手把手教你學(xué)51單片機(jī)-01

1、手把手教你學(xué)單片機(jī)手把手教你學(xué)單片機(jī) -51單片機(jī)單片機(jī)C語言開發(fā)語言開發(fā)物理愛好者協(xié)會(huì)物理愛好者協(xié)會(huì) http:/ 作者：醬油師兄 物理愛好者協(xié)會(huì) 第一課：認(rèn)識單片機(jī)第一課：認(rèn)識單片機(jī)物理愛好者協(xié)會(huì)物理愛好者協(xié)會(huì) 單板機(jī)單板機(jī) 將將CPU芯片、芯片、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器芯片、芯片、I/O接口接口芯片和簡單的芯片和簡單的I/O設(shè)備設(shè)備（?。ㄐ℃I盤、鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程監(jiān)控程序序（固化在（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺(tái)單板微型計(jì)算機(jī)（簡稱單板中），就構(gòu)成了一臺(tái)單板微型計(jì)算機(jī)（簡稱單板機(jī)）。機(jī)）。單板機(jī)單板機(jī)單片機(jī)單片機(jī) 在一片

2、半導(dǎo)體硅片上：集成在一片半導(dǎo)體硅片上：集成中央處理單元中央處理單元（CPU）、）、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、）、并行并行I/O、串行、串行I/O、定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器、中斷中斷系系統(tǒng)、統(tǒng)、系統(tǒng)時(shí)鐘電路系統(tǒng)時(shí)鐘電路及及系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線的微型計(jì)算機(jī)。的微型計(jì)算機(jī)。具有微型計(jì)算機(jī)的具有微型計(jì)算機(jī)的屬性屬性，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)單片機(jī)。單板機(jī)單板機(jī)單片機(jī)單片機(jī) 主要應(yīng)用于主要應(yīng)用于測控領(lǐng)域測控領(lǐng)域。單片機(jī)使用時(shí)，通常是處于。單片機(jī)使用時(shí)，通常是處于測控系統(tǒng)的核心地位測控系統(tǒng)的核心地位并并嵌入其中，所以國際上通常把單片機(jī)稱為嵌入其中，所以國際上

3、通常把單片機(jī)稱為嵌入式控制器嵌入式控制器（EMCU，Embedded MicroController Unit），或），或微控制器微控制器（MCU，MicroController Unit）。我）。我國習(xí)慣于使用國習(xí)慣于使用“單片機(jī)單片機(jī)”這一名稱。這一名稱。物理愛好者協(xié)會(huì)物理愛好者協(xié)會(huì)物理愛好者協(xié)會(huì)n 1、為什么學(xué)習(xí)單片機(jī)？為什么學(xué)習(xí)單片機(jī)？ n 2、學(xué)習(xí)什么單片機(jī)？學(xué)習(xí)什么單片機(jī)？n 3、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)？如何學(xué)習(xí)單片機(jī)？物理愛好者協(xié)會(huì)物理愛好者協(xié)會(huì)電子門鎖物理愛好者協(xié)會(huì)WiFi小車藍(lán)牙小車電子溫度計(jì)物理愛好者協(xié)會(huì)n 1、為什么學(xué)習(xí)單片機(jī)？為什么學(xué)習(xí)單片機(jī)？ n 2、學(xué)習(xí)什么單片機(jī)？學(xué)習(xí)什么

4、單片機(jī)？n 3、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)？如何學(xué)習(xí)單片機(jī)？物理愛好者協(xié)會(huì)11介紹單片機(jī)介紹單片機(jī)發(fā)展歷史、種類、應(yīng)用領(lǐng)域以及發(fā)展趨勢發(fā)展歷史、種類、應(yīng)用領(lǐng)域以及發(fā)展趨勢。8 8位單片機(jī)的主流機(jī)型，位單片機(jī)的主流機(jī)型，MCS-51MCS-51系列單片機(jī)及其兼容的單片系列單片機(jī)及其兼容的單片機(jī)（統(tǒng)稱為機(jī)（統(tǒng)稱為80518051單片機(jī)）單片機(jī)）對目前對目前流行的流行的80518051單片機(jī)單片機(jī)的的代表性機(jī)型：代表性機(jī)型：美國美國ATMELATMEL公司的公司的AT89C5x/AT89S5xAT89C5x/AT89S5x系列單片機(jī)及代表性產(chǎn)品系列單片機(jī)及代表性產(chǎn)品AT89S51AT89S51詳細(xì)介詳細(xì)介紹。結(jié)

