单片机基础知识
单片机基础知识
第一章 基础知识
四. 补码的加减运算
补码的加法运算规则: [X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X-Y]补=[X]补+[-Y]补 对于[-Y]补只要对[Y]补求就可以得到。 【例1-5】 假设计算机字长为8位,完成下列补码运算。 】 1. 25+32 [25]补=00011001B [32]补=00100000B [25]补=00011001 + [32]补=00100000 00111001 所以 [25+32]补=[25]补+[32]补=00111001B=[57]补 2. 25+(-32) [25]补=0011001B [-32]补=11100000B [25]补=00011001 + [-32]补=11100000 11111001 所以 [25+(-32)]补=[25]补+[-32]补=11111001B=[-7]补
第一章 基础知识
二. 反码
反码表示时,最高位为符号位,正数用0表示,负数用1表示,正 数的反码与原码相同,而负数的反码可在原码的基础之上,符号位不变, 其余位取反得到。 对于一个n位的二进制,它的反码表示范围为-(2n-1-1)~+(2n-1-1), 对于0,假设机器字长为8位,-0的反码为11111111B,+0的反码为 00000000B。 【例1-2】 求+67、-25的反码(机器字长8位)。 】 因为 [+67]原=01000011B [-25]原=10011001B 所以 [+67]反=01000011B [-25]反=11100110B
第一章 基础知识
3. 25-32 [25]补=0011001B [-32]补=11100000B [25]补=00011001 + [-32]补=11100000 11111001 所以 [25-32]补=[25]补+[-32]补=11111001B=[-7]补 4. 25-(-32) [25]补=00011001B [32]补=00100000B [25]补=00011001 + [32]补=00100000 00111001 所以 [25-(-32)]补=[25]补+[32]补=00111001B=[57]补
51单片机基础入门
单片机基础一、 单片机基础知识1.1 51系列单片机简介:51系列单片机是单片机领域中的一类,也是影响最为深远,使用最为广泛的单片机系列。
51单片机是指Intel的MCS‐51系列及和其具有兼容内核的单片机。
51系列单片机最早由Intel公司发展起来,随后将51内核授权给其他各个厂商。
因此,现在MCS‐51兼容的单片机种类繁多,如:Atmel公司的AT889C系列、AT89S系列、Silicon Laboratories的C8051F 系列以及STC的单片机等。
这些系列的单片机都有着十分接近的指令系统和硬件结构,在开发起来很方便移植。
1.2 STC系列单片机:STC89C51RC系列单片机是STC推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统的8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择,HD版本和90C版本内部集成MAX810专用复位电路。
特征:1) 增强型8051单片机,6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可任意选择,指令代码完全兼容传统80512)工作电压:5.5V ‐ 3.3V (5V单片机) / 3.8V ‐ 2.0V (3V单片机)3) 工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的 0~80MHz,实际工作频率可达48MHz.4)用户应用程序空间:4K / 8K / 13K / 16K / 32K / 64K字节5)片上集成1280字节或512字节RAM6)通用I/O口(35/39个),复位后为:P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O 口);P0口是开漏输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。
