第一章单片机基础知识知识
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第一章 单片机基础知识
第一章单片机入门知识概述1.1 单片机的发展历程单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。
综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。
单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域（嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成），在这些应用中，目前也出现了一些新的需求，主要体现在以下几个方面：（1）以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用钮扣电池供电，要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。
（2）随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高。
既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。
（3）产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能完善。
特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发费用。
（4）产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。
1. 单片机技术的发展特点自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。
纵观20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
（1）单片机寿命长这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。
随着半导体技术的飞速发展，MPU更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出局，而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有20岁以上，产量仍是上升的。
这一方面是由于其对相应应用领域的适应性，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能模块的新单片机系列层出不穷。
单片机基础教程第一章概述
存储器
存储器是单片机中用于存储程序代码 和数据的部件。根据其作用和特点， 可以分为程序存储器和数据存储器。
存储器的容量决定了单片机能够存储的 程序代码和数据的大小，常见的存储器 容量有64KB、128KB、256KB等。
程序存储器用于存储程序代码，如汇 编语言或C语言编写的程序。数据存 储器用于存储临时数据或工作变量。
单片机基础教程第一 章概述
目录
• 单片机简介 • 单片机的基本组成 • 单片机的工作原理 • 单片机的学习方法与建议
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块，具有微型化、 集成度高、可靠性强的特点。
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块集成在一块芯片上， 实现了微型化、集成度高、可靠性强的特点。单片机可以通过编程实现各种数字和模拟信号的处理和控制，广泛 应用于工业控制、智能仪表、智能家居等领域。
令、控制指令等。
单片机指令中操作数的寻 址方式，如直接寻址、间 接寻址、寄存器寻址等。
指令执行周期
单片机执行一条指令所 需的时间，通常以机器 周期或时钟周期表示。
指令格式
单片机的指令格式，包 括操作码和操作数等部
分。
单片机的编程语言
01
02
03
汇编语言
使用助记符和符号表示指 令，易于理解和记忆。
C语言
学习单片机编程语言
实践应用与项目开发
根据所使用的单片机型号和开发环境，学 习相应的编程语言和开发工具，如C语言、 汇编语言等。
通过实践应用和项目开发，加深对单片机 应用的理解，提高实际操作能力和解决问 题的能力。
第一章_单片机基础知识
（3）补码
补码的概念：现在是下午3点，手表停在12点，可正拨3点，也可 倒拨 9点。即是说 -9的操作可用+3来实现，在12点里：3、-9互为 补码。 12 运用补码可使减法变成加法。 规定：正数的补码等于原码。 负数的补码求法：1）反码 + 1 2）公式：[X]补 = 2n + X （X<0） 模（module） 2n 就是一个计数系统的最大容量，其大小等于以 进位计数制基数为底，以位数为指数的幂。 3
101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ _
11 0 、 a b c d e f g h i j k l m n o
111 p q r s t u v w x y z { ¦ } ～ DEL
8 1000 9 1001
这叫做二进制数对十进制编码——BCD码。 上述每4位二进制数表示一个十进制字符，这4位中各位的权依次是： 8、4、2、1——8421 BCD码。
BCD码的运算： 例、 1 8 3 1 00011000 +）0 0 0 0 0 0 1 1 00011011 B是非BCD码 需进行十进制调整： （错）
（ 2.）二进制数： 特点：有0，1两个不同的符号。 逢二进一。二进制数的下脚标为B 例如：对于整数， 1001B=1×23+0×22+0×21+1×20 = 9D 对于小数， 0.101B = 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = 0.625D 二进制数每一位的权是：以小数点分界， …..24 , 23 , 22 , 2 1, 2 0 . 2 -1, 2 -2, 2 3,
……