5、構(gòu)清晰，易掌握，初學(xué)者入門機(jī)型。紹。結(jié)構(gòu)清晰，易掌握，初學(xué)者入門機(jī)型。簡要介紹簡要介紹其他類型其他類型的單片機(jī)。的單片機(jī)。初步了解初步了解嵌入式處理器嵌入式處理器：單片機(jī)，數(shù)字信號處理器（：單片機(jī)，數(shù)字信號處理器（DSPDSP）、）、嵌入式微處理器嵌入式微處理器物理愛好者協(xié)會(huì)1.1 1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史單片機(jī)的發(fā)展歷史按處理按處理二進(jìn)制位數(shù)二進(jìn)制位數(shù)主要分為：主要分為：4 4位位單片機(jī)、單片機(jī)、8 8位位單片機(jī)、單片機(jī)、1616位位單片機(jī)和單片機(jī)和3232位位單片機(jī)。單片機(jī)。發(fā)展大致分為發(fā)展大致分為4 4個(gè)階段個(gè)階段。第一階段第一階段（19741974年年19761976年）：單片機(jī)年）：

6、單片機(jī)初級階段初級階段。因工藝限。因工藝限制，雙片形式且功能較簡單。制，雙片形式且功能較簡單。19741974年年1212月，仙童公司推出月，仙童公司推出了了8 8位的位的F8F8單片機(jī)，實(shí)際只包括了單片機(jī)，實(shí)際只包括了8 8位位CPUCPU、64B RAM64B RAM和和2 2個(gè)個(gè)并行口。并行口。第二階段第二階段（19761976年年19781978年）：年）：低性能單片機(jī)階段低性能單片機(jī)階段。19761976年年 Intel Intel的的MCS-48MCS-48單片機(jī)（單片機(jī)（8 8位）極大地促進(jìn)了單片機(jī)變革和位）極大地促進(jìn)了單片機(jī)變革和12物理愛好者協(xié)會(huì)發(fā)展，發(fā)展，19771977年

7、年GIGI公司公司推出推出PIC1650PIC1650，但這個(gè)階段仍處于低性能，但這個(gè)階段仍處于低性能階段。階段。第三階段第三階段（19781978年年19831983年）：年）：高性能單片機(jī)階段高性能單片機(jī)階段。19781978年，年，ZilogZilog公司公司推出推出Z8Z8單片機(jī)單片機(jī)，19801980年，年，IntelIntel公司公司在在MCS-48MCS-48系系列基礎(chǔ)上列基礎(chǔ)上推出推出MCS-51MCS-51系列系列，MortorolaMortorola推出推出68016801單片機(jī)。使單片機(jī)。使單片機(jī)性能及應(yīng)用躍上新臺(tái)階。單片機(jī)性能及應(yīng)用躍上新臺(tái)階。此后，此后，各公司各公司8

8、 8位單片機(jī)迅速發(fā)展。推出的單片機(jī)普遍帶有串位單片機(jī)迅速發(fā)展。推出的單片機(jī)普遍帶有串行行I/OI/O口、多級中斷系統(tǒng)、口、多級中斷系統(tǒng)、1616位定時(shí)器位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器，片內(nèi)計(jì)數(shù)器，片內(nèi)ROMROM、RAMRAM容量加大，且尋址范圍可達(dá)容量加大，且尋址范圍可達(dá)64KB64KB，有的片內(nèi)還帶有，有的片內(nèi)還帶有A/DA/D轉(zhuǎn)換器。由于這類單片機(jī)性轉(zhuǎn)換器。由于這類單片機(jī)性/ /價(jià)比高，得到廣泛應(yīng)用，是目價(jià)比高，得到廣泛應(yīng)用，是目前應(yīng)用數(shù)量最多的單片機(jī)。前應(yīng)用數(shù)量最多的單片機(jī)。13物理愛好者協(xié)會(huì)第四階段第四階段（19831983年現(xiàn)在）：年現(xiàn)在）：8 8位單片機(jī)鞏固發(fā)展及位單片機(jī)鞏固發(fā)展及1616