7)ISP(在系统可编程)/ IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器 可通过串口(RxD/P3.0, TxD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片8)有EEPROM功能9)看门狗10)内部集成MAX810专用复位电路(HD版本和90C版本才有),外部晶体20M以下时,可省外部复位电路。
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
C51单片机的基础知识
5、可扩展性:系统应具备良好的扩展性,方便未来进行设备升级或扩容。
三、系统设计方案
1、硬件设备:包括服务器、网络交换机、音源设备、功放设备、扬声器等。 服务器应采用高性能、稳定的品牌服务器,以保证系统的稳定性和可靠性。网络 交换机应选择支持大带宽、低延时的产品,以保证广播信号的传输质量。音源设 备可选用数字音
首先应该从其内部结构及各部件关系入手,清楚其内部资源及怎样使用,然 后通过自己动手制作实践来加深印象,之后通过学习语言来掌握编程方法及技巧。 切记不要一开始就试图记忆太多的内容,这样只会增加你的负担,要知道“贪多 嚼不烂”。
先搞懂最基本的原理后再试着看懂其它扩展资料就会容易多了。之后要付诸 实践进行调试练习。在理解的基础上进行记忆,切勿死记硬背。
二、中断结构
C51单片机的中断系统主要包括以下几个部分:
1、中断源:C51单片机支持多个中断源,包括定时器/计数器,串行通信口, 外部中断等。每个中断源都有相应的中断标志,用于指示该中断源是否产生了中 断。
2、中断控制器:中断控制器是中断系统的核心部件,它负责管理各个中断 源的中断请求,根据优先级判断并处理。
二、系统需求分析
1、稳定性:系统应具备高度的稳定性,能够保证长时间的连续运行,避免 因设备故障或网络问题导致的广播中断。
2、可靠性:系统应具备可靠的备份机制,确保在主设备出现问题时,备份 设备能够迅速接管,保证广播的连续性。
3、易用性:系统应具备良好的用户界面,操作简单易懂,方便管理员进行 配置和管理。
五、C51与8051的区别
C51单片机是指一系列基于8051内核的单片机,各个生产厂商根据需要都会 在其基础上增加一些功能,但这与8051内核是相同的。所以很多人都习惯称其为 8051单片机。现在流行的很多开发板都是基于8051内核的。
单片机常考知识点总结归纳
单片机常考知识点总结归纳一、单片机概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入/输出功能的集成电路芯片,也称为微控制器。
常见的单片机有8051系列、AVR系列、PIC系列等。
单片机通常具有CPU、存储器、定时器、串行通信接口、模拟输入/输出和数字输入/输出等外围设备。
二、单片机的基本特点1. 控制功能:单片机是用来控制各种设备和系统的,其核心是实现程序控制和数据处理。
2. 内部存储器:单片机有自带的ROM、RAM和EEPROM存储器,存储程序和数据。
3. 输入输出功能:单片机通过外设和接口实现与外部设备的连接和通信。
4. 超低功耗:单片机通常工作在微功耗下,能长时间运行在电池供电环境中。
5. 嵌入式应用:单片机广泛应用于嵌入式系统、家电控制、自动化设备等领域。
三、单片机常考的知识点1. 单片机的基本原理:包括单片机的工作原理、内部结构、外围设备和程序存储等内容。
2. 单片机的硬件结构:包括CPU、存储器、输入输出设备、定时器计数器、串行通信接口等部分。
3. 单片机的编程开发:包括汇编语言编程、C语言编程、软件开发工具和调试技术等内容。
4. 单片机的应用实例:包括LED显示、按键控制、数码管驱动、定时器应用、串口通信等应用案例。
5. 单片机的系统设计:包括单片机系统设计的原则、方法和技术要点等内容。
6. 单片机的外围接口:包括串行通信接口、模拟输入输出、数字输入输出等外围接口知识。
7. 单片机的存储器管理:包括ROM的存储器结构、程序存储、数据存储和EEPROM的应用。
8. 单片机的中断处理:包括中断的类型、中断的嵌套、中断的优先级和中断的应用等知识点。
9. 单片机的定时器应用:包括定时器的工作原理、定时器的编程、定时器的应用实例等内容。
10. 单片机的串口通信:包括串口的工作原理、串口的编程、串口的数据传输和应用实例等。
11. 单片机的模拟输入输出:包括模拟输入输出的工作原理、模拟输入输出的编程和应用实例等。
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。