（ 3.）十六进制数： 有0~ 9 ，A,B,C,D,E,F 共十六个不同的符号。 逢十六进位。用下脚标 “H” 表示十六进制数。 例：327 H = 3×162+2×161+7×160 = 807D 3AB . 11H = 3×162+A×161+B×160+1×161+1×16-2 =939 . 0664 D
单片机第一章知识点
第一章单片机概述一、单片机的定义单片机是单片微型计算机的简称。
它采用了超大规模集成技术，将微型计算机的中央处理器、存储器、输入/输出接口电路集成在同一块芯片上，构成一个既小巧又完善的计算机硬件系统，在单片机应用软件的控制下，准确、迅速、高效地完成规定的控制任务。
二、单片机的组成1、中央处理器中央处理器即CPU，是单片机的核心部件。
包括算数逻辑单元（ALU）和控制器。
2、存储器计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。
一般分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）3、输入/输出接口电路输入/输出接口电路又称I/O接口电路，用来连接CPU和输入/输出设备，完成信号转换与驱动、数据传输和控制等功能。
三、单片机的特点1．抗干扰性强，工作温度范围宽2. 高可靠性3. 控制功能强，数值计算能力相对较差4. 指令系统比通用微机简单，并具有许多面向控制的指令。
四、单片机的应用领域1、家用电器领域2、办公自动化领域3、商业营销领域4、工业自动化领域5、智能控制领域五、各种进制之间的转换（1）各种进制转换为十进制数方法：各位按权展开相加即可。
例：11011B = 1×24 + 1×23 + 0×22 + 1×21+ 1×20 = 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 27 1FBH = 1×162 + 15×161 + 11×160 = 256 + 240 + 11 = 507D（2）十进制数转换为各种进制方法：整数部分采用“除基取余法”，小数部分采用“乘基取整法”。
例：23.66D = 10111.1010B（3）二进制数与十六进制数之间的相互转换方法：每四位二进制转换为一位十六进制数。
例：10101111011B = 57BH六、带符号数的三种表示方法（1）原码：机器数的原始表示，最高位为符号位（0‘+’1‘-’），其余各位为数值位。
单片机基础知识
3. 控制引脚(4根)
PSEN (29脚)：片外ROM读选通信号端。当访问外部程序存储
器时，此引脚输出负脉冲选通信号，16位地址数据将出现在P0和 P2 口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入 并执行。
EA/Vpp (31脚)：外部程序存储器地址允许输入端。
当EA接高电平时，CPU执行片内ROM指令，但当PC值超过0FFFH时， 将自动转去执行片外ROM指令；当EA接低电平时，CPU只执行片外ROM 指令。
以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。
36 P0.3
V (40脚)：电源端，接+5V电源。
CC
P1.5 6 P1.6 7
P1.7 8
35 P0.4 34 P0.5
33 P0.6
RST/VPD 9 8051 32 P0.7
RXD/P3.0 10
31 EA/VPP
VSS(20脚)：接地端。
TXD/P3.1 11 INT0/P3.2 12 INT1/P3.3 13
P3 口
17XTAL1 19
22 P2.1
VSS 20
21 P2.0
8051的 40个引 脚可分
为：
图 2-3 8051 单片机引脚图
.0 1 P1.1 2
40 VCC 39 P0.0
P1.2 3
38 P0.1
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。
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。
单片机技术及应用第一章单片机基础知识-PPT文档资料67页
在计算机中最常用的无符号整数是表示地址的数
计算机中数和字符的表示
1. 概述 2. 无符号数的表示 3. 有符号数的表示 4. 定点数和浮点数 5. 计算机中的二进制编码
有符号数的表示
1．机器数与真值 计算机中的数是用二进制表示的，数的符号也是用
二进制表示的。通常一个数的最高位为符号位，为0表 示正数，为1表示负数。若字长为8位的计算机，则D7为 符号位，D6～D0为数值位。
• 2. 8位单片机
•
8位单片机年产量目前已达到十亿片，约占当
年单片机产量的70%。主流机型是Intel公司的
8051及其系列产品和派生产品。风靡全球的IC卡，
大多采用此单片机构造。Motorola公司的6800
（6502）派系也是很有名气的。其中MC68HC11
是功能很强的8位单片机，具备16位机的I/O功能。
单片机也开始尝试使用高级语言，其中编译型语言 有Pl、M5l、C-5l、C、MBASIC-51等，解释型的有 MBASIC和MBASIC-52等。
1.1.3 单片机的发展概况
目前国际市场上8位、16位单片机系列已有 很多，但是，在国内使用较多的系列是Intel公司 的产品，其中又以MCS-51系列单片机应用尤为 广泛，二十几年经久不衰，而且还在更进一步发 展完善，价格越来越低，性能越来越好。单片机 技术正以惊人的速度向前发展，就市场上已出现 的单片机而言，其技术革新与进步主要表现在以 下几个方面：
2. 智能仪表中的应用
用单片机制作的测量、控制仪表，能使仪表 向数字化、智能化、多功能化、柔性化发展，并 使监测、处理、控制等功能一体化，使仪表重量 大大减轻，便于携带和使用，同时降低了成本， 提高了性能价格比。如数字式RLC测量仪、智能 转速表、计时器等。
计算机中数和字符的表示
1. 概述 2. 无符号数的表示 3. 有符号数的表示 4. 定点数和浮点数 5. 计算机中的二进制编码
有符号数的表示
1．机器数与真值 计算机中的数是用二进制表示的，数的符号也是用
二进制表示的。通常一个数的最高位为符号位，为0表 示正数，为1表示负数。若字长为8位的计算机，则D7为 符号位，D6～D0为数值位。
• 2. 8位单片机
•
8位单片机年产量目前已达到十亿片，约占当