9、位單位單片機(jī)、片機(jī)、3232位單片機(jī)位單片機(jī)推出階段推出階段。1616位典型產(chǎn)品位典型產(chǎn)品IntelIntel公司公司的的MCS-96MCS-96系列系列單片機(jī)。而單片機(jī)。而3232位單片位單片機(jī)除具有更高集成度外，其數(shù)據(jù)處理速度比機(jī)除具有更高集成度外，其數(shù)據(jù)處理速度比1616位單片機(jī)提位單片機(jī)提高許多，性能比高許多，性能比8 8位、位、1616位單片機(jī)更加優(yōu)越。位單片機(jī)更加優(yōu)越。2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代年代單片機(jī)大發(fā)展時(shí)期，單片機(jī)大發(fā)展時(shí)期，MortorolaMortorola、IntelIntel、ATMELATMEL、德州儀器（、德州儀器（TITI）、三菱、日立、飛利浦、）、三菱、日

10、立、飛利浦、LGLG等公等公司開發(fā)一大批性能優(yōu)越的單片機(jī)，極大推動(dòng)單片機(jī)應(yīng)用。司開發(fā)一大批性能優(yōu)越的單片機(jī)，極大推動(dòng)單片機(jī)應(yīng)用。近年，不少近年，不少新型高集成度的單片機(jī)新型高集成度的單片機(jī)涌現(xiàn)。目前，除涌現(xiàn)。目前，除8 8位單位單片機(jī)得到廣泛應(yīng)用外，片機(jī)得到廣泛應(yīng)用外，1616位單片機(jī)、位單片機(jī)、3232位單片機(jī)也得到廣位單片機(jī)也得到廣大用戶青睞。大用戶青睞。141. 2 MCS-511. 2 MCS-51系列與系列與AT89C5xAT89C5x系列單片機(jī)系列單片機(jī) 20 20世紀(jì)世紀(jì)8080年代以來，單片機(jī)發(fā)展非常迅速，其中年代以來，單片機(jī)發(fā)展非常迅速，其中IntelIntel公公司的司的M

11、CS-51MCS-51系列單片機(jī)是一款設(shè)計(jì)成功、易于掌握并在世界系列單片機(jī)是一款設(shè)計(jì)成功、易于掌握并在世界范圍得到廣泛使用的機(jī)型。范圍得到廣泛使用的機(jī)型。 1.2.1 MCS-511.2.1 MCS-51系列單片機(jī)系列單片機(jī) MCS MCS是是IntelIntel公司單片機(jī)的系列符號，如公司單片機(jī)的系列符號，如MCS-48MCS-48、MCS-51MCS-51、MCS-96MCS-96系列單片機(jī)。系列單片機(jī)。15物理愛好者協(xié)會(huì) MCS-51 MCS-51系列是在系列是在MCS-48MCS-48系列基礎(chǔ)上于系列基礎(chǔ)上于2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代初發(fā)年代初發(fā)展起來的，是展起來的，是最早進(jìn)入我國最

12、早進(jìn)入我國，并在我國得到廣泛應(yīng)用的單片，并在我國得到廣泛應(yīng)用的單片機(jī)主流品種。機(jī)主流品種。MCS-51MCS-51系列單片機(jī)主要包括系列單片機(jī)主要包括 基本型基本型：8031/8051/87518031/8051/8751（低功耗型（低功耗型80C31/80C51/87C5180C31/80C51/87C51） 增強(qiáng)型增強(qiáng)型：8032/8052/87528032/8052/8752。 已為我國廣大技術(shù)人員所熟悉和掌握。上世紀(jì)已為我國廣大技術(shù)人員所熟悉和掌握。上世紀(jì)8080年代和年代和9090年代，年代，MCS-51MCS-51系列是在我國應(yīng)用最為廣泛的機(jī)型之一系列是在我國應(yīng)用最為廣泛的機(jī)型之一