MCS-51单片机的CPU:运算器:由8位算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic Logic Unit)、8位累加器ACC(Accumulator)、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW(Program Status Word)、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等组成。
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。
单片机教学大纲(两篇)2024
引言概述:正文内容:1.硬件设备与基本概念1.1单片机基础知识1.1.1单片机的定义和分类1.1.2单片机的结构和工作原理1.1.3单片机的常用引脚功能与连接方法1.2单片机开发板选型与使用1.2.1不同型号单片机开发板的特点和功能1.2.2单片机资源配置与接口扩展1.2.3单片机开发环境的搭建和使用方法2.嵌入式C语言编程基础2.1C语言基本语法2.1.1数据类型与变量2.1.2运算符和表达式2.1.3控制结构与循环语句2.2单片机C语言编程入门2.2.1I/O口配置与控制2.2.2延时和定时器控制2.2.3中断处理3.单片机外设驱动3.1数码管与LED显示驱动3.1.1数码管的原理与显示方法3.1.2数码管驱动电路设计与编程实现3.2液晶显示屏驱动3.2.1液晶显示驱动的原理3.2.2液晶显示屏驱动电路设计与编程实现3.3三轴加速度传感器驱动3.3.1三轴加速度传感器基本原理3.3.2传感器接口与数据读取4.串口通信与通信协议4.1串口通信基础4.1.1串口通信协议与通信波特率4.1.2串口通信硬件连接与配置4.2单片机与PC的串口通信4.2.1串口通信的原理与方法4.2.2串口通信协议的设计与实现4.3单片机与其他设备的串口通信4.3.1串口通信的硬件连接与配置4.3.2串口通信协议的设计与实现5.单片机应用开发5.1温湿度监测系统5.1.1温湿度传感器的原理和接口设计5.1.2数据采集与显示控制的编程实现5.2无线通信系统5.2.1无线通信模块与单片机的接口设计5.2.2数据传输与接收的编程实现5.3蜂鸣器音乐播放系统5.3.1蜂鸣器的基本工作原理和控制方法5.3.2音乐资源的存储与播放控制的编程实现总结:本教学大纲以逻辑顺序将单片机教学内容进行了详细介绍,从硬件设备与基本概念开始,逐步向学生展示了单片机开发的全过程。
通过掌握单片机编程的基本原理和实践技巧,学生将能够应用单片机实现各种嵌入式应用。
干货10个单片机MCU常用的基础知识
干货10个单片机MCU常用的基础知识在单片机(MCU)的学习和应用中,掌握一些基础知识是非常重要的。
本文将为您介绍10个常用的单片机MCU基础知识,希望能够给您带来干货。
1. 什么是单片机(MCU)单片机(Microcontroller Unit)是一种集成了中央处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM)、输入/输出接口(IO)以及外设接口等功能于一体的微型计算机系统。
它可以完成逻辑控制、数据处理和通信等功能。
2. 单片机与微处理器的区别单片机与微处理器(Microprocessor)相比,最大的区别在于单片机集成了更多的外设接口,使其具备了更强的实时控制能力。
而微处理器则更适用于需要大量计算和处理的场景。
3. 单片机的工作原理单片机的工作原理可以简单描述为:接收输入信号,经过处理后,产生输出结果。
它通过运行存储在ROM中的程序指令来完成这一过程。
4. 单片机的主要用途单片机广泛应用于各个领域,如家电控制、工业自动化、医疗设备、车载电子等。
由于其低功耗、成本低廉、体积小等优势,使其成为许多嵌入式系统的首选控制器。
5. 常见的单片机开发平台目前市场上有许多单片机开发平台,如Arduino、Raspberry Pi等。
这些开发平台提供了丰富的开发资源和友好的开发环境,方便初学者上手。
6. 单片机的编程语言单片机常用的编程语言有汇编语言和C语言。
汇编语言直接操作单片机的底层寄存器和指令,控制精度高。
C语言较为高级,易读易写,适合进行复杂的控制和计算。
7. 单片机的输入输出单片机通过IO口实现与外部设备的数据交换。
一般情况下,输入是通过传感器或按钮等设备获取外部信号,输出是通过驱动电机、LED等设备实现对外部环境的控制。
8. 单片机的定时器与计数器单片机的定时器与计数器是实现计时和计数功能的重要模块。