年单片机产量的70%。主流机型是Intel公司的
8051及其系列产品和派生产品。风靡全球的IC卡，
大多采用此单片机构造。Motorola公司的6800
（6502）派系也是很有名气的。其中MC68HC11
是功能很强的8位单片机，具备16位机的I/O功能。
单片机也开始尝试使用高级语言，其中编译型语言 有Pl、M5l、C-5l、C、MBASIC-51等，解释型的有 MBASIC和MBASIC-52等。
1.1.3 单片机的发展概况
目前国际市场上8位、16位单片机系列已有 很多，但是，在国内使用较多的系列是Intel公司 的产品，其中又以MCS-51系列单片机应用尤为 广泛，二十几年经久不衰，而且还在更进一步发 展完善，价格越来越低，性能越来越好。单片机 技术正以惊人的速度向前发展，就市场上已出现 的单片机而言，其技术革新与进步主要表现在以 下几个方面：
2. 智能仪表中的应用
用单片机制作的测量、控制仪表，能使仪表 向数字化、智能化、多功能化、柔性化发展，并 使监测、处理、控制等功能一体化，使仪表重量 大大减轻，便于携带和使用，同时降低了成本， 提高了性能价格比。如数字式RLC测量仪、智能 转速表、计时器等。
第1章单片机基础知识
型号：8051、8751、8031、8032、8052等。
其中8051是最典型的产品，其它单片机都是在8051的基础 上进行功能的增、减改变而来的，所以人们习惯于用8051来 称呼MCS-51系列单片机。
20世纪80年代中期Intel公司将MCS-51的核心技术授权给 了很多其他公司，如：Atmel、Philips、STC、Siemens、 Winbond等，这些厂商生产的芯片是MCS-51系列的兼容产 品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机，这些单 片机的系统结构与8051相同，并且都采用CHMOS工艺，因 而常用80C51系列来称呼它们。
单片机实物图1
23:50
第1章单片机基础知识
3
单片机实物图(2)
单片机芯片 AT89C51 AT89S51 AT89S52 AT89C2051
双列直插式DIP40 (Dual In-line Package)封装
23:50
第1章单片机基础知识
4
单片机实物图(3)
塑料扁平式PQFP/TQFP
(Plastic Quad Flat Package)封装
外围设备
接口
控制器
CPU
内存
主机
计算机的基本结构
中央处理单元CPU：运算器、控 制器合称为中央处理单元 CPU(Central Processing Unit) 。
主机：通常把运算器、控制器、存 储器这三部分称为计算机主机。
外设：输入、输出设备称为计算机 的外围设备(简称“外没”)。
23:50
第1章单片机基础知识
Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率 较Intel类单片机低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力 强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola 8位单片 机过去的策略是以掩膜为主，最近推出了OTP计划以适应单 片机发展新趋势。在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面 都胜过ARM7。
其中8051是最典型的产品，其它单片机都是在8051的基础 上进行功能的增、减改变而来的，所以人们习惯于用8051来 称呼MCS-51系列单片机。
20世纪80年代中期Intel公司将MCS-51的核心技术授权给 了很多其他公司，如：Atmel、Philips、STC、Siemens、 Winbond等，这些厂商生产的芯片是MCS-51系列的兼容产 品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机，这些单 片机的系统结构与8051相同，并且都采用CHMOS工艺，因 而常用80C51系列来称呼它们。
单片机实物图1
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第1章单片机基础知识
3
单片机实物图(2)
单片机芯片 AT89C51 AT89S51 AT89S52 AT89C2051
双列直插式DIP40 (Dual In-line Package)封装
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第1章单片机基础知识
4
单片机实物图(3)
塑料扁平式PQFP/TQFP
(Plastic Quad Flat Package)封装
外围设备
接口
控制器
CPU
内存
主机
计算机的基本结构
中央处理单元CPU：运算器、控 制器合称为中央处理单元 CPU(Central Processing Unit) 。
主机：通常把运算器、控制器、存 储器这三部分称为计算机主机。
外设：输入、输出设备称为计算机 的外围设备(简称“外没”)。
23:50
第1章单片机基础知识
Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率 较Intel类单片机低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力 强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola 8位单片 机过去的策略是以掩膜为主，最近推出了OTP计划以适应单 片机发展新趋势。在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面 都胜过ARM7。
第一章单片机基础知识
Intel公司主要单片机产品
工作电 压(V) OTP ROM(B) RAM （B ） UART ( 个) 定时器 ( 个) I/O口线 (条)
型号
主频
8031
8051 8751 8052
5
5 5 5
12MHz
12MHz 12MHz 12MHz 8K 4K
128
128 128 256
1
1 1 1
2
2 2 3
一、程序存储器
程序存储器用于存放编好的程序 或表格常数。 MCS-51单片机程序 存储器的读取顺序由EA确定。
