51单片机讲座PPT课件
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51单片机课件
（定义特殊功能寄存器和位寄存器）； math.h （定义常用数学运算）；
所占位数
数的表示范围
16
-32768~32767
16
-32768~32767
32
-65535
16
0~65535
32
0~4294967295
32
3.4e-38~3.4e38
64
1.7e-308~1.7e308
8
-128~127
8
0~255
C语言中的基本数据类型
0·0=0, 0·1=1·0=0, 1·1=1
2. “或” “或”运算是实现“只要其中之一 有, 就有”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如 下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1
3. “非”运算 “非”运算是实现“求反”这种逻 辑的一种运算，如变量A的“非”运算 记作A 。 其运算规则如下:
sfr16 T2 = 0xCC; sbit OV = PSW^2;
C-51数据的存储类型
例：
数据类型 变量名
char
var1;
bit
flags;
unsigned char vextor[10];
int
wwww;
注意：变量名不能用C语言中的关
键字表示。
C-51的包含的头文件
通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h
数字电路中只有两种电平：高和低 （本课程中）定义单片机为TTL电平：
高 +5V 低 0V RS232电平：计算机的串口
所占位数
数的表示范围
16
-32768~32767
16
-32768~32767
32
-65535
16
0~65535
32
0~4294967295
32
3.4e-38~3.4e38
64
1.7e-308~1.7e308
8
-128~127
8
0~255
C语言中的基本数据类型
0·0=0, 0·1=1·0=0, 1·1=1
2. “或” “或”运算是实现“只要其中之一 有, 就有”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如 下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1
3. “非”运算 “非”运算是实现“求反”这种逻 辑的一种运算，如变量A的“非”运算 记作A 。 其运算规则如下:
sfr16 T2 = 0xCC; sbit OV = PSW^2;
C-51数据的存储类型
例：
数据类型 变量名
char
var1;
bit
flags;
unsigned char vextor[10];
int
wwww;
注意：变量名不能用C语言中的关
键字表示。
C-51的包含的头文件
通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h
数字电路中只有两种电平：高和低 （本课程中）定义单片机为TTL电平：
高 +5V 低 0V RS232电平：计算机的串口
51单片机课件第一讲 认识单片机
系统级开发仿真环境
系统级开发仿真环境
数字模拟混合电路仿真及分析 微处理器与外围电路协同仿真 支持程序调试，系统级开发） （支持程序调试，系统级开发） 丰富元器件库 （R L C IC LCD USB Motor, etc.） ） 各种虚拟仪器 （示波器 万用表 逻辑分析仪 信号发生器 等） PCB设计 设计
单片机应用系统
单片机应用系统
单片机应用系统: 硬件系统和 单片机应用系统 : 由 硬件系统 和 软件系统组成 软件系统组成 硬件是应用系统的基础 硬件是应用系统的基础
单 片 机
＋
接口 电路 及外 设等
＋
软 件
软件是在硬件的基础上对其资源 软件是在硬件的基础上对其资源 进行合理调配和使用， 进行合理调配和使用，从而完成 应用系统所要求的任务， 应用系统所要求的任务，二者相 互依赖， 互依赖，缺一不可
硬件
注：本课程的重点
1.掌握单片机及其基本应用系统硬件原理。 1.掌握单片机及其基本应用系统硬件原理。 掌握单片机及其基本应用系统硬件原理 2.掌握软件设计与调试的基本技能 掌握软件设计与调试的基本技能。 2.掌握软件设计与调试的基本技能。
二、单片机与嵌入式系统
嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。目 前嵌入式系统已经渗透到我们生活中的每个角落， 工业、服务业、消费电子……，而恰恰由于这种 范围的扩大，使得“嵌入式系统”更加难于明确 定义。
3）开发环境 ）
编译、汇编、连接程序，命令行工作方式 集成开发环境（IDE），菜单、工具条 IDE一般由单片机厂商或第三方软件公司提供： Keil uVision – 51系列通用，Asm/C，ARM IAR，ImageCraft ATMEL，MICROCHIP，TI，MOTO … … IDE免费，但C语言编译器一般需要购买。
图文51单片机超详细教程PPT(绝对值)
51单片机概述
单片机定义与发展
定义
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程
从20世纪70年代的第一代4位单片机，到80年代的8位单片机，再到90年代以 后的16位、32位高性能单片机，单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电，设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路，如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路：根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路，如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议，数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位，确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数，数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中，或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加，结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。