它可以用来生成精确的时间延时、产生PWM波形、计算脉冲个数等操作。
9. 单片机的中断系统中断是单片机应对外部事件的一种重要机制。
单片机基础知识点总结(热门6篇)
单片机基础知识点总结第1篇MCS-51单片机是标准数字电路芯片,其输入输出引脚电平符合TTL电平规则(高电平逻辑3 -5V,低电平逻辑0-1V),该电平标准有效传输距离较短(15米以内),不适于远距离通信信号传输。
为了提高串行通信可靠性,增大通信距离,人们定义了各种新的通信电平标准。
后经美国电子工业协会(EIA)指定标准规范化,形成RS422,RS232,RS485三种异步串行通信电平标准和硬件接口协议。
RS232接口标准是一种用于短距离或带调制解调器(Modem)的串行通信接口标准,1 970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的。
MCS-51单片机串行口主要由发送数据寄存器、发送控制器、输出控制门、接收数据寄存器、接收控制器、输入移位寄存器等组成SM0、 SM1:串行口工作方式选择位。
SM2:多机通信控制位。
REN:允许接收控制位。
TB8:发送的第9位数据RB8:接收的第9位数据。
TI:发送中断标志位。
RI:接收中断标志位。
当SMOD位为1,则串行口方式1、方式2、方式3的波特率加倍。
方式o通常用来外接移位寄存器,用作扩展I/O口。
方式0工作时波特率固定为: f o s c / 12 f_{osc} /12 fosc/12。
工作时,串行数据通过RXD输入和输出,同步时钟通过TXD输出。
在TI=0时,当CPU执行一条向SBUF写数据的指令时,启动发送过程。
从RXD依次发送出去,同步时钟从TXD送出。
8位数据发送完后,发送中断标志TI置位,并向CPU申请中断。
在RI=0的条件下,将REN置 “1”就启动一次接收过程。
在移位脉冲的控制下,RXD上的串行数据依次移入移位寄存器。
当8位数据全部移入移位寄存器后,8位数据送入接收数据缓冲器SBUF中,同时,接收中断标志RI置位,向CPU申请中断。
单片机基础知识点总结第2篇为了方便用户,C51编译器把S1单片机的常用的特殊功能寄存器和特殊位进行了定义,放在一个“regsl。
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
单片机培训华清远见(一)2024
单片机培训华清远见(一)引言概述:华清远见单片机培训是一门系统性的培训课程,旨在帮助学员快速入门并掌握单片机的基本原理与应用。
通过本培训,学员将学习到单片机的硬件结构、编程语言、电子系统设计以及实际应用案例等方面的知识。
本文将分五个大点详细阐述单片机培训华清远见的内容。
正文:一、单片机基础知识1. 单片机的定义和分类2. 单片机的工作原理和基本架构3. 单片机常用的编程语言和开发工具4. 单片机的输入输出方式和中断处理机制5. 单片机的时钟源和时序控制二、单片机编程技术1. 单片机常用编程语言的基本语法和数据类型2. 单片机的程序结构和调试技巧3. 单片机的位操作和存储器管理4. 单片机的中断编程和定时器计数器应用5. 单片机与外设的通信和控制技术三、单片机硬件设计1. 单片机的外部器件和电路连接2. 单片机的IO口电平转换和电源管理3. 单片机的AD/DA转换和PWM输出4. 单片机的串行通信接口和总线控制5. 单片机的外设扩展和程序存储器扩展四、单片机应用案例1. 单片机在智能家居系统中的应用2. 单片机在工业自动化控制中的应用3. 单片机在汽车电子系统中的应用4. 单片机在医疗设备中的应用5. 单片机在网络通信系统中的应用五、单片机培训总结通过华清远见单片机培训,学员将全面了解单片机的基本原理和应用技术,具备独立设计和开发单片机应用系统的能力。
无论是从理论知识,还是从实践案例,本培训都将为学员提供充分的学习资源和实践机会。
掌握单片机技术将为学员在相关行业的就业和职业发展提供有力的支持。
总结:本文针对华清远见单片机培训进行了详细的阐述。
通过系统的培训内容,学员将全面掌握单片机的基本原理、编程技术、硬件设计和应用案例等方面的知识。
这将为学员提供丰富的学习资源和实践机会,使他们具备独立设计和开发单片机应用系统的能力,为未来的职业发展打下坚实基础。
单片机学习资料
引言:单片机是现代电子技术中常用的一种芯片,广泛应用于各种电子设备中。
学习单片机对于电子工程师来说是必不可少的一部分,因为它涉及到了嵌入式系统以及微控制器等方面的知识。