FFFFH 外部 ROM
EA=1 时，则 PC 的值在 0000H-0FFFH 之间， CPU 先从片内程序存储器空间取指执行； 当 PC 的值大于 0FFFH 时才访问外部的程 序存储器空间。 1000H 若EA=0时，则片内程序存储器空间被忽 略， CPU 只从片外程序存储器空间取指 0FFFH 0FFFH 执行。 内部 外部 ROM ROM 复位后PC=0000H。 (EA=1) 0000H (EA=0) 0000H 程序存储器中的某些单元预留给系
数据地址指针DPTR(16位）:存放程序存储器的地址或外部数据 存储器的地址。可分DPH和DPL两个独立8位寄存器使用。 访问范围：0000-0FFFFH。 程序计数器PC（16位）：指向下一条执行的指令地址执行指令 后自动加一，常将PC值设置成程序第一条指令的内存地址。 访问范围：0000-0FFFFH。 栈底 指令寄存器IR：存放当前执行的指令。 SP 指令译码器ID：解释指令，产生相应 SPSP+1 的控制信号。 堆栈指针SP（8位）：专门存放堆栈 的栈顶位置。遵循“先进后出”的 入栈 出栈 原则。
教学课件第1章单片机基础知识概述
盘…
基本功能部件
接口部件
外部设备
支持它的软件五花八门，应有尽有
4
第1章 单片机基础知识概述
分支二：嵌入式计算机系统 （Embedded Computer System）
ECS——嵌入到对象体系中，以实现对象体系智 能化为目的的专用计算机系统 。 技术要求：必须满足对象体系的物理环境、电气 环境和气氛环境以及产品成本等要求。 发展方向: 与对象系统密切相关的嵌入性能、控制 能力与控制可靠性。
❖ 单片机应用领域宽，单片机技能人才社 会需求广泛，具有很好的就业前景
❖ 单片机知识与具体专业技术相结合可产 生更大的创造力和发展潜力
8
第1章 单片机基础知识概述
接口系统（LED，KEY，AD，DA，IO扩展）
显示器ห้องสมุดไป่ตู้
键盘电路
键盘
模数转换
数模转换 总线接口
9
第1章 单片机基础知识概述
本章小结
1.单片机是将通用微计算机基本功能部件集成在一 块芯片上构成的一种专用微计算机系统。
DSP：一类特别适合于进行数字 信号运算的微处理器
DSP有更高的集成度，更快的CPU，更大容量的 存储器，更高效的指令集。
DSP主要应用于音频、视频信号处理领域，是单 片机的高级形式
7
第1章 单片机基础知识概述
2. 为什么要学单片机？
❖ 单片机属于高新技术领域，是机电产品 智能化的重要途径，可实现产品的升级 换代
5
第1章 单片机基础知识概述
工业计算机（Industrial Personal Computer） PC→ 电气加固、机械加固，并配置各种接口板卡 → IPC（工控机）→ 嵌入到大型对象系统中（实现智能化）
第一章 单片机基础知识
第一章单片机基础知识单片机基础知识单片机（Microcontroller）是一种被广泛应用于电子设备中的微型计算机芯片，它集成了中央处理器（CPU）、存储器、输入输出端口及定时器等重要元件。
它的应用范围非常广泛，从简单的家电控制器到复杂的工控系统，无不离开单片机的应用。
一、单片机的起源及发展单片机的起源可以追溯到上世纪70年代早期，当时Intel公司推出了Intel 8048和Intel 8051，这两款单片机被视为单片机的奠基之作。
此后，各大芯片厂商纷纷推出了自己的单片机产品，并且随着技术的不断进步，单片机的功能和性能也得到了极大的提升。
二、单片机的组成单片机由CPU、存储器、输入输出端口和定时器等组成。
其中，CPU是单片机的核心部件，它负责执行指令和进行计算。
存储器主要用来存储程序指令和数据。
输入输出端口用于与外部设备进行数据交互。
定时器则负责计算时间和生成定时信号。
三、单片机的工作原理单片机以时钟信号驱动，指令按照一定的时序依次执行。
当单片机上电后，首先会复位，然后进入初始化程序，接着执行主程序。
单片机可以根据需要从输入端口读取数据，经过处理后再通过输出端口输出结果。
四、单片机的应用单片机广泛应用于各个领域，如家电控制、工控系统、汽车电子、医疗设备等。
以家电控制为例，我们可以通过单片机来实现空调的温度控制、洗衣机的程序控制、电视机的遥控功能等。
五、单片机的学习方法学习单片机需要掌握汇编语言和C语言编程。
首先，我们需要了解单片机的基本原理和功能，然后学习如何使用编译器和开发环境搭建单片机的开发环境。
接下来，可以通过编写简单的程序来加深对单片机的理解，并逐步掌握单片机的高级功能和应用。
六、单片机的发展趋势随着科技的不断进步，单片机的功能和性能将会不断提升。
未来，单片机将朝着低功耗、高性能和高可靠性的方向发展。
同时，随着物联网的兴起，单片机的应用也将会更加广泛。
七、总结单片机作为一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。
第1章单片机基础知识
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
几 种 单 片 机 封 装 形 式
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
单 片 机 应 用 举 例
交通灯
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
单 片 机 应 用 举 例
万年历
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
• 5. MCS-51单片机系列
表1-1 MCS-51单片机的功能特性 单片机的功能特性
片内存储器（字节） 型号 ROM/EPROM RAM I/O口 并行 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 4×8 串行 1 1 1 1 1 1 1 1 1 工艺 中断源 定时器/ 计数器（16位 晶振（MHz） ）
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
《单片机应用技术》教学课件 单片机应用技术》
第 1章
单片机基础知识
