4KB的ROM，128B的RAM，32个I/O端口，一个串行通信接口和两个16位的定时器。
经过三十多年的发展，MCS-51系列单片机已经形成了一个规模庞大、功能齐全、资源丰富的产品群。
单片机原理与应用技术·2·1.1.3 单片机的应用领域单片机在我们的日常生活和工作中无处不在、无处不有：家用电器中的微波炉、洗衣机、电饭煲、豆浆机、电子秤；住宅小区的监控系统、电梯智能化控制系统；汽车电子设备中的ABS、GPS、ESP、TPMS；医用设备中的呼吸机，各种分析仪，监护仪，病床呼叫系统；公交汽车、地铁站的IC卡读卡机、滚动显示车次和时间的LED点阵显示屏；电脑的外设，如键盘、鼠标、光驱、打印机、复印机、传真机、调制解调器；计算机网络的通信设备；智能化仪表中的万用表、示波器、逻辑分析仪；工厂流水线的智能化管理系统，成套设备中关键工作点的分布式监控系统；导弹的导航装置，飞机上的各种仪表等。
单片机的应用与开发
单片机的应用与开发随着科技的不断发展，单片机成为了许多电子设备中不可或缺的一部分。
它的应用范围十分广泛，从日常生活中的电视机、洗衣机、微波炉等家用电器到航空、汽车、医疗等领域的高精度控制系统，单片机都起到了核心的作用。
本文将介绍单片机的基本概念、应用领域以及如何进行开发。
一、单片机的基本概念单片机是一种微型计算机，在一个芯片上集成了中央处理器、存储器、输入输出接口、定时器和各种通信接口等电路。
它具有体积小、功耗低、坚固耐用、处理速度快等优点，因此越来越多的电子设备采用单片机来实现其功能。
在单片机内部，有一块叫做“ROM”（只读存储器）的芯片，里面存储了程序代码和配置信息。
当我们将单片机连接到电源上时，它便会按照预先设定的程序依次执行各个任务。
如果需要改变设备的功能，只需要重新编写相应的代码上传到单片机的“ROM”中即可。
二、单片机的应用领域2.1 家用电器单片机在家用电器中的应用非常广泛。
例如智能电视机、洗衣机、微波炉等设备，都需要通过单片机来实现各种功能。
若想实现各种操作的自动控制，例如洗衣机的自动控制，需要通过单片机把输入的数据处理并输出到执行器实现智能化操作。
2.2 工业控制单片机在工业控制方面也起到了非常重要的作用。
它可以控制生产线的加工、包装、输送等各个环节。
通过单片机完成的控制，不论是准确性还是效率都比人工控制更优。
2.3 汽车控制汽车控制也是单片机的一个重要应用领域。
汽车中的大部分控制都需要通过单片机来实现。
例如车门锁、玻璃升降、安全气囊等系统，都需要通过单片机来控制。
2.4 医疗设备现在，许多医疗设备都采用了单片机技术，提高了精度和效率。
例如，心电图机、血压计、呼吸器等等都需要通过单片机来完成各自的功能。
三、单片机的开发单片机的开发需要经过三个步骤：编写代码、编译代码、下载运行。
编写代码涉及到编程语言和开发环境两个方面。
3.1 编程语言单片机的编程语言比较特殊，没有像C、Java等常规的语言。
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。
单片机概述
单片机概述
一.基本概念：
在一片半导体硅片上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的，用于测控领域的单片微型计算机，简称单片机。
单片机还可以称为嵌入式控制器或微控制器。
【特点：】
1.体积小，成本低。
2.标志着计算机正式形成通用计算机和嵌入式计算机两大分支。
一.发展历史：
根据其基本操作处理的二进制数主要分为8位单片机、16位单片机、32位单片机。
二.特点：
1.单片机是集成电路技术与微型计算机技术高速发展的产物，其
发展与普及给工业自动化等领域带来一场重大革命和技术进步。
2.单片机广泛应用的原因：
（1）简单方便，易于掌握和普及。
（2）功能齐全，用用可靠，抗干扰能力强。
（3）发展迅速，前景广阔。
（4）嵌入容易，用途广泛。
三.应用：
1.工业控制与检测：机电一体化技术。
2.仪器仪表：（1）自动化和智能化。
（2）加速仪器仪表向数字化、智能化、多功能化发
展。
3.消费类电子产品。
4.通信。
5.武器装备：现代化武器装备。
6.各种终端及计算机外部设备。
7.汽车电子设备。
8.分布式多机系统。
四.发展趋势：（见书P4 - 5）。
单片机介绍与应用
单片机介绍与应用随着科技的进步和信息技术的发展，单片机作为一种重要的电子元件被广泛应用于各行各业。
本文将介绍单片机的基本概念、工作原理以及其在各领域中的应用。
一、什么是单片机单片机，即单片微型计算机，是一种集成电路芯片，具备微处理器、存储器和外设接口等功能。
相比于传统的微处理器系统，单片机集成度高、体积小、功耗低，适合于控制任务相对简单的应用场景。