本文将为读者提供全面的单片机学习资料,帮助读者系统、深入地学习单片机。
概述:本文将从基础概念入手,介绍单片机的定义、分类和应用。
然后分别从硬件和软件两个方面详细讲解单片机的学习资料。
在硬件方面,将介绍单片机的工作原理、内部结构以及常用的外围电路。
在软件方面,将介绍单片机的编程语言、编程工具以及常见的编程案例。
将总结本文的内容,帮助读者在学习单片机的过程中更好地进行规划和实施。
正文内容:1.单片机基础知识1.1单片机的定义和分类1.2单片机的应用领域1.3单片机与微处理器的区别1.4单片机的发展历程2.单片机硬件学习资料2.1单片机的工作原理2.2单片机的内部结构2.3单片机常用的外围电路2.4单片机的输入输出接口2.5单片机的定时器和计数器3.单片机软件学习资料3.1单片机的编程语言3.2单片机的编程工具3.3单片机的编程步骤3.4单片机常见的编程案例3.5单片机的调试方法4.单片机实践案例4.1LED控制案例4.2电机驱动案例4.3温度传感器应用案例4.4按键输入案例4.5定时器应用案例5.单片机学习资源推荐5.1书籍推荐5.2在线教程推荐5.3实验平台推荐5.4论坛和社区推荐5.5相关培训机构推荐总结:本文通过介绍单片机的基础知识、硬件和软件学习资料、实践案例以及相关学习资源,为读者提供了全面且系统的单片机学习资料。
通过学习本文内容,读者将能够全面了解单片机的基本原理与应用,掌握单片机的编程技术,以及运用单片机解决实际问题的能力。
同时,通过推荐相关学习资源,读者可以进一步深入学习和扩展自己的单片机知识。
希望读者能够通过本文的帮助,更好地学习和掌握单片机技术,为电子工程事业的发展做出贡献。
《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
学习单片机的基础知识
学习单片机的基础知识单片机是一种集成电路,它集处理器、内存、输入/输出端口等主要元件于一体,被广泛应用于各种电子设备和系统中。
对于想要学习和掌握单片机技术的人来说,了解单片机的基础知识是非常重要的。
本文将从单片机的定义、结构、工作原理以及常见的单片机编程语言等方面,介绍学习单片机所需的基础知识。
一、单片机的定义和作用单片机是指整个计算机系统集成在一颗芯片上,通常包括中央处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM)、输入/输出端口(GPIO)以及时钟等。
它可以根据程序进行控制和运算,广泛应用于家电控制、工业自动化、通信设备等领域。
学习单片机的基础知识有助于理解和运用这种集成电路的工作原理和编程方法。
二、单片机的结构和组成单片机由CPU、存储器、输入/输出端口以及时钟等组成。
其中,CPU是单片机的核心部分,负责执行计算和控制的任务;存储器用于存储程序和数据;输入/输出端口则实现单片机与外部设备的通信和交互;时钟提供基准信号,控制单片机的运行速度。
三、单片机的工作原理单片机的工作原理主要包括指令执行、数据存取和时序控制三个方面。
1. 指令执行:单片机通过运行存储在ROM中的指令来完成各种操作。
指令由指令寄存器(IR)获取,并由指令译码器进行解析和执行。
2. 数据存取:单片机的数据存储器常分为RAM和ROM两种类型。
RAM用于存储程序运行过程中的中间数据,而ROM用于存储程序指令和常量数据。
3. 时序控制:单片机的时序控制是指通过时钟来控制指令和数据的读写操作,以及各种外部设备的时序要求,确保单片机的稳定和准确运行。
四、单片机的编程语言常见的单片机编程语言有汇编语言和高级语言两种。
汇编语言是一种低级语言,与机器指令相对应,可以直接与硬件进行交互,编写高效且精细的代码。
而高级语言如C语言、BASIC等,则更加易学易用,便于快速实现单片机的功能。
五、学习单片机的方法和建议1. 学习理论知识:掌握单片机的基础理论知识,包括组成结构、工作原理等,为后续的实践学习打下基础。
从零开始入门学习51单片机教程
从零开始入门学习51单片机教程51单片机是一种经典的通用型单片机,广泛应用于嵌入式系统开发中。
入门学习51单片机需要从基础知识开始,逐步深入学习各种功能和应用。
本篇文章将从以下几个方面介绍如何从零开始入门学习51单片机。
一、基础知识1.了解单片机的概念和基本原理,包括什么是单片机、单片机的工作原理以及单片机的分类等。
2.学习基本的电子元器件的知识,如电阻、电容、二极管、晶体等。
二、软硬件环境搭建1.了解51单片机的硬件开发环境,如开发板、仿真器、编程器等。