• 4.单片机的发展趋势 ⑴CPU的改进：采用双CPU结构，以提高处理能力；增加数据总线宽度； 开发串行总线结构。 ⑵存储器的发展：加大存储容量；片内存储器采用电擦除可改写ROM （ E 2 PROM ）或闪烁（Flash）存储器。 ⑶片内I/O的改进：增加并行口的驱动能力；增加I/O口的逻辑控制功能。 ⑷外围电路内装化：随着集成度的不断提高，有可能把众多的外围功能 器件集成在片内，这也是单片机发展的重要趋势。 ⑸低功耗化：8位单片机中有二分之一的产品已CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor即互补金属氧化物半导体）化，CMOS芯 片的单片机具有功耗小 功耗小的优点。 功耗小
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
《单片机原理及应用》课件第1章 单片机基础知识
—属于微型机的一种 —具有一般微型机的基本组成和功能
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。
10
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。
12
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。
15
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
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。
10
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。
12
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。
15
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
单片机基础知识
第一章 单片机基础知识
任务一 一只会闪光的灯
周期0 取指0
周期1 执行0 取指1
周期2
执行1 取指2
周期3
执行2 取指3
周期4 执行3
指令流水线结构示意图
第一章 单片机基础知识
任务一 一只会闪光的灯
二、单片机的应用
1．家用电器：广泛应用于家用电器的自动控制，智能卡 特点：提高家用电器的性能和质量；
第一章 单片机基础知识
任务一 一只会闪光的灯
单片机发展可归结为以下几个方面:
1. 增加字长，提高数据精度和处理的速度
2. 改进制作工艺，提高单片机的整体性能
3.由复杂指令集CISC转向简单指令集RISC技术
4. 多功能模块集成技术，使一块“嵌入式”芯片具 有多种功能
5. 微处理器与DSP技术结合
6. 融入高级语言的编译程序
8KB，3为12KB。
RC—STC单片机内部RAM为512B。
40—工作频率可达40MHz。
C—产品级别，表示芯片温度使用范围。C表示商业级，
温度范围为0°C~+70°C。
PDIP—产品封装型号。PDIP表示双列直插。
0826—表示该芯片生产日期为08年第26周。
第一章 单片机基础知识
任务一 一只会闪光的灯
第一章 单片机基础知识
任务一 一只会闪光的灯
20世纪80年代为高性能单片机的发展阶段。 典型代表:Intel公司的MCS-51、MCS-96系列单片机， 单片机普及阶段。是8位CPU，片内RAM、ROM容量 加大，片外寻址范围可达64KB，增加了串行口，多级 中断处理系统，16位定时器/计数器。 20世纪90年代至今为单片机的高速发展阶段。 典型代表:MCS—96系列单片机。是16位CPU，片内 RAM、ROM容量进一步增大，增加了A/D、D/A转换 器，8级中断处理功能，实时处理能力更强，它允许用 户采用面向工业控制的专用语言，如C语言等。
第1章_单片机基础知识
第1章单片机基础知识1.1 单片机概述1.2 单片机的组成结构1.3 单片机的工作过程1.4 单片机的主要品种系列1.5 单片机应用系统的开发1.6 任务1 用单片机控制闪烁灯1.7 数制与码制基础1.1.1 微型计算机电子计算机高速发展到今天，通常可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类。
它们在系统结构和基本工作原理方面并无本质的区别，只是在体积、性能和应用领域方面有所不同。
软件系统硬件系统＋控 制 器运 算 器存 储 器输入设备CPU 微型计算机系统输入接口电路输出接口电路输出设备1.1.2 单片机的概念1、概念单片机是指将CPU、存储器、定时/计数器、I/O接口电路和必要的外设集成在一块芯片上的微型计算机，其构成一个既小巧又很完善的计算机硬件系统，实现微机的基本功能，因此早期称其为单片微型计算机SCM（Single Chip Microcomputer），简称单片机。
单片机芯片CPU RAM，ROM I/O接口电路定时/计数器必要外设1.1.2 单片机的概念2、单片机与通用微型计算机CPU的区别（1）通用的微型计算机CPU它以发展超强运算速度与强大数据处理能力为己任，如Intel公司目前的“酷睿2”微处理器，已将4片高达2.53GHz时钟频率的可协同并行运行的CPU核心模块集成于一片芯片内；通用的微型计算机CPU价格较高，体积较大，功耗也很高。
（2）单片机它主要用于控制领域，也发展了16位、32位等机型，但发展方向是高可靠性、抗干扰、低功耗、低电压、低噪音和低成本；单片机芯片在没有被使用者开发前，只是一片集成电路，如对其进行应用开发，便成为一个小型的微机控制系统。
1.1.3 单片机的特点（1）体积小巧（2）可靠性高（3）控制功能强（4）易于扩展（5）低电压、低功耗（6）性能价格比优异1.1.4 单片机的发展历史（1）低性能8位单片机阶段约1976～1978年，以Intel公司的MCS-48系列单片机为代表，主要用于工业控制领域。
第1章 基础知识(单片机)
i n
1701.61137 2 01 10 1 1 2
4．十六进位计数制
-n X x 16m...x 160 x 16 -1...x 16x 16 i
m 0 1 n i
m
【例１.４】十六进制数1A0B.D1可表示为：
MCS－51单片机(主要包括8031、8051和8751等) 主要功能
• 8位CPU。