单片机定义与发展
定义
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程
从20世纪70年代的第一代4位单片机，到80年代的8位单片机，再到90年代以 后的16位、32位高性能单片机，单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电，设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路，如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路：根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路，如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议，数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位，确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数，数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中，或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加，结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。
《单片机及C51基础》课件
3
混合编程
混合编程是一种编程方式，将C语言和汇编语言 混合使用，可以充分发挥各自的优势，提高程序 的性能和可维护性。
03 C51单片机开发 环境
Keil软件介绍
是一款由德国Keil公司开发的集成开发环境（IDE），专门用于嵌入式系统开发，特别是针对微控制 器（MCU）和嵌入式系统。
提供了一套完整的开发工具，包括编译器、链接器、调试器和仿真器等，用于编译、链接、调试和仿 真C51单片机的程序。
定时器/计数器概念
定时器/计数器是单片机内部或外部 的一个功能模块，用于产生定时或计 数的功能。
定时器/计数器作用
在C51单片机中，定时器/计数器主要 用于时间测量、产生定时中断、PWM 波形输出等。
C51单片机的定时器/计数器类型
定时器/计数器类型
C51单片机内部通常包含两个定时器/计数 器，即Timer0和Timer1。
《单片机及C51基础》PP C51单片机介绍 • C51单片机开发环境 • C51单片机编程基础 • C51单片机的中断系统 • C51单片机的定时器/计数器 • C51单片机的串行通信
01 单片机简介
单片机的定义
01
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的主要部件 ，形成一个微型的计算机系统。
中断函数
用于处理单片机外部事件，如定时器中断、 串口中断等。
05 C51单片机的中 断系统
中断的概念与作用
中断的概念
中断是CPU在执行程序过程中，出现紧急事件需要处理时，暂时停止当前的工 作，转去处理突发事件，处理完毕后再回到原来被中断的地方继续执行。
中断的作用
实现实时处理、分时操作、故障处理、外设和CPU通信。
MCS-51系列单片机的结构与原理.ppt
8031（无ROM）
5个中断源
51子系列 8051 （掩模ROM，RAM128B，4KBROM） 2个定时器
8751 （EPROM ，RAM128B，8KBROM ）
MCS-51单片机
8032（无ROM）
6个中断源
52子系列 8052 （掩模ROM，RAM256B，2KBROM） 3个定时器
8752 （EPROM ，RAM256B，2KBROM ）
位处理器（布尔处理器）
CPU的功能: 负责控制、指挥和调度整个单元系 统协调的工作,完成运算和控制输 入/输出功能等操作
1. 运算器
（1）运算器的组成
算数逻辑单元ALU 累加器A 寄存器B 暂存器(TEMP) 程序状态寄存器PSW
（2）功能：是进行算术运算和逻辑运算,也可以对单 字节、半字节（4位）等数据进行操作。
控制引脚
ALE/P R O G (30脚)
ALE地址锁存使能信号输出端。存取 片外存储器时，用于锁存低8位地址。
PROG是对于EPROM型单片机，在 EPROM编程期间，此引脚用于输入编 程脉冲。
控制引脚
/PSEN（29脚）
程序存储器输出使能输出端。它是外部程 序存储器的读选通信号，低电平有效。
E A /Vpp（31脚） 片内程序存储器屏蔽控制端 （1），低电平有效。
特殊功能寄存器区(80H-FFH) 直接寻址
通用区(80H-FFH)：
间接寻址
仅52子系 列有
位寻址区位地址分配表
2.片外数据存储器
片外数据存储器可寻址空间是指MCS-51单片机对片外扩 展数据存储器的最大寻址能力。51单片机是64KB。
定时器/计数
器等。不能
程序存储器ROM,4KB/8KB(8051/52)
51单片机教学ppt精选全文完整版
16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并 口、1个
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