2. 学习搭建51单片机开发环境,包括安装Keil C语言开发环境和Proteus仿真软件。
三、C语言基础1.学习C语言的基本语法和程序设计思想,包括变量、数据类型、运算符、控制语句、函数等。
2.掌握C语言的常用库函数,如输入输出函数、字符串处理函数、数学函数等。
四、51单片机编程基础1.学习51单片机的内部结构和寄存器的使用,了解各个寄存器的功能和地址。
2.学习如何编写简单的51单片机程序,包括LED点亮、按键输入、数码管显示等。
五、扩展功能学习1.学习使用外部中断、定时器、串口通信等扩展功能,掌握其使用方法和应用场景。
2.学习使用各种外设模块,如LCD液晶显示屏、ADC模数转换、DAC数模转换等。
六、综合实践项目1.完成一些简单的实践项目,如LED呼吸灯、温度测量、遥控器等。
2.深入学习一些复杂的实践项目,如多功能数字钟、智能温控系统等。
七、优化与调试1.学习如何调试51单片机程序,包括使用调试器、查看寄存器值、打印调试信息等。
2.学习如何进行程序优化,提高程序的执行效率和资源利用率。
总结希望通过本篇文章的介绍,你能够了解到从零开始入门学习51单片机的基本步骤和内容。
入门学习51单片机需要系统性的学习和实践,不仅要学习基础知识,还需要深入理解其原理和应用。
通过反复实践和项目练习,不断提升编程能力和硬件调试技巧,才能够熟练掌握51单片机的开发和应用。
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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。
复位后,P0-P3置1,PC清零13.ALE/PROG:地址锁存信号输出端口/编程脉冲输入接口14.PSEN:外部程序存储器选通信号端口15.EA/VPP:外部程序存储器访问允许端口16.地址总线(AB):宽度16位、P2口(高8位)和P0(低8位)口提供17.控制总线(CB):RST、EA、ALE、PSEN、ITR0、ITR1、WR、RD18.数据总线(DB):宽度8位、P0口19.单片机最小系统:EA、VCC(+5V)、复位电路、振荡电路20.振荡电路:F单片机主频、外界晶体振荡频率fosc、F = fosc / 12、振荡周期T=1/fosc、机器周期=12T=1/F=12/fosc21.复位电路:复位管脚上产生两个机器周期的高电平,则单片机系统复位。
按键复位22.EA管脚:不可以悬空,接vcc或者接电阻和vcc23.存储器:ROM(4kb程序存储器)、RAM(128b数据存储器)C51:哈佛结构(存储器、数据存储器分开)存储器:片内数据存储器、片外数据存储器、片内程序存储器、片外程序存储器存储类型:code(程序代码存储区)、data(直接寻址片内数据存储区)、bdata(可位寻址片内数据存储区)、idata(间接寻址片内数据存储区)、pdata、xdata(片外数据存储区)存储模式:small、compact、largeROM:片内ROM(EA=1)、片外ROM(EA=0)(可通过外部扩展和片内ROM进行统一编址)(单片机应用程序一般存放在ROM)RAM:片外RAM、片内RAM(256字节,地址:00H-FFH)片内RAM:(低128字节和高字节128字节)低128字节1).工作寄存器组:占用片内RAM地址00H-1FH,8个寄存器R0-R72).位寻址区:20H-2FH3)普通RAM区:30H-7FH,作为堆栈区高128字节(80H-FFH)(52单片机)1).普通RAM区:必须采用间接寻址方式访问,2).特殊功能寄存器区(SFR区):必须采用直接寻址方式访问ACC累加器、PSW程序状态字、SP堆栈指针、DPTR(DPH高字节、DPL低字节)数据指针(16位专用寄存器)、TMOD定时器方式选择寄存器、TL0 &TL1& TH0&TH1(定时器0、1高低8位)IP、IE(中断优先、允许控制寄存器)PC(程序计数器,存放CPU将执行指令所在的ROM单元的地址,具有自动加1特性,复位后000H)24.堆栈:片内RAM(低128字节)中的普通RAM区,先进后出、后进先出堆栈内存容量不超过128字节,08H-0FH堆栈寄存器SP是8位寄存器,SP始终指向栈顶,SP=07H25.C语言1).数据声明:类型说明符(修饰符)标识符初值(无修饰符,则默认存放在片内RAM,data类型变量)2).函数格式:类型函数名(参数表){数据说明部分语句执行部分}3).