• 4 KB程序存储器（ROM）（其中8031内部无ROM，8051内部有4 KB ROM，8751内部有4 KB EPROM ）。 • 128 B的数据存储器（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个可编程定时器/计数器。 • 5个中断源，2个优先级。 • 1个全双工串行通信口。 • 外部数据存储器寻址空间为64 KB。 • 外部程序存储器寻址空间为64 KB。 • 逻辑操作位寻址功能。 • 双列直插40 PinDIP封装。 • 单一+5 V电源供电。
1、单片机诞生于20世纪70年代
1946: 第一台电子计算机诞生； 1971: 美国Intel公司设计出四位微处理器； 1973: TI(德州仪器）公司注册了世界上第一个单片机专利；
单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成 规模还比较小，功能比较简单，一般均把 CPU、RAM，有的还包括了一些简单的I/O 口集成到芯片上，它还需配上外围的其他 处理电路方才构成完整的计算系统。类似 的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
（3）十六进制数转换为十进制数 【例１.７】2D.A4H=2×161+13×160+10×16-1+4×162=45.64062
2.将十进制数转换为非十进制数
将十进制数转换为非十进制数的方法是：整数部分转换采
1701.61137 2 01 10 1 1 2
4．十六进位计数制
-n X x 16m...x 160 x 16 -1...x 16x 16 i
m 0 1 n i
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【例１.４】十六进制数1A0B.D1可表示为：
MCS－51单片机(主要包括8031、8051和8751等) 主要功能
• 8位CPU。
• 4 KB程序存储器（ROM）（其中8031内部无ROM，8051内部有4 KB ROM，8751内部有4 KB EPROM ）。 • 128 B的数据存储器（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个可编程定时器/计数器。 • 5个中断源，2个优先级。 • 1个全双工串行通信口。 • 外部数据存储器寻址空间为64 KB。 • 外部程序存储器寻址空间为64 KB。 • 逻辑操作位寻址功能。 • 双列直插40 PinDIP封装。 • 单一+5 V电源供电。
1、单片机诞生于20世纪70年代
1946: 第一台电子计算机诞生； 1971: 美国Intel公司设计出四位微处理器； 1973: TI(德州仪器）公司注册了世界上第一个单片机专利；
单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成 规模还比较小，功能比较简单，一般均把 CPU、RAM，有的还包括了一些简单的I/O 口集成到芯片上，它还需配上外围的其他 处理电路方才构成完整的计算系统。类似 的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
（3）十六进制数转换为十进制数 【例１.７】2D.A4H=2×161+13×160+10×16-1+4×162=45.64062
2.将十进制数转换为非十进制数
将十进制数转换为非十进制数的方法是：整数部分转换采
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片机。
➢ 单片机的发展阶段： 80年代初,Intel公司推出了8位的MCS-51系列
的单片机，motorola的68系列，Zilog的Z8系列等。
➢ 高性能单片机发展阶段：16位单片机，芯片内部也增加了其他的性
能。如Intel的MCS-96系列单片机，在单片机内部集成了A/D转换器、 PWM输出。
在未来，应各种电子产品对单片机的要求，单片机将会向多功能、
第一章单片机基础知识知识
PSW（程序状态字，8位）：存放指令执行后的有 关状态。
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位标志 CY AC F0 RS1 RS0 OV
/
P
CY（C）：进位和借位标志，当指令执行中有进位和借位 产生时，CY为1，反之为0。 AC：辅助进位、借位标志（高半字节对低半字节的进位和 借位），有进位和借位产生时，AC为1，反之为0。 F0:用户标志位，由用户自定义。 RS1和RS0：工作寄存器选择标志位。 OV：溢出标志位。 P：奇偶校验位，当A中1的个数为偶数时P=0，反之为1。
RAM
ROM
PC
PSEN ALE
EA RST
ACC ACC 工作 寄存器
ALU
TMP
控制中断、 定时、串行 口的特殊功 能寄存器
定指 时令 与寄 控存 制器
PSW
SP I/O口锁存/驱动器
内部总线
P0 P1 P2 P3
单片机的内部结构框图 第一章单片机基础知识知识
1.2.1 中央处理器CPU
1) 运算器
将CPU、ROM、RAM、定时器/计数器、I/O接 口等微型计算机部件集成在一块集成电路芯片上
特点： 体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、
灵活性强、可靠性高
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
二、单片机的发展历程
单片机自从20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到迅猛的发 展。
➢ 单片机的初级阶段：1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单
高性能、高速度、低电压、低功耗、大容量存储器的方向发展。
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
三、MCS-51单片机及其兼容产品
Intel公司推出了8位的MCS-51系列单片机后，在 工业控制方面得到了极大的应用。之后，Intel开放 了51单片机内核技术，Philips、Atmel、ADI等公 司相继推出了基于51内核的单片机.