80C51系列单片机产品繁多，主流地位已经形成，近 年来推出的与80C51兼容的主要产品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列； ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列； ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列； ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列； ﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列； ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
80C51系列单片机产品繁多，主流地位已经形成，近 年来推出的与80C51兼容的主要产品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列； ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列； ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列； ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列； ﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列； ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在
2024年度51单片机超详细教程PPT
实例：按键中断程序设计
3. 在主程序中初始化LED 灯和按键输入端口。
4. 开启外部中断0并等待 按键输入。
5. 当按键按下时，触发外 部中断0并执行中断服务 程序，实现LED灯的闪烁 功能。
2024/3/23
32
Part
06
接口技术与应用扩展
2024/3/23
33
并行I/O口扩展方法
2024/3/23
存放程序代码和常数表格 等，一般使用ROM或 EPROM实现
STEP 03
特殊功能寄存器
用于控制单片机的各种功 能，如定时器、中断等
存放变量、中间结果等， 一般使用RAM实现
9
I/O端口及特殊功能寄存器
要点一
I/O端口
要点二
特殊功能寄存器
与外部设备通信的接口，分为并行I/O和串行I/O两种
用于控制I/O端口的操作，如设置端口模式、读取端口状态 等
优势
51单片机在嵌入式系统领域具有广泛的应用，其稳定的性能和成熟的生态系统使得开发者能够快速开发出高质量 的嵌入式应用。
2024/3/23
5
应用领域与市场需求
应用领域
智能家居、工业自动化、医疗设备、汽车电子、物联网等。
市场需求
随着物联网、人工智能等技术的快速发展，对单片机的性能、功耗、安全性等方面提出了更高的要求 。同时，市场对于单片机的定制化、差异化需求也日益增加。
23
Part
05
中断系统与定时器/计数器应 用
2024/3/23
24
中断概念及中断源识别方法
2024/3/23
中断概念
中断是指在CPU执行程序的过程中，由于某种原因，暂时停止当前正在执行的程序，转 而去执行另一段特殊程序，待特殊程序执行完毕后，再返回原程序继续执行的过程。
2024年度51单片机教程课件
对于需要多个中断源同时响应的情况 ，应根据优先级合理设置中断屏蔽位 和优先级控制位。
25
06
串行通信接口与扩展应用
2024/3/23
26
串行通信接口基本概念和原理
串行通信定义
串行通信原理
串行通信是指数据在传输过程中，按 位（bit）进行传送，即数据在一条传 输线上一位一位地顺序传送，每一位 数据占据一个固定的时间长度。
2024/3/23
33
THANKS
感谢观看
2024/3/23
34
波特率和数据速率
波特率是指每秒传送的二进制位 数，数据速率是指每秒传送的有 效数据量。在串行通信中，波特 率和数据速率通常是一致的。
2024/3/23
28
串行通信接口扩展应用举例
01
多机通信
通过串行通信接口可以实现多机之间的数据传输和控制。 在多机通信中，需要解决主机与从机之间的识别和通信问 题，通常采用地址编码和命令/响应方式进行实现。
2024/3/23
片内资源丰富，包括ROM、RAM、定时器/计数器等。
5
主要特点及应用领域
多种寻址方式，可灵活访问内存和外设。
低功耗设计，适用于便携式设备。
应用领域
2024/3/23
6
主要特点及应用领域
工业控制
智能家居
仪器仪表
通信设备
如电机驱动、温度控制 等。
如智能照明、智能门锁 等。
如数字万用表、示波器 等。
51单片机教程课件
2024/3/23
1
2024/3/23
• 51单片机概述 • 硬件结构及工作原理 • 指令系统与汇编语言编程 • C语言编程与实例分析 • 中断系统与定时器/计数器应用 • 串行通信接口与扩展应用 • 系统设计与调试技巧分享
25
06
串行通信接口与扩展应用
2024/3/23
26
串行通信接口基本概念和原理
串行通信定义
串行通信原理
串行通信是指数据在传输过程中，按 位（bit）进行传送，即数据在一条传 输线上一位一位地顺序传送，每一位 数据占据一个固定的时间长度。
2024/3/23
33
THANKS
感谢观看
2024/3/23
34
波特率和数据速率
波特率是指每秒传送的二进制位 数，数据速率是指每秒传送的有 效数据量。在串行通信中，波特 率和数据速率通常是一致的。
2024/3/23
28
串行通信接口扩展应用举例
01
多机通信
通过串行通信接口可以实现多机之间的数据传输和控制。 在多机通信中，需要解决主机与从机之间的识别和通信问 题，通常采用地址编码和命令/响应方式进行实现。
2024/3/23
片内资源丰富，包括ROM、RAM、定时器/计数器等。
5
主要特点及应用领域
多种寻址方式，可灵活访问内存和外设。
低功耗设计，适用于便携式设备。
应用领域
2024/3/23
6
主要特点及应用领域
工业控制
智能家居
仪器仪表
通信设备
如电机驱动、温度控制 等。
如智能照明、智能门锁 等。
如数字万用表、示波器 等。
51单片机教程课件
2024/3/23
1
2024/3/23