二、单片机的工作原理单片机基本由以下几个部分组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/O口）和时钟电路。
其中，中央处理器是单片机的核心，主要负责数据的运算和控制逻辑；存储器用于存储程序代码和数据；输入/输出接口用于与外部设备进行数据交互；时钟电路用于提供单片机运行的时序信号。
单片机通过执行预先编程好的指令来完成所需的功能，实现对电子系统的控制。
三、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广泛，如家用电器、手机、数码相机等。
在家用电器中，单片机作为控制芯片，能够实现各种功能，如调控温度、定时开关等。
在手机和数码相机中，单片机负责图像信号处理、界面控制等任务。
2. 工业自动化在工业自动化领域，单片机起着至关重要的作用。
单片机可以控制各种工业设备，例如智能仪表、自动生产线、流水灯等。
通过对传感器的采集和信号处理，单片机能够实现对设备的精确控制，提高生产效率和品质。
3. 智能交通单片机在智能交通领域有着广泛的应用。
例如，单片机可以用于控制交通信号灯，根据交通流量和方向进行智能调度，提高交通效率。
此外，单片机还可以在车辆中用于智能驾驶系统，实现自动驾驶和智能避障等功能。
4. 医疗设备在医疗设备中，单片机也扮演着重要的角色。
例如，心电图仪和血压计中就使用了单片机来进行信号采集和处理，从而得到准确的监测结果。
此外，单片机还可以应用于影像诊断设备、生命支持系统等。
5. 物联网随着物联网的兴起，单片机在物联网设备中的应用越来越广泛。
物联网设备通过无线传感器网络采集数据，并通过单片机进行处理和传输。
单片机名词解释
单片机入门指南单片机是一种微型计算机，它广泛应用于各种领域，包括工业控制、智能家居、物联网等等。
对于初学者来说，单片机可能显得有些神秘和复杂。
本文将介绍单片机的基本概念、原理和使用方法，为初学者提供入门指南。
一、单片机的基本概念单片机是一种微型计算机，它由一个中央处理器 (CPU)、内存、输入输出接口、中断控制器等组成。
单片机可以通过编程实现各种功能，例如控制硬件设备、处理数据、存储数据等等。
二、单片机的原理单片机的工作原理是基于计算机二进制理论。
单片机内部有一组二进制比特流，这些比特流通过单片机内部的电路进行处理和运算，从而实现了单片机的功能。
三、单片机的使用方法1. 下载编程器在使用单片机之前，需要使用编程器将程序下载到单片机内部。
编程器通常是一种电子工具，它可以与电脑连接，并通过串口与单片机连接。
2. 编写程序在编写程序时，需要使用单片机的编程语言，例如 C 语言或汇编语言。
程序需要根据单片机的功能需求进行设计，并且需要进行调试和测试。
3. 连接硬件设备在连接硬件设备时，需要将硬件设备与单片机连接，并且需要正确设置电路参数，以确保硬件设备能够正常运行。
四、单片机的应用单片机广泛应用于各种领域，包括工业控制、智能家居、物联网等等。
例如，单片机可以用于控制灯光、温度、门锁等设备，从而实现智能家居的功能。
还可以用于控制机器人、飞行器等设备，从而实现自动化和智能化的功能。
单片机是一种功能强大的微型计算机，它可以帮助我们实现各种有趣的创意和想法。
初学者可以通过学习单片机的基本概念和原理，掌握单片机的使用方法，从而更好地应用单片机来解决实际问题。
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。
单片机参考文献
引言概述：单片机（Microcontroller）是一种集成了处理器核心、内存、输入/输出接口和定时器等功能的集成电路，广泛应用于嵌入式系统、消费电子产品、工业自动化等领域。
本文旨在通过参考相关文献，深入探讨单片机的相关概念、原理、开发工具和应用方面的知识。
正文内容：一、单片机的基本概念和原理1. 单片机的定义和分类：介绍单片机的基本概念，包括其定义、分类和特点。
2. 单片机的工作原理：详细介绍单片机内部的组成结构和工作原理，包括CPU、内存、I/O口等。
3. 单片机的指令系统和编程方式：讲解单片机的指令系统和编程方式，包括汇编语言和高级语言的使用。
4. 单片机的时钟和定时器：介绍单片机的时钟系统和定时器的原理和应用，包括计时、计数和中断处理等。
二、单片机的开发工具和环境1. 单片机的编程和调试工具：介绍常见的单片机编程和调试工具，包括开发板、编译器和调试器等。
2. 单片机的开发环境配置：详细讲解如何配置单片机的开发环境，包括软件安装、驱动程序设置和调试工具的使用方法。
3. 单片机的模拟仿真和实际应用：介绍单片机的模拟仿真技术和实际应用调试方法，包括仿真器和仿真软件的选择和使用。