32
2
18(带I2C接 口)
2
18(带I2C接 口)
3
32(带I2C接 口)
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
四、单片机应用领域
1.在智能仪器仪表上的应用 2.在工业控制中的应用 3.在家用电器中的应用 4.在计算机网络和通信领域中的应用 5.单片机在医用设备领域中的应用 6.在各种大型电器中的模块化应用 7.单片机在汽车设备领域中的应用
运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件，以算术逻 辑 单 元 （ ALU ） 为 核 心 ， 包 括 累 加 器 （ ACC ） 、 程 序 状 态 字 （PSW）、暂存器、B寄存器等部件和BCD码调整电路。在进行位操 作时，以PSW中的进位标志位C作为位操作累加器，整个位操作系统 构成一台布尔处理机。
2K
128 1
2
15
AT89C51 5 33MHz 4K
128
1
2
32
AT89C52 5 33MHz 8K
256
1
3
32
AT89C53 5 24MHz 12K 256 1
3
32
第一章单片机基础知识知识源自Philips公司主要单片机产品
型号
工作电压 （V）
主频
ROM(B)
RAM UART 定时 I/O口线 (B) (个) (个) (条)
第一章单片机基础知识知识
1.2 8051的内部结构
T
INT
定时器 / 计数器
中断系统
P0～ P3
并
行
I/O 接
口
CP U 存储器
串并
行串 I/O 接
口
TXD RXD
8051单片机的基本结构
可以划分为CPU、存储器、并行口、串行口、定 时器/计数器和中断逻辑几部分。
第一章单片机基础知识知识
DPTR
Intel公司主要产品 Atmel公司主要产品 Philips公司主要产品
第一章单片机基础知识知识
Intel公司主要单片机产品
工作电
OTP
RAM UART 定时器 I/O口线
型号 压(V) 主频 ROM(B) （B） (个) (个) (条)
8031 5 12MHz
128 1
2
32
8051 5 12MHz 4K
❖ 主要功能：算术运算、逻辑运算、移位功能、位数据操作 ▪ 累加器ACC
ACC是8位寄存器，在进行算术、逻辑运算时，运算器的一个输入多 为ACC的输入，而运算结果大多数也要送到ACC中。助记符为ACC 或A。
▪ B寄存器
在进行乘法、除法运算时作为ALU的输入之一，与ACC配合完成运算， 并存放运算结果。
128 1
2
32
8751 5 12MHz
128 1
2
32
8052 5 12MHz 8K
256 1
3
32
第一章单片机基础知识知识
Atmel公司主要单片机产品
型号
工作电 压(V)
主频
Flash ROM(B)
RAM (B)
UART 定时器 I/O口线 (个) (个) (条)
AT89C2051 3-5 24MHz
第一章 单片机基础知识
1.1 单片机的特点 1.2 8051的内部结构 1.3 8051的系统扩展 1.4 8051指令系统 1.5 实用程序设计
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
一、什么是单片机？
单片机：SCM ——Single Chip Microcontroller MCU —— Microcontroller Unit
P87C52 4.5-5.5 33MHz 8K(OTP) 256 1 P87LPC762 4.5-5.5 16MHz 16K(OTP) 512 1 P87LPC767 4.5-5.5 20MHz 4K(OTP) 128 1
P89C660 4.5-5.5 20MHz 16K(Flash) 512 1
3
第一章单片机基础知识知识
2)控制器
包 括 定 时 控 制 逻 辑 、 程 序 计 数 器 PC 、 数 据 指 针 DPTR、堆栈指针SP、指令寄存器IR、指令译码器ID 等。 ❖主要功能：对逐条指令进行译码，并通过定时和控 制电路在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外 部控制信号，协调单片机内部各部分的工作以及协 调单片机和外围芯片的工作，完成指令规定的操作。
➢ 单片机的发展阶段： 80年代初,Intel公司推出了8位的MCS-51系列
的单片机，motorola的68系列，Zilog的Z8系列等。
➢ 高性能单片机发展阶段：16位单片机，芯片内部也增加了其他的性
能。如Intel的MCS-96系列单片机，在单片机内部集成了A/D转换器、 PWM输出。
在未来，应各种电子产品对单片机的要求，单片机将会向多功能、
第一章单片机基础知识知识
PSW（程序状态字，8位）：存放指令执行后的有 关状态。
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位标志 CY AC F0 RS1 RS0 OV
/
P
CY（C）：进位和借位标志，当指令执行中有进位和借位 产生时，CY为1，反之为0。 AC：辅助进位、借位标志（高半字节对低半字节的进位和 借位），有进位和借位产生时，AC为1，反之为0。 F0:用户标志位，由用户自定义。 RS1和RS0：工作寄存器选择标志位。 OV：溢出标志位。 P：奇偶校验位，当A中1的个数为偶数时P=0，反之为1。
RAM
ROM
PC
PSEN ALE
EA RST
ACC ACC 工作 寄存器
ALU
TMP
控制中断、 定时、串行 口的特殊功 能寄存器
定指 时令 与寄 控存 制器
PSW
SP I/O口锁存/驱动器
内部总线
P0 P1 P2 P3
单片机的内部结构框图 第一章单片机基础知识知识
1.2.1 中央处理器CPU
1) 运算器
将CPU、ROM、RAM、定时器/计数器、I/O接 口等微型计算机部件集成在一块集成电路芯片上
特点： 体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、
灵活性强、可靠性高
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
二、单片机的发展历程
单片机自从20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到迅猛的发 展。
➢ 单片机的初级阶段：1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单
高性能、高速度、低电压、低功耗、大容量存储器的方向发展。
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
三、MCS-51单片机及其兼容产品
Intel公司推出了8位的MCS-51系列单片机后，在 工业控制方面得到了极大的应用。之后，Intel开放 了51单片机内核技术，Philips、Atmel、ADI等公 司相继推出了基于51内核的单片机.