• 51单片机概述 • 硬件结构及工作原理 • 指令系统与汇编语言编程 • C语言编程与实例分析 • 中断系统与定时器/计数器应用 • 串行通信接口与扩展应用 • 系统设计与调试技巧分享
单片机51第四章PPT
C语言指令集
C语言编写的指令集，每条指令对应一个C语言函数或语句，如mov(a, data)表示 将立即数data送入变量a。
04 单片机51的编程语言
CHAPTER
汇编语言
汇编语言是低级语言，与硬件 紧密相关，可以直接控制硬件
。
汇编语言执行速度快，适用于 对速度要求高的场合。
汇编语言代码可读性差，编写 和维护困难。
在此添加您的文本16字
特点
在此添加您的文本16字
8位处理器，运算速度快。
在此添加您的文本16字
丰富的指令集，支持多种寻址方式。
在此添加您的文本16字
内部集成多种功能模块，如ADC、DAC、PWM等。
在此添加您的文本16字
可通过外部扩展实现更多功能。
单片机51的应用领域
智能仪表
用于各种工业自动化仪表的测 量和控制。
在关键位置设置断点，暂停程序的执行， 检查程序状态。
06 单片机51的应用实例
CHAPTERLED闪烁程序总结词实现LED灯的闪烁功能
详细描述
通过单片机51的IO口控制LED灯的亮灭，实现LED灯的闪烁效果。具体实现方 法包括使用定时器中断或延时函数，控制LED灯的亮灭时间，以达到闪烁效果。
数码管显示程序
存储器
程序存储器
用于存储程序代码，包括指令和数据。
数据存储器
用于存储数据，包括工作寄存器和堆栈。
特殊功能寄存器
用于控制单片机各个部分的工作状态和参数设置。
输入/输出接口
输入接口
接收外部信号或数据，并将其转换为单片机可以处理的电平信号。
输出接口
将单片机处理后的电平信号输出到外部设备或电路。
输入/输出端口
C语言编写的指令集，每条指令对应一个C语言函数或语句，如mov(a, data)表示 将立即数data送入变量a。
04 单片机51的编程语言
CHAPTER
汇编语言
汇编语言是低级语言，与硬件 紧密相关，可以直接控制硬件
。
汇编语言执行速度快，适用于 对速度要求高的场合。
汇编语言代码可读性差，编写 和维护困难。
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特点
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8位处理器，运算速度快。
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丰富的指令集，支持多种寻址方式。
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内部集成多种功能模块，如ADC、DAC、PWM等。
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可通过外部扩展实现更多功能。
单片机51的应用领域
智能仪表
用于各种工业自动化仪表的测 量和控制。
在关键位置设置断点，暂停程序的执行， 检查程序状态。
06 单片机51的应用实例
CHAPTERLED闪烁程序总结词实现LED灯的闪烁功能
详细描述
通过单片机51的IO口控制LED灯的亮灭，实现LED灯的闪烁效果。具体实现方 法包括使用定时器中断或延时函数，控制LED灯的亮灭时间，以达到闪烁效果。
数码管显示程序
存储器
程序存储器
用于存储程序代码，包括指令和数据。
数据存储器
用于存储数据，包括工作寄存器和堆栈。
特殊功能寄存器
用于控制单片机各个部分的工作状态和参数设置。
输入/输出接口
输入接口
接收外部信号或数据，并将其转换为单片机可以处理的电平信号。
输出接口
将单片机处理后的电平信号输出到外部设备或电路。
输入/输出端口
51单片机的硬件与工作原理 ppt课件
处理器芯片，以它为核心的MCS-4计算机，由该公
司年轻工程师马西安·霍夫研制，标志了世界上第
一台微机的诞生，至今，已经历了五代：
• 第一代：1971~1973，4位和低档8位机，典型代表
•
Intel4004，Intel8008。
• 第二代：1974~1978，中档8位机，典型代表
•
Intel8080，MC6800，ZILOGZ80
运行，名为(ENIAC)。1955年10月切断电源。 • 从公元10世纪中国古代的算盘到现代计算机的
问世经历了一个漫长的阶段。
2020/12/27
8
• 2、发展
• ENIAC： 5千次/秒，18000个电子管
•
电子管式→晶体管式→中小规模集成电路→
•
↑1946 ↑1958
↑1965
• → 大、超大规模集成电路（微机时代） 四代。
• * 嵌入式微机：
• (1) 单片机：CPU、存储器、I/O接口等集成在
•
一 块硅片上
• (2) 单板机：CPU、存储器、I/O接口等装配在
•
一块电路板
• (3) 多板机：CPU、存储器、I/O接口等分做在
•
多块电路板上
2020/12/27
15
• 3、微型计算机的发展
•
1971年，美国Intel公司研制出了Intel4004微
逻辑结构 CPU内部 接口芯片
Both
硬件结构 CPU内部
Both
EDA
初级 基本 高级
对象
板块 编程芯片 定制芯片
方法
绘原理图—仿真—设计PCB 以上加编程—仿真—调试 编程（硬件）—仿真—调试
典型例
51单片机教程PPT课件
§2-1 MCS-51单片机的组成与结构
8位中央处理单元(CPU) 128B/256B的数据存储器RAM 4KB/8KB的片内ROM/EPROM 4个8位并行I/O口P0-P3 2个定时器/计数器 5个中断源 1个全双工的UART（通用异步 接收、发送器） 片内振荡与时钟产生电路
1、中央处理单元 CPU（8位） 用于数据处理、位操作（位测试、置位、复位）
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
1.2.2 单片机产品近况
◆ 80C51系列单片机产品繁多，主流地位已 经形成，近年来推出的与80C51兼容的主要产 品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列；
* 深圳宏晶科技有限公司的 STC89C/S系列 ；