三、单片机的应用领域和案例分析1. 单片机在嵌入式系统中的应用：介绍单片机在嵌入式系统中的应用，包括家电、智能家居、智能穿戴设备和机器人等领域。
2. 单片机在消费电子产品中的应用：详细介绍单片机在消费电子产品中的应用，包括手机、电视、音响和游戏机等。
3. 单片机在工业自动化中的应用：讲解单片机在工业自动化中的应用，包括自动控制系统、传感器、仪表和机器人等。
4. 单片机在通信和网络中的应用：介绍单片机在通信和网络中的应用，包括无线通信、数据传输和互联网连接等技术。
5. 单片机在医疗和生物技术中的应用：讲解单片机在医疗和生物技术中的应用，包括医疗设备、生物传感器和基因工程等方面。
四、单片机的发展趋势和未来展望1. 单片机的发展历程和趋势：回顾单片机的发展历程，分析当前单片机技术的趋势，包括集成度、功耗和性能等方面的改进。
简述单片机的基本概念、特点 、应用和开发流程。
简述单片机的基本概念、特点、应用和开发流程。
单片机是一种集成电路芯片，它集中了中央处理器、存储器、输入输出接口和定时器等功能模块，可以用于控制和处理各种信号和数据。
它的主要特点有体积小、功耗低、性能稳定等。
单片机具有以下几个基本特点：1. 集成度高：单片机内部集成了多个功能模块，包括CPU、存储器、输入输出接口、定时器等，可以满足各种控制和处理需求。
2. 低功耗：由于单片机采用了低功耗的设计，它可以在工作时消耗较少的能量，适用于电池供电和便携式设备。
3. 体积小：由于单片机的功能模块集成在一个芯片上，所以它的体积非常小，适用于对空间要求较高的应用场景。
4. 价格低廉：由于单片机采用了集成化的设计，生产成本相对较低，因此价格也相对较低，适合大规模应用。
单片机的应用非常广泛，常见的应用领域包括家电、汽车电子、工业控制、通信设备、医疗设备等。
例如，家电中的洗衣机、电视机、空调等都可以使用单片机进行控制；汽车电子中的发动机控制模块、车载娱乐系统等也可以使用单片机实现功能；工业控制中的自动化生产线、机器人等也离不开单片机的应用。
单片机的开发流程主要包括以下几个步骤：1. 硬件设计：根据具体应用需求，设计单片机的外围电路，包括供电电路、输入输出接口、通信接口等。
2. 软件设计：根据应用要求，编写单片机的控制程序，使用特定的开发工具和编程语言，如C语言、汇编语言等。
3. 烧录程序：将编写好的控制程序烧录到单片机的存储器中，使其能够执行相应的控制任务。
4. 调试测试：通过连接调试器或者仿真器，对单片机进行调试和测试，确保控制程序能够正常运行。
5. 量产应用：当开发完成后，可以进行量产，将单片机应用到实际产品中。
总之，单片机具有高集成度、低功耗、体积小和价格低廉等特点，广泛应用于各个领域。
在开发过程中，需要进行硬件设计、软件设计、烧录程序和调试测试等环节，以实现具体的控制功能。
单片机基础知识概述
第1章 单片机基础知识概述内容概述：本章主要介绍单片机的定义、发展历史，单片机分类方法、应用领域及发展趋势，单片机中数的表示和运算方法，基本逻辑门电路，以及与单片机系统仿真工具Proteus相关的内容。
教学目标：●了解单片机的概念及特点；●掌握单片机中数的表示和运算方法及基本逻辑门电路；●初步了解Proteus软件的功能。
1.1 单片机概述1.1.1 单片机及其发展概况1．什么是单片机单片机是在一块半导体硅片上集成了计算机基本功能部件的微型计算机。
随着大规模集成电路技术的发展，可以将中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）、定时/计数器及输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件，集成在一块电路芯片上。
虽然只是一个芯片，但从组成和功能上，单片机都已具有了微机系统的基本含义。
单片机自从问世以来，性能都在不断提高和完善，它不仅能够满足很多应用场合的需要，而且具有集成度高、功能强、速度快、体积小、使用方便、性能可靠、价格低廉等特点。
因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信、智能接口、商业营销等领域得到广泛应用，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。
2．单片机的发展单片机诞生于1971年，大体经历了SCM、MCU和SoC三大阶段。
SCM（Single Chip Microcomputer）即单片微型计算机阶段，其主要的技术发展方向是：寻求最佳单片形态的嵌入式系统体系结构。
在开创嵌入式系统的发展道路上，Intel公司功不可没，奠定了SCM与通用微机完全不同的发展道路。