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2
18(带I2C接 口)
2
18(带I2C接 口)
3
32(带I2C接 口)
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
四、单片机应用领域
1.在智能仪器仪表上的应用 2.在工业控制中的应用 3.在家用电器中的应用 4.在计算机网络和通信领域中的应用 5.单片机在医用设备领域中的应用 6.在各种大型电器中的模块化应用 7.单片机在汽车设备领域中的应用
运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件，以算术逻 辑 单 元 （ ALU ） 为 核 心 ， 包 括 累 加 器 （ ACC ） 、 程 序 状 态 字 （PSW）、暂存器、B寄存器等部件和BCD码调整电路。在进行位操 作时，以PSW中的进位标志位C作为位操作累加器，整个位操作系统 构成一台布尔处理机。
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第一章单片机基础知识知识源自Philips公司主要单片机产品
型号
工作电压 （V）
主频
ROM(B)
RAM UART 定时 I/O口线 (B) (个) (个) (条)
第一章单片机基础知识知识
1.2 8051的内部结构
T
INT
定时器 / 计数器
中断系统
P0～ P3
并
行
I/O 接
口
CP U 存储器
串并
行串 I/O 接
口
TXD RXD
8051单片机的基本结构
可以划分为CPU、存储器、并行口、串行口、定 时器/计数器和中断逻辑几部分。
第一章单片机基础知识知识
DPTR
Intel公司主要产品 Atmel公司主要产品 Philips公司主要产品
第一章单片机基础知识知识
Intel公司主要单片机产品
工作电
OTP
RAM UART 定时器 I/O口线
型号 压(V) 主频 ROM(B) （B） (个) (个) (条)
8031 5 12MHz
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8051 5 12MHz 4K
❖ 主要功能：算术运算、逻辑运算、移位功能、位数据操作 ▪ 累加器ACC
ACC是8位寄存器，在进行算术、逻辑运算时，运算器的一个输入多 为ACC的输入，而运算结果大多数也要送到ACC中。助记符为ACC 或A。
▪ B寄存器
在进行乘法、除法运算时作为ALU的输入之一，与ACC配合完成运算， 并存放运算结果。
128 1
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32
8751 5 12MHz
128 1
2
32
8052 5 12MHz 8K
256 1
3
32
第一章单片机基础知识知识
Atmel公司主要单片机产品
型号
工作电 压(V)
主频
Flash ROM(B)
RAM (B)
UART 定时器 I/O口线 (个) (个) (条)
AT89C2051 3-5 24MHz
第一章 单片机基础知识
1.1 单片机的特点 1.2 8051的内部结构 1.3 8051的系统扩展 1.4 8051指令系统 1.5 实用程序设计
第一章单片机基础知识知识
1.1 单片机的特点
一、什么是单片机？
单片机：SCM ——Single Chip Microcontroller MCU —— Microcontroller Unit
P87C52 4.5-5.5 33MHz 8K(OTP) 256 1 P87LPC762 4.5-5.5 16MHz 16K(OTP) 512 1 P87LPC767 4.5-5.5 20MHz 4K(OTP) 128 1
P89C660 4.5-5.5 20MHz 16K(Flash) 512 1
3
第一章单片机基础知识知识
2)控制器
包 括 定 时 控 制 逻 辑 、 程 序 计 数 器 PC 、 数 据 指 针 DPTR、堆栈指针SP、指令寄存器IR、指令译码器ID 等。 ❖主要功能：对逐条指令进行译码，并通过定时和控 制电路在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外 部控制信号，协调单片机内部各部分的工作以及协 调单片机和外围芯片的工作，完成指令规定的操作。