◆性能完善提高阶段
1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片 机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、 4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定 时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较 强的布尔处理器。☺
特点是：结构体系完善，性能已大大提高， 面向控制的特点进一步突出。现在，MCS-51 已成为公认的单片机经典机种 。
51单片机原理及应用
• 第一讲 • 第二讲 • 第三讲 • 第四讲 • 第五讲
单片机结构及原理 中断系统 定时/计数器 串口通信 工具软件介绍、流水灯实验
51单片机原理及应用
• 什么是单片机 • 单片机能做什么
◆单片机
在一片集成电路芯片上集成微处理器、存 储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微 型计算机，即单片机。
◆微控制器化阶段 1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。 芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、232 字节RAM、5个8位并口、1个全双工串行口、2 个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8 路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。
手把手教你学51单片机ppt课件
是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。
第三阶段（1982-1990）
8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。 Intel公司推出的MCS – 96系列单片机，将一些用于测控系统的模件集成到片内，如A / D 、D / A 转换、PWM（脉宽调制）及WDT（看门狗）等，在单片机的片内集成有这
手把手教你学51单片机ppt 课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机基础知识 • 51单片机指令系统与汇编语言 • 51单片机C语言编程基础
目录
• 51单片机开发环境与工具 • 51单片机应用实例与实验
01
51单片机概述
51单片机定义与特点
定义
51单片机是对兼容Intel 8051指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8051单片机，后来随着 Flash rom技术的发展，8051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。
ASCII码
美国标准信息交换代码，用于表示字符 的编码，包括字母、数字、标点符号等 。
51单片机内部结构
CPU
中央处理器，负责执行指令和处理数据。
ROM
只读存储器，用于存储固定程序和常数。
定时器/计数器
用于计时和计数操作。
RAM
随机存取存储器，用于存储临时数据和程序执行过程中 的变量。
I/O端口
输入/输出端口，用于与外部设备通信和数据交换。
寄存器寻址
操作数在寄存器中，适用于快速访 问和操作寄存器中的数据。
位寻址
直接对内存单元的某一位进行操作 ，适用于位操作和控制标志位的设 置与清除。
第三阶段（1982-1990）
8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。 Intel公司推出的MCS – 96系列单片机，将一些用于测控系统的模件集成到片内，如A / D 、D / A 转换、PWM（脉宽调制）及WDT（看门狗）等，在单片机的片内集成有这
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目录
• 51单片机概述 • 51单片机基础知识 • 51单片机指令系统与汇编语言 • 51单片机C语言编程基础
目录
• 51单片机开发环境与工具 • 51单片机应用实例与实验
01
51单片机概述
51单片机定义与特点
定义
51单片机是对兼容Intel 8051指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8051单片机，后来随着 Flash rom技术的发展，8051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。
ASCII码
美国标准信息交换代码，用于表示字符 的编码，包括字母、数字、标点符号等 。
51单片机内部结构
CPU
中央处理器，负责执行指令和处理数据。
ROM
只读存储器，用于存储固定程序和常数。
定时器/计数器
用于计时和计数操作。
RAM
随机存取存储器，用于存储临时数据和程序执行过程中 的变量。
I/O端口
输入/输出端口，用于与外部设备通信和数据交换。
寄存器寻址
操作数在寄存器中，适用于快速访 问和操作寄存器中的数据。
位寻址
直接对内存单元的某一位进行操作 ，适用于位操作和控制标志位的设 置与清除。
2024版51单片机ppt课件
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51单片机ppt课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机结构与原理 • 指令系统与汇编语言程序设计 • 中断系统与定时/计数器应用 • 串行通信接口原理及应用实例分析 • 并行扩展技术及其在外围设备中的应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
51单片机概述
定义与发展历程
定义
51单片机是指基于Intel 8051内核 的单片机，是一种集成度高、功能 强大的微控制器。