这一阶段最有代表性的产品是Intel公司的8位MCS-51系列单片机。
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。
单片机原理及应用课后习题
习题11．单片机的基本含义和主要特点是什么答：基本含义单片机是将计算机的四个基本部件，即运算器、控制器、存储器和输入输出（Input／Output）接口微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机的全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），又称为微控制器（Microcontroller Unit，MCU）。
主要特点1）有优异的性能价格比。
由于单片机的应用不断向高级应用和复杂应用扩展，因此，其性能越来越高，如速度越来越快，内存越来越大，处理字长越来越长等。
而大批量的生产和使用也使单片机的价格越来越低。
2）集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。
3）控制功能强。
为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
4）低功耗、低电压，便于生产便携式产品，如手机等。
现在的单片机在功耗上已达到了极高的水平，不少芯片的功耗已达到微安级，在一粒纽扣电池供电的情况下就可长期运行。
5）外部总线增加了I2C（Inter-Integrated Circuit）及SPI （Serial Peripheral Interface）等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。
6）单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。
2．简述单片机的基本组成及各部分功能。
答：单片机芯片内部结构包括中央处理器CPU (Central Processing Unit)、程序存储器ROM （Read-Only Memory）、随机存储器RAM（Random Access Memory）、I／O口（Input/Output 口）、定时／计数器（T/C）、中断系统以及将这些部分连接起来的总线，它们都分布在总线的两旁，并和它连通。
单片机技术入门教程
单片机技术入门教程随着科技的不断发展，单片机技术在各个领域中得到了广泛的应用。
作为一种集成电路，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、智能家居、工业控制等领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍单片机技术的基本概念、原理和应用，帮助读者初步了解单片机技术。
一、单片机的基本概念单片机是一种集成电路，它集中了处理器、存储器、输入输出接口和定时器等功能模块。
与传统的微处理器相比，单片机具有更小的体积和更低的功耗。
单片机通常由CPU、RAM、ROM、I/O接口以及时钟电路等组成。
其中，CPU负责执行程序，RAM用于存储数据，ROM用于存储程序，I/O接口用于与外部设备进行通信，时钟电路用于提供时钟信号。
二、单片机的工作原理单片机的工作原理可以简单地分为两个步骤：指令执行和数据处理。
在指令执行阶段，单片机从ROM中读取指令，并根据指令执行相应的操作。
在数据处理阶段，单片机根据指令对数据进行处理，并将结果存储到RAM中。
单片机的工作原理可以通过简单的示例来说明。
例如，当我们编写一个控制LED灯亮灭的程序时，单片机首先从ROM中读取指令，然后根据指令控制相应的引脚输出高电平或低电平，从而控制LED灯的亮灭。
三、单片机的应用领域单片机技术在各个领域中都有广泛的应用。
在嵌入式系统中，单片机被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能手表等设备中。
在智能家居中，单片机可以实现对家电设备的远程控制和智能化管理。
在工业控制领域中，单片机可以实现对机器设备的自动控制和监测。
此外，单片机还可以应用于医疗器械、交通系统、军事设备等领域。
四、单片机的学习方法学习单片机技术需要具备一定的基础知识和实践经验。
首先，我们需要了解单片机的基本原理和工作方式，掌握单片机的指令系统和编程方法。
其次，我们可以通过阅读相关书籍和教程，参加培训班等方式来提高自己的技术水平。
此外，实践是学习单片机技术的重要途径。
我们可以通过完成一些小项目来巩固自己的知识和技能，例如LED灯控制、温度传感器的应用等。