数据类型(同C语言)SFR:特殊功能寄存器声明(特殊功能寄存器一定需要用大写)(51:含21个SFR,52:32个)SFR16:SFR的16位数据声明Sbit:特殊功能位声明Bit:位变量声明4).头文件Reg.52h:定义单片机特殊功能寄存器和端口Stdio.h:标准输入输出函数库Math.h:标准数学函数库Absacc.h:外部绝对地址访问函数库Ctype.h:字符数据库Stdlib.h:数据函数库5).运算符(同C语言)6).基本语句(同C语言)7).xx服务程序函数名()interrupt n(中断服务程序入口地址){xx服务程序内容}Interrupt:改变工作寄存器组27.接口作用:隔离与寻址作用、锁存与缓冲作用、信号电平与形式的变换作用接口:串行接口&并行接口I/O端口输入输出(I/O口在系统复位时,内部锁存器置1)8051有四个并行口,并行口作输入口时,必须先将锁存器置1,才能读入外设的状态1).特性:P0、P1、P2、P3并行输入输出8位数据2).端口由锁存器、输出驱动器、输入缓冲器3).P0口:作为低8位地址总线、数据总线作为普通I/O接口,进行输入输出数据,必须接上拉电阻驱动8个LSTTL输入4).P1口:作为普通I/O接口,驱动4个LSTTL输入5).P2口:作为普通I/O接口,也可作高8位地址总线、数据总线6).P3口:作为普通I/O接口,也可作为外中断、串行通信第二功能口使用.7).P0真正双向口,P1-P3准双向口8).为实现数据的I/O传送,可用三种控制方式:无条件传送、查询、中断方式28.数码管(abcdefg七段(顺时针)、dp(小数点))29.I/O输入特点:BUF = P1(将P1端口数据通过读缓冲器1读入)、P1 = P1 & 0xf0I/O口作为输入口时,必须输出高电平(P1 = 0XFF;BUF = P1)30.中断处理全过程:中断请求、中断响应、中断服务中断系统:优点:分时操作、实时响应、可靠性高中断源(51:5个,52:6个):外部中断(2个)INT0、INT1、定时器溢出中断0、1以及串行中断。
2个中断优先级别特殊功能寄存器:TCON、SCON、IE、IP、IPHTCON:地址88H,TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0IT0:外部xx0触发方式控制位IE0:外部xx0xx请求标志位IT1:外部xx1触发方式控制位IE1:外部xx1xx请求标志位TF0:定时器/计数器T0溢出中断请求标志位TF1:定时器/计数器T1溢出中断请求标志位SCON:TI RIRI:串行口接收xx标志位TI:串行口发送xx标志位优先级:INT0(高)、T0、INT1、T1、串行口(中断源)IE0、TF0、IE1、TF1、RI或TI31.地址0000H:程序开始地址0003H:外部xx0xx地址000BH:定时器0溢出xxxx地址0013H:外部xx1xx地址001BH:定时器1溢出xxxx地址0023H:串行口xxxx地址002BH:串行口xxxx32.定时器/计数器相同:定时和计数都是对脉冲进行计数,区别:定时是对周期已知的脉冲计数,计数是对周期未知的脉冲计数1).定时器/计数器方式控制寄存器TMODC/T=0,设置为定时方式,对机器周期进行计数C/T=1,设定为计数方式,对外部信号进行计数2).M1和M0工作方式控制位3).GATE门控制位当GATE位为0时,启动定时/计数器只受TR0(或者TR1)控制。
当GATE位为1时,启动定时/计数器除了受TR0(或者TR1)控制外,还受外部中断输入管脚(INT0,INT1)上的电平控制。
高电平,定时/计数器正常计数;低电平,定时/计数器停止计数。
33.指针:一般指针(2个字节)和存储器指针34.存储单元是按照地址线来计算的11根地址线,编址能从:0 ~ 2的11次方-1。
1KB = 1024 = 2^1010根地址线8KB = 2^1313根地址线32KB =2^1515根地址线1MB= 2^2020根地址线1KB(字节)= 8 BIT(位)35.KeiL C51软件中,工程文件的扩展名:uv2,编译连接后生成可烧写的文件扩展名:hex36.任何程序总是由三种基本结构组成:顺序、分支和循环37.MCS—51指令共有7种寻址方式,分别是立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址(寻址:本质:用户RAM)38.指令可分为五大类:数据传送类、算术运算类、逻辑运算类指令、位操作指令、控制转移指令。