定时/计数器工作原理及设置方法
工作原理
定时/计数器是对机器周期进行计数， 实现定时或计数功能。
设置方法
工作模式
包括模式0（13位定时/计数器）、模 式1（16位定时/计数器）、模式2（8 位自动重装载定时/计数器）和模式3 （特殊功能寄存器）。
通过编程设置定时/计数器的工作模式、 计数初值、启中所取得的成果，如完成的实验、 项目、作业等，并分享自己的学习经验和心得。
不足之处分析 学生分析自己在课程学习中存在的不足之处，如对某些知 识点的理解不够深入、实验技能有待提高等，并提出改进 措施。
未来学习计划与目标 学生根据自己的实际情况和需求，制定未来的学习计划和 目标，如深入学习某一领域的知识、参加相关竞赛或项目 等。
分时操作、实时处理、故障处 理。
外部中断0、定时器0中断、外 部中断1、定时器1中断、串行 口中断。
高优先级中断可以打断低优先 级中断。
外部中断触发方式选择
1 2
电平触发方式 外部中断请求信号为低电平时有效。
边沿触发方式 外部中断请求信号由高电平跳变为低电平时有效。
3
定时器/计数器溢出触发方式 定时器/计数器溢出时产生中断请求。
51单片机PPT教程课件
使用并行接口芯片
如8255、8155等，这些芯片具有多个并行端口，可与单 片机直接相连，实现数据的并行传输。
使用特殊功能寄存器
51单片机内部集成了多个特殊功能寄存器，如P0、P1、 P2、P3等，这些寄存器可以直接与外部设备进行并行通信 。
串行通信接口原理及实现方式
串行通信原理
串行通信是一种逐位传输数据的方式，其通信速率较慢， 但只需一对传输线即可。在51单片机中，串行通信主要通 过串行接口芯片或UART（通用异步收发器）实现。
具有多种低功耗工作模式，适用于便携式设备。
主要特点及应用领域
工业控制
如电机控制、温度控制等。
智能家居
如智能照明、智能安防等。
主要特点及应用领域
仪器仪表
如数字万用表、示波器等。
通信设备
如调制解调器、无线通信模块等。
市场现状与前景展望
市场现状
目前，51单片机市场已经相对成熟，国内外众多厂商推出了 各具特色的51单片机产品，形成了激烈的市场竞争。同时， 随着物联网、智能家居等新兴市场的崛起，51单片机的应用 需求不断增长。
自1980年代初期Intel推出首款8051单片机以来，经过不断的技术升 级和市场拓展，51单片机逐渐发展成为应用广泛的微控制器之一。
主要特点及应用领域
01
主要特点
02
8位处理器，运算速度快。
03
片内集成RAM、ROM、定时 器/计数器、串行通信接口等
丰富资源。
主要特点及应用领域
01
02
采用哈佛结构，程序和数据存储器分开，提高了系统性能。
51单片机C语言编程
详细讲解如何使用C语言编写51单片机程序，包 括寄存器操作、中断处理、定时计数、串行通信 等功能。
如8255、8155等，这些芯片具有多个并行端口，可与单 片机直接相连，实现数据的并行传输。
使用特殊功能寄存器
51单片机内部集成了多个特殊功能寄存器，如P0、P1、 P2、P3等，这些寄存器可以直接与外部设备进行并行通信 。
串行通信接口原理及实现方式
串行通信原理
串行通信是一种逐位传输数据的方式，其通信速率较慢， 但只需一对传输线即可。在51单片机中，串行通信主要通 过串行接口芯片或UART（通用异步收发器）实现。
具有多种低功耗工作模式，适用于便携式设备。
主要特点及应用领域
工业控制
如电机控制、温度控制等。
智能家居
如智能照明、智能安防等。
主要特点及应用领域
仪器仪表
如数字万用表、示波器等。
通信设备
如调制解调器、无线通信模块等。
市场现状与前景展望
市场现状
目前，51单片机市场已经相对成熟，国内外众多厂商推出了 各具特色的51单片机产品，形成了激烈的市场竞争。同时， 随着物联网、智能家居等新兴市场的崛起，51单片机的应用 需求不断增长。
自1980年代初期Intel推出首款8051单片机以来，经过不断的技术升 级和市场拓展，51单片机逐渐发展成为应用广泛的微控制器之一。
主要特点及应用领域
01
主要特点
02
8位处理器，运算速度快。
03
片内集成RAM、ROM、定时 器/计数器、串行通信接口等
丰富资源。
主要特点及应用领域
01
02
采用哈佛结构，程序和数据存储器分开，提高了系统性能。
51单片机C语言编程
详细讲解如何使用C语言编写51单片机程序，包 括寄存器操作、中断处理、定时计数、串行通信 等功能。
51单片机系列ppt详解
✓ P3.0～P3.7（10～17脚）：它是一个 复用功能口。作为第一功能使用时， 为普通I/O口，与P1口相同。作为第 二功能使用是，各脚的定义如下表。
口线 第二功能 信号名称 P3.0 RXD 串行数据接收 P3.1 TXD 串行数据发送 P3.2 INT0 外部中断0请求信号输入 P3.3 INT1 外部中断1请求信号输入 P3.4 T0 定时器/计数器0计数输入 P3.5 T1 定时器/计数器1计数输入 P3.6 WR 外部RAM写选通 P3.7 RD 外部RAM读选通
➢ RST / VPD（RESET，9脚）
复位信号输入引脚，高电平有效。在该 引脚上输入持续2个机器周期以上的 高电平时，单片机系统复位。
➢E__A__ / VPP(31脚)：
访问程序存贮器选择信号输入线。当为 低电平时，CPU只能访问外部程序 存储器；当为高电平时，CPU可访 问内部程序存储器（当8051单片机 的 PC 值 小 于 等 于 0FFFH 时 ） ， 也 可访问外部程序存储器（当PC值大 于0FFFH时）。
数据指针DPTR
✓数据指针DPTR为16位寄存器，它是MCS—51中唯 一的一个16位寄存器。 ✓DPTR通常在访问外部数据存储器时作为地址指针 使用，寻址范围为64KB。 ✓编程时，既可按16位寄存器使用，也可作为两个 8位寄存器分开使用。DPH 为DPTR的高八位寄存器， DPL 为DPTR的低八位寄存器。
程序状态字PSW
位序 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位标志 C AC F0 RS1 RS0 OV — P
RS1，RS0：寄存器组选择位
用于设定当前通用寄存器组的组号。通用寄存器