《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
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27课:关于单片机的一些基本概念
作者:佚名来源:本站原创点击数: 更新时间：2007年08月14日【字体：大中小】
随着电子技术的迅速发展，计算机已深入地渗透到我们的生活中，许多电子爱好者开始学习单片机知识，但单片机的内容比较抽象，相对电子爱好者已熟悉的模拟电路、数字电路，单片机中有一些新的概念，这些概念非常基本以至于一般作者不屑去谈，教材自然也不会很深入地讲解这些概念，但这些内容又是学习中必须要理解的，下面就结合本人的学习、教学经验，对这些最基本概念作一说明，希望对自学者有所帮助。
一、总线：我们知道，一个电路总是由元器件通过电线连接而成的，在模拟电路中，连线并不成为一个问题，因为各器件间一般是串行关系，各器件之间的连线并不很多，但计算机电路却不一样，它是以微处理器为核心，各器件都要与微处理器相连，各器件之间的工作必须相互协调，所以就需要的连线就很多了，如果仍如同模拟电路一样，在各微处理器和各器件间单独连线，则线的数量将多得惊人，所以在微处理机中引入了总线的概念，各个器件共同享用连线，所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上，即相当于各个器件并联起来，但仅这样还不行，如果有两个器件同时送出数据，一个为0，一个为1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？这种情况是不允许的，所以要通过控制线进行控制，使器件分时工作，任何时候只能有一个器件发送数据（能有多个器件同时接收）。
器件的数据线也就被称为数据总线，器件所有的控制线被称为控制总线。
在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元，这些存储单元要被分配地址，才能使用，分配地址当然也是以电信号的形式
给出的，由于存储单元比较多，所以，用于地址分配的线也较多，这些线被称为地址总线。
二、数据、地址、指令：之所以将这三者放在一起，是因为这三者的本质都是一样的──数字，或者说都是一串‘0’和‘1’组成的序列。
换言之，地址、指令也都是数据。
指令：由单片机芯片的设计者规定的一种数字，它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系，不能由单片机的开发者更改。
地址：是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据，内部单元的地址值已由芯片设计者规定好，不可更改，外部的单元能由单片机开发者自行决定，但有一些地址单元是一定要有的（详见程序的执行过程）。
数据：这是由微处理机处理的对象，在各种不一样的应用电路中各不相同，一般而言，被处理的数据可能有这么几种情况：
1·地址（如MOV DPTR，#1000H），即地址1000H送入DPTR。
2·方式字或控制字（如MOV TMOD，#3），3即是控制字。
3·常数（如MOV TH0，#10H）10H即定时常数。
4·实际输出值（如P1口接彩灯，要灯全亮，则执行指令：MOV P1，#0FFH，要灯全暗，则执行指令：MOV P1，#00H）这里0FFH和00H都是实际输出值。
又如用于LED的字形码，也是实际输出的值。
理解了地址、指令的本质，就不难理解程序运行过程中为什么会跑飞，会把数据当成指令来执行了。
三、P0口、P2口和P3的第二功能使用办法开始学习时一般对P0口、P2口和P3口的第二功能使用办法迷惑不解，认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程，或者说要有一条指令，事实上，各端口的第二功能完全是自动的，不需要用指令来转换。
如P3.6、P 3.7分别是WR、RD信号，当微片理机外接RAM或有外部I/O口时，它们被用作第二功能，不能作为通用I/O口使用，只要一微处理机一执行到MOVX指令，就会有对应的信号从P3. 6或P3.7送出，不需要事先用指令说明。
事实上‘不能作为通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是（使用者）‘不会’将其作为通用I/O口使用。
你完全能在指令中按排一条SETB P3.7的指令，并且当单片机执行到这条指令时，也会使P3.7变为高电平，但使用者不会这么去做，
因为这常常这会导致系统的崩溃（即死机）。