13、。 MCS-51 MCS-51系列品種豐富，經(jīng)常使用的是系列品種豐富，經(jīng)常使用的是基本型基本型和和增強(qiáng)型增強(qiáng)型。16物理愛好者協(xié)會(huì)物理愛好者協(xié)會(huì) 1. 1. 基本型基本型 典型產(chǎn)品：典型產(chǎn)品：8031/8051/87518031/8051/8751。 8031 8031內(nèi)部包括內(nèi)部包括1 1個(gè)個(gè)8 8位位CPUCPU、128B RAM128B RAM，2121個(gè)特殊功能寄存?zhèn)€特殊功能寄存器（器（SFRSFR）、）、4 4個(gè)個(gè)8 8位并行位并行I/OI/O口、口、1 1個(gè)全雙工串行口，個(gè)全雙工串行口，2 2個(gè)個(gè)1616位位定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器，5 5個(gè)中斷源，但個(gè)中斷源，但片內(nèi)無片內(nèi)

14、無程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器，需外擴(kuò)，需外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器芯片。程序存儲(chǔ)器芯片。 8051 8051是在是在80318031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)又的基礎(chǔ)上，片內(nèi)又集成有集成有4KB ROM4KB ROM作為程序作為程序存儲(chǔ)器。所以存儲(chǔ)器。所以80518051是一個(gè)程序不超過是一個(gè)程序不超過4KB4KB的小系統(tǒng)。的小系統(tǒng)。ROMROM內(nèi)的內(nèi)的程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的。程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的。 8751 8751與與80518051相比，片內(nèi)集成的相比，片內(nèi)集成的4KB EPROM4KB EPROM取代了取代了80518051的的4KB 4KB ROMROM來作為程序存儲(chǔ)器。來作為程序存

15、儲(chǔ)器。17物理愛好者協(xié)會(huì) 2. 2. 增強(qiáng)型增強(qiáng)型 IntelIntel公司在基本型基礎(chǔ)上，推出公司在基本型基礎(chǔ)上，推出增強(qiáng)型增強(qiáng)型- -5252子系列子系列，典典型產(chǎn)品型產(chǎn)品：8032/8052/87528032/8052/8752。內(nèi)部內(nèi)部RAMRAM增到增到256B256B，80528052、片內(nèi)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展到擴(kuò)展到8KB8KB，1616位定時(shí)器位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器增至增至3 3個(gè)，個(gè)，6 6個(gè)中個(gè)中斷源，串行口通信速率提高斷源，串行口通信速率提高5 5倍。倍。 表表1-11-1列出了基本型和增強(qiáng)型的列出了基本型和增強(qiáng)型的MCS-51MCS-51系列單片機(jī)片內(nèi)的系列

16、單片機(jī)片內(nèi)的基本硬件資源?；居布Y源。1.6.2 AT89C5x1.6.2 AT89C5x（AT89S5xAT89S5x）系列單片機(jī)）系列單片機(jī) MCS-51MCS-51系列單片機(jī)系列單片機(jī)代表性產(chǎn)品代表性產(chǎn)品為為80518051，其他單片機(jī)都是，其他單片機(jī)都是在在80518051內(nèi)核基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能增減。內(nèi)核基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能增減。2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代中期以后，年代中期以后，IntelIntel公司已把精力集中在高檔公司已把精力集中在高檔CPUCPU芯片的研發(fā)上，逐漸淡出芯片的研發(fā)上，逐漸淡出單片機(jī)芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。單片機(jī)芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。18物理愛好者協(xié)會(huì)就是這猥瑣東西 大家一定要記得哦物理愛好者協(xié)會(huì)n 1、為什么學(xué)習(xí)單片機(jī)？為什么學(xué)習(xí)單片機(jī)？ n 2、學(xué)習(xí)什么單片機(jī)？學(xué)習(xí)什么單片機(jī)？n 3、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)？如何學(xué)習(xí)單片機(jī)？物理愛好者協(xié)會(huì)第四步：第四步：理論實(shí)踐結(jié)合，理論實(shí)踐結(jié)合，溫故知新溫故知新第三步：第三步：它山之石它山之石可以攻玉可以攻玉第二步：第二步：照葫蘆畫瓢照葫蘆畫瓢第一步：第一步：鸚鵡學(xué)舌鸚鵡學(xué)舌學(xué)習(xí)單片學(xué)習(xí)單