组共有4组，其对应关系如下
RS1 RS0 寄存器组 R0~R7地址
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8×C552在和挂接在I2C总线上其他器件进行串行通信前应 预先使P1.6和P1.7端口中相应数据输出锁存器置“1”。
为了配合P1.6和P1.7的I2C总线接口，8×C552还专门增加了 串行口1地址寄存器S1ADR、串行口1数据寄存器S1DAT、串行 口1控制寄存器S1CON和串行口1状态寄存器S1STA等四个SFR。
IP1 *B RTE STE #TMH2 #TML2 CTCON TM2CON IEN1 *ACC S1ADR S1DAT #S1STA S1CON
直接地址
FFH FEH FDH FCH F8H F0H EFH EEH EDH ECH EBH EAH E8H E0H DBH DAH D9H D8H
名称
在80C51里，8×C552是该系列中最典型的单片机，它和Intel 公司的8051完全兼容。8051可以看作8×C552中的一个核件。
⑴ 8051核件 8051核件是8×C552的心脏部件，其内部结构在前面已作过
详细介绍。 ⑵ 存储器结构
8×C552的存储器的地址分配也有三个地址空间。
① R0M存储器地址空间（包括片内ROM和片外ROM），地 址范围是0000H～FFFFH；
定时器 T3 脉冲宽度调制预分配器 脉冲宽度调制寄存器1 脉冲宽度调制寄存器0
中断优先级控制器1 B 寄存器
复位/触发允许寄存器 置位允许寄存器 定时器T2高8位 定时器T2低8位 捕捉控制寄存器
T2捕捉控制寄存器 中断允许控制寄存器1
累加器A 串行口1地址寄存器 串行口1数据寄存器 串行口1状态寄存器 串行口1控制寄存器
第11章 80C51系列单片机
● 教学目标
● 学习要求
掌握8×C552 和AT89系列单片机基本功能，了解8×C552 和AT89系列单片机的一般结构
11.1 PHILIPS 8×C552单片机简介
Philips公司的80C51系列中的典型产品是8×C552，这是该 公司的8位高性能增强型单片机，是在MCS-51单片机基础上增 加了A/D、D/A、捕捉输入/定时输出、I2C总线接口和监视定时 器（Watchdog Timer）等功能，是目前世界上最新型的8位单 片机之一。8×C552和MCS-51有相同的指令系统，并在其他功 能上与Intel公司的MCS51系列单片机完全兼容。
程序状态寄存器 T2捕捉寄存器2低8位 T2捕捉寄存器1低8位 T2捕捉寄存器0低8位 T2捕捉寄存器3高8位 T2捕捉寄存器2高8位 T2捕捉寄存器1高8位 T2捕捉寄存器0高8位 T2比较寄存器2高8位 T2比较寄存器1高8位 T2比较寄存器0高8位 T2中断标志寄存器
ADC高8位寄存器 ADC控制寄存器
堆栈指针 通道0
⑶ I/O端口
I/O端口是8×C552单片机对外部实现控制和信息交换的必 经之路，是一个过渡的大规模集成电路，用于信息传送过程中 的速度匹配和增强它的负载能力。I/O端口有串行和并行之分。
①并行I/O端口 8×C552具有6个8位I/O，分别命名为P0、P1、P2、P3、
P4和P5。在P0～P4端口中，每个端口都有双向I/O功能， 8×C552既可以从这5个并行I/O口中的任何一个输出数据， 也可以从他们那里输入外部数据。
8×C552共有80C552、83C552和87C552三个品种。
1） 8×C552单片机内部结构
在80C51系列里，所有产品都是以Intel公司的MCS-51中 8051为核心发展起来的，都具有8051的基本结构和软件特征。
单片机的型号采用了统一的命名规范8×C×××，其中第1 个×为片内程序存储器类型：“0”为无ROM型，“3”为ROM型， “7”为EPROM／OTP型，“9”为PEROM（flash memory）型。
② 片内RAM地址空间，地址范围是00H～FFH；
③ 片外RAM地址空间，地址范围是0000H～FFFFH。
8×C552的特殊功能寄存器SFR（special function register） 有56个，而8031或8051的SFR有21个；8052的SFR有26个。
符号
T3 PWMP PWM1 PWM0
P0～P4口还具有第二功能，而且第二功能和8×C552中 具体机器型号有关。
P5口功能和上述各端口不同，它专门用来输入A/D转换 电路所需要的8路模拟量。
在P0～P5端口中，只有P0口才是真正的双向I/0口，故它 具有较大的负载驱动能力，可以推动8个LS型TTL门，其余均 为准双向I/0口，只能推动4个LS型TTL门。
AAH A9H A8H A0H 99H
98H
90H 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 87H 83H 82H 81H 80H
T2比较寄存器1低8位 T2比较寄存器0低8位 中断允许控制寄存器0
通道2 串行口0数据缓冲器
串行口0控制寄存器
通道1 定时器T1高8位 定时器T0高8位 定时器T1低8位 定时器T0低8位 定时器方式寄存器 定时器控制寄存器 电源控制寄存器 数据寄存器指针高8位 数据寄存器指针低8位
*PSW #CTL2 #CTL1 #CTL0 #CTH3 #CTH2 #CTH1 #CTH0 CMH2 CMH1 CMH0 TM2IR #ADCH ADCON
#P5 P4 *IP0/IP *P3 #CTL3 CML2
D0H AEH ADH ACH CFH CEH CDH CCH CBH CAH C9H C8H C6H C5H C4H C0H B8H B0H AFH ABH
② 串行I/O端口
8×C552有两个串行I/O：一个是SIO0，称为UART串行I/O 口；另一个是SIO1，称为串行I2C总线接口。
串行I2C总线接口（SIO1）是8×C552的新增功能。SIO1可 以通过P1.6和P1.7引脚同外部I2C总线相连，P1.6和I2C总线的 SCL线相接；P1.7和I2C总线的SDA线相捕捉寄存器3低8位 T2比较寄存器2低8位
CML1 CML0 *IEN0/IE
*P2 *S0BUF/SBUF