四、程序的执行过程单片机在通电复位后8051内的程序计数器（PC）中的值为‘0000’，所以程序总是从‘0000’单元开始执行，也就是说：在系统的ROM中一定要存在‘0000’这个单元，并且在‘0000’单元中存放的一定是一条指令。
五、堆栈堆栈是一个区域，是用来存放数据的，这个区域本身没有任何特殊之处，就是内部RAM的一部份，特殊的是它存放和取用数据的方式，即所谓的‘先进后出，后进先出’，并且堆栈有特殊的数据传输指令，即‘PUSH’和‘POP’，有一个特殊的专为其服务的单元，即堆栈指针SP，每当执一次PUSH指令时，SP就（在原来值的基础上）自动加1，每当执行一次POP指令，SP就（在原来值的基础上）自动减1。
由于SP中的值能用指令加以改变，所以只要在程序开始阶段更改了SP的值，就能把堆栈设置在规定的内存单元中，如在程序开始时，用一条MOV SP，#5FH指令，就时把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。
一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令，因为开机时，SP的初始值为07H，这样就使堆栈从08H单元开始往后，而08H到1FH这个区域正是8031的第二、三、四工作寄存器区，经常要被使用，这会造成数据的浑乱。
不一样作者编写程序时，初始化堆栈指令也不完全相同，这是作者的习惯问题。
当设置好堆栈区后，并不意味着该区域成为一种专用内存，它还是能象普通内存区域一样使用，只是一般情况下编程者不会把它当成普通内存用了。
六、单片机的开发过程这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从任务分析开始，我们假设已设计并制作好硬件，下面就是编写软件的工作。
在编写软件之前，首先要确定一些常数、地址，事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地确定下来了。
如当某器件的连线设计好后，其地址也就被确定了，当器件的功能被确定下来后，其控制字也就被确定了。
然后用文本编缉器（如EDIT、CCED等）编写软件，编写好后，用编译器对源程序文件编译，查错，直到没有语法错误，除了极简单的程序外，一般应用仿真机对软件进行调试，直到程序运行正确为止。
运行正确后，就能写片（将程序固化在EPROM中）。
在源程序被编译后，生成了扩展名为HEX的目标文件，一般编程器能够识别这种格式的文件，只要将此文件调入即可写片。
在此，为使大家对整个过程有个认识，举一例说明：
表1
ORG 0000H
LJMP START
ORG 040H
START：
MOV SP，#5FH ;设堆栈
LOOP：
NOP
LJMP LOOP ；循环
END ；结束
表2
:03000000020040BB
:0700400075815F000200431F
表3
02 00 40 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 75 81 5F 00 02 00 43
表1为源程序，表2是汇编后得到的HEX文件，表3是由HEX文件转换成的目标文件，也就是最终写入EPROM的文件，它由编程器转换得到，也能由HEXBIN一类的程序转换得到。
学过手工汇编者应当不难找出表3与表1的一一对应关系，值得注意的是从02 00 4
0后开始的一长串‘FF’，直到75 81，这是由于伪指令：ORG 040H造成的结果。
七、仿真、仿真机仿真是单片机开发过程中非常重要的一个环节，除了一些极简单的任务，一般产品开发过程中都要进行仿真，仿真的主要目的是进行软件调试，当然借助仿真机，也能进行一些硬件排错。
一块单片机应用电路板包括单片机部份及为达到使用目的而设计的应用电路，仿真就是利用仿真机来代替应用电路板（称目标机）的单片机部份，对应用电路部份进行测试、调试。
仿真有CPU仿真和ROM仿真两种，所谓CPU仿真是指用仿真机代替目标机的CPU，由仿真机向目标机的应用电路部份供给各种信号、数据，进行调试的办法。
这种仿真能通过单步运行、连续运行等多种办法来运行程序，并能观察到单片机内部的变化，便于改正程序中的错误。
所谓ROM仿真，就是用仿真机代替目标机的ROM，目标机的CPU工作时，从仿真机中读取程序，并执行。
这种仿真其实就是将仿真机当成一片EPROM，只是省去了擦片、写片的麻烦，并没有多少调试手段可言。
常常这是二种不一样类型的仿真机，也就是说，一台仿真机不能既做CPU仿真，又做ROM仿真。
可能的情况下，当然以CPU仿真好。
以上是本人对单片机的理解，如有不对之处，请诸位大侠多多指点。
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