*S0CON/SCO N *P1
*TH1 *TH0 *TL1 *TL0 *TMOD *TCON *PCON *DPH *DPL *SP *P0
为了配合P1.6和P1.7的I2C总线接口，8×C552还专门增加了 串行口1地址寄存器S1ADR、串行口1数据寄存器S1DAT、串行 口1控制寄存器S1CON和串行口1状态寄存器S1STA等四个SFR。
IP1 *B RTE STE #TMH2 #TML2 CTCON TM2CON IEN1 *ACC S1ADR S1DAT #S1STA S1CON
直接地址
FFH FEH FDH FCH F8H F0H EFH EEH EDH ECH EBH EAH E8H E0H DBH DAH D9H D8H
名称
在80C51里，8×C552是该系列中最典型的单片机，它和Intel 公司的8051完全兼容。8051可以看作8×C552中的一个核件。
⑴ 8051核件 8051核件是8×C552的心脏部件，其内部结构在前面已作过
详细介绍。 ⑵ 存储器结构
8×C552的存储器的地址分配也有三个地址空间。
① R0M存储器地址空间（包括片内ROM和片外ROM），地 址范围是0000H～FFFFH；
定时器 T3 脉冲宽度调制预分配器 脉冲宽度调制寄存器1 脉冲宽度调制寄存器0
中断优先级控制器1 B 寄存器
复位/触发允许寄存器 置位允许寄存器 定时器T2高8位 定时器T2低8位 捕捉控制寄存器
T2捕捉控制寄存器 中断允许控制寄存器1
累加器A 串行口1地址寄存器 串行口1数据寄存器 串行口1状态寄存器 串行口1控制寄存器
第11章 80C51系列单片机
● 教学目标
● 学习要求
掌握8×C552 和AT89系列单片机基本功能，了解8×C552 和AT89系列单片机的一般结构
11.1 PHILIPS 8×C552单片机简介
Philips公司的80C51系列中的典型产品是8×C552，这是该 公司的8位高性能增强型单片机，是在MCS-51单片机基础上增 加了A/D、D/A、捕捉输入/定时输出、I2C总线接口和监视定时 器（Watchdog Timer）等功能，是目前世界上最新型的8位单 片机之一。8×C552和MCS-51有相同的指令系统，并在其他功 能上与Intel公司的MCS51系列单片机完全兼容。
程序状态寄存器 T2捕捉寄存器2低8位 T2捕捉寄存器1低8位 T2捕捉寄存器0低8位 T2捕捉寄存器3高8位 T2捕捉寄存器2高8位 T2捕捉寄存器1高8位 T2捕捉寄存器0高8位 T2比较寄存器2高8位 T2比较寄存器1高8位 T2比较寄存器0高8位 T2中断标志寄存器
ADC高8位寄存器 ADC控制寄存器
堆栈指针 通道0
⑶ I/O端口
I/O端口是8×C552单片机对外部实现控制和信息交换的必 经之路，是一个过渡的大规模集成电路，用于信息传送过程中 的速度匹配和增强它的负载能力。I/O端口有串行和并行之分。
①并行I/O端口 8×C552具有6个8位I/O，分别命名为P0、P1、P2、P3、
P4和P5。在P0～P4端口中，每个端口都有双向I/O功能， 8×C552既可以从这5个并行I/O口中的任何一个输出数据， 也可以从他们那里输入外部数据。
8×C552共有80C552、83C552和87C552三个品种。
1） 8×C552单片机内部结构
在80C51系列里，所有产品都是以Intel公司的MCS-51中 8051为核心发展起来的，都具有8051的基本结构和软件特征。
单片机的型号采用了统一的命名规范8×C×××，其中第1 个×为片内程序存储器类型：“0”为无ROM型，“3”为ROM型， “7”为EPROM／OTP型，“9”为PEROM（flash memory）型。
② 片内RAM地址空间，地址范围是00H～FFH；
③ 片外RAM地址空间，地址范围是0000H～FFFFH。
8×C552的特殊功能寄存器SFR（special function register） 有56个，而8031或8051的SFR有21个；8052的SFR有26个。
符号
T3 PWMP PWM1 PWM0
P0～P4口还具有第二功能，而且第二功能和8×C552中 具体机器型号有关。
P5口功能和上述各端口不同，它专门用来输入A/D转换 电路所需要的8路模拟量。
在P0～P5端口中，只有P0口才是真正的双向I/0口，故它 具有较大的负载驱动能力，可以推动8个LS型TTL门，其余均 为准双向I/0口，只能推动4个LS型TTL门。
AAH A9H A8H A0H 99H
98H
90H 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 87H 83H 82H 81H 80H
T2比较寄存器1低8位 T2比较寄存器0低8位 中断允许控制寄存器0
通道2 串行口0数据缓冲器
串行口0控制寄存器
通道1 定时器T1高8位 定时器T0高8位 定时器T1低8位 定时器T0低8位 定时器方式寄存器 定时器控制寄存器 电源控制寄存器 数据寄存器指针高8位 数据寄存器指针低8位
*PSW #CTL2 #CTL1 #CTL0 #CTH3 #CTH2 #CTH1 #CTH0 CMH2 CMH1 CMH0 TM2IR #ADCH ADCON
#P5 P4 *IP0/IP *P3 #CTL3 CML2
D0H AEH ADH ACH CFH CEH CDH CCH CBH CAH C9H C8H C6H C5H C4H C0H B8H B0H AFH ABH
② 串行I/O端口
8×C552有两个串行I/O：一个是SIO0，称为UART串行I/O 口；另一个是SIO1，称为串行I2C总线接口。
串行I2C总线接口（SIO1）是8×C552的新增功能。SIO1可 以通过P1.6和P1.7引脚同外部I2C总线相连，P1.6和I2C总线的 SCL线相接；P1.7和I2C总线的SDA线相捕捉寄存器3低8位 T2比较寄存器2低8位
CML1 CML0 *IEN0/IE
*P2 *S0BUF/SBUF
*S0CON/SCO N *P1
*TH1 *TH0 *TL1 *TL0 *TMOD *TCON *PCON *DPH *DPL *